Тотальное облучение тела человека

Практический вывод.

Чувствительность ТЛ дозиметров может быть скорректирована с учетом энергии электронов или фотонов. Поправочный коэффициент нельзя брать из теоретических данных, за исключением некоторых случаев. Этот коэффициент определяют в тех же условиях, что и при облучении пациентов, для типов дозиметров, используемых на практике при снятии показаний специальными считывателями.

Для дозиметров, работающих совместно с определенными анализаторами, энергетические поправочные коэффициенты остаются постоянными, и могут быть введены в компьютер считывающей системы для автоматического введения поправки.

Влияние направления падающего пучка.

Чувствительность ТЛД не зависит от направления падения пучка.

Практический вывод.

Вносить поправку влияние направления падающего пучка не надо, за исключением случаев, когда контейнер или равновесный колпачок имеют ассиметричную форму. Даже при тангенциальном облучении молочной железы или грудной стенки не наблюдается зависимость чувствительности детектора от направления облучения.

Клиническое применение

Теоретически, для in-vivo дозиметрии с ТЛД можно использовать те же подходы, что и для диодов. Действительно, если детекторы идентифицировать и сохранить запись, то калибровочный коэффициент можно приписать индивидуально каждому ТЛД, как и для диода. Конечно, необходимо проверять эти значения через некоторое время. Однако эта процедура нуждается в высокой стабильности процесса считывания, отжига и всех условий проводимых манипуляций, что на практике достичь очень сложно. Более того, сохранение номера каждого детектора не просто для твердого детектора; и пока технически невыполнимо для порошка.

Практически, для калибровки полезно использовать большое число детекторов или большое количество порошка. Поэтому полезно оставлять несколько детекторов (или некоторое количество порошка) для целей калибровки, и преобразовывать данные с детекторов, использованных на больных, в дозу, сопоставляя их сигналы с калиброванными детекторами. Вместо того чтобы периодически проверять калибровочные коэффициенты, при каждой процедуре считывания рабочих детекторов, их исследуют вместе с несколькими калиброванными детекторами. Эти методы, применительно к ТЛД, в настоящее время хорошо описаны и, благодаря наличию современных автоматических считывателей, широко применяются, особенно для in-vivo дозиметрии.

Калибровка термолюминесцентных дозиметров

Методы калибровки ТЛД в основном такие же, как и для диодов. Устанавливают тот же фантом и таким же образом в качестве референсного инструмента используют ионизационные камеры. Можно определить калибровочные коэффициенты для дозы на входе и на выходе. Однако единственный фактор, важный для ТЛД, будет различным относительно расстояния от ионизационной камеры и детектора до источника, отношение F между двумя коэффициентами будет ближе к единице чем для некоторых диодов.

Нет необходимости каждый раз облучать и калибровать детекторы заново для каждого цикла считывания. Калиброванные детекторы, облучавшиеся вместе, можно применять для различных циклов так долго, пока интервалы между их облучением не превысят сроки, когда фединг для детекторов пациента станет больше 1%.

Каждый фактор, влияющий на чувствительность ТЛД, может быть причиной того, что когда клинические условия отличаются от референсных, может возникнуть необходимость в поправочных коэффициентах. Однако при калибровке детекторов в пучке того же качества, что и для лечения пациентов, не требуется вводить никаких поправок, за исключением поправки C_D на нелинейность кривой чувствительности для некоторых ТЛ материалов. Это делает ТЛД привлекательными для in-vivo дозиметрии.



Глава 2. Описание ускорителя электронов СЛ75-5 МТ и анализатора дозы ТЛД Victoreen 2800M

2.1 Линейный ускоритель электронов СЛ-75-5МТ

Линейный ускоритель электронов СЛ-75-5МТ является изоцентрической ротационной мегавольтной терапевтической установкой, предназначенной для лучевой терапии тормозным излучением. В РОНЦ им. Н.Н.Блохина имеется три ускорителя серии СЛ-75-5МТ. Один из них используется преимущественно для лечения детей, другой - зарезервирован под тотальное облучение тела человека, третий дублирует функции первого.

Ускоритель генерирует тормозное излучение с номинальной энергией 6 МэВ и обеспечивает максимальную мощность поглощенной дозы на расстоянии 100 см от мишени в пределах 350-500 сГр/мин. Конструктивные элементы радиационной головки ускорителя позволяют формировать различные поля облучения размером от 2x2 см² до 40x40 см². Основные технические характеристики ускорителя СЛ75-5МТ приведены в табл. 10.

Основными составными частями ускорителя являются: излучатель, шкаф управления, терминал управления, подвесной пульт управления, система укладки пациента.

Излучатель включает в себя неподвижную опорную раму и вращающуюся часть (гантри). Гантри состоит из сбалансированной вращающейся консоли с ускоряющим волноводом внутри и крепящейся к консоли радиационной головки. На опорной раме с двух сторон крепятся шкаф модулятора и шкаф управления.

Ускоренный пучок электронов с помощью постоянного магнита поворачивается на 98є и выводится на мишень, генерирующую тормозное излучение. Конусный коллиматор и независимые диафрагмы радиационной головки формируют прямоугольное радиационное поле любого размера от 2x2 см² до 40x40 см². В радиационной головке ускорителя СЛ-75-5МТ установлен клиновидный фильтр, поворачивающий изодозу от 0є до 60є. Гантри может поворачиваться на 420є вокруг пациента, позволяя проводить лечение в статическом и ротационном режимах под любым углом.

Таблица 11. Основные технические характеристики ускорителя СЛ-75-5МТ

Энергия фотонов генерируемого тормозного излучения	6 МэВ
Максимальная мощность поглощенной дозы в изоцентре	5 Гр/мин
Расстояние от тормозной мишени до изоцентра	100±0,5 см
Отношение максимального значения поглощенной дозы к ее минимальному значению в любой точке области равномерности радиационного поля: для размеров поля от 5x5 см2 до 35x35 см2 для размеров поля более 35x35 см2, %	не более 106% не более 110%
Значение отношения наибольшего значения поглощенной дозы к ее наименьшему значению в любых двух точках, симметричных относительно оси пучка, в области равномерности	не более 1,03
Изменение отношения значения поглощенной дозы в любой точке области равномерности к значению поглощенной дозы оси пучка при вращении гантри	не более 1,03
Полутень радиационного поля	не более 7 мм
Поглощенная доза, обусловленная утечками радиации в % к дозе в изоцентре	не более 0,1%
Различие между размером радиационного и светового полей: для полей до 20 см для полей больше 20 см	не более 2 мм не более 1%
Различие между размером радиационного поля и его цифровой индикацией: для полей до 20 см для полей больше 20 см	не более 2 мм не более 1%
Повторяемость показаний обоих каналов системы мониторинга дозы облучения ускорителя, определяемая как ошибка между заданными и измеренными значениями для серии последовательных измерений	не более 1%
Мощность, потребляемая ускорителем	не более 17 кВт



2.2 Анализатор дозы Victoreen 2800M

Анализатор дозы Victoreen 2800M прост в обращении, предназначен для применения в различных областях деятельности: для медицинских и экспериментальных физиков, также применяется для дозиметрии окружающей среды.

Модель анализатора дозы 2800M предназначена для считывания показаний с различных ТЛД, в том числе таблеток, цилиндров, стекол, порошка, и тефлоновых матриц. Имеется возможность устанавливать профили температура/время для различных ТЛД материалов, включая LiF, CaF2:Mn, CaF2:Dy, CaSO4:Dy, и Li2B4O7:Mn. Модель 2800M может применяться и для экспериментальных ТЛД материалов, таких как ископаемые и прочие твердые образцы.

ФЭУ, используемый в модели 2800M, выбран в силу своих преимуществ: низкий темновой ток (<20 пA на 10 A/Лм при 25 °C), и температурной стабильностью. В результате модель 2800M имеет хорошую восприимчивость и применима для работ по дозиметрии окружающей среды. Модель 2800M легко калибруется для использования единиц Кулон, Рентген или Грей. Передача данных ТЛД, цифровая кривая термовысвечивания, и идентификационные параметры могут быть переданы на управляющий компьютер через порт RS-232 для дальнейших расчетов и обработки данных. Компановка меню, удобное программное обеспечение, автоматическое переключение пределов измерений, и легкая в работе передняя панель предназначены для быстрой и легкой работы. Передняя панель содержит ЭЛТ, 5 программных клавиш, 15 операционных клавиш, и выключатель. Имеется возможность подключать принтер как через компьютер так и напрямую через порт принтера. В табл. 12-18 приведены основные параметры анализатора дозы Victoreen 2800 М.



Таблица 12. Основные параметры считывателя

Напряжение питания	Напряжение сети: 110 VAC (+ 20%) 50/60 Гц (оптимально 220 В 50/60 Гц) Предохранитель: 2 Amps for 110 V operation; 1 Amp for 220V operation
Управление	Передняя панель: 15 клавиш, включая ENTER. BACKSPACE. CLEAR, и клавиши ±. Пять программных клавиш Выключатель.
Дисплей	Тип: CRT, Green Phosphor Size: 127 мм Разрешение: 512 x 256 пикселей
Размеры (W x H x D)	260.3мм Ч 292.1мм Ч 520.7мм
Масса	15,87 кг
Калибровочный коэффициент	Выбирается пользователем от 0.0001 до 399 пКл/мР
Преобразование единиц	Автоматически: 0,00965 Гр/Р

Таблица 13. Рабочие параметры

Температура подложки	Диапазон: От комнатной до 400 оС Точность: до 5 оС от запрограммированной температуры Воспроизводимость: до 5 оС
Напряжение трубки ФЭУ	Диапазон: от 400 до 1575 В Точность: до 5 В от заданного напряжения Воспроизводимость: до 5 В
Время цикла нагрева	Диапазон: от 1 до 45 с Точность: до 0.1 мс от запрограммированного времени цикла Воспроизводимость: до 0.1 мс
Ламповый ток	Точность: до 2% от установленного (6A) Воспроизводимость: до 2%
Темновой ток	Менее 20 пA на 10 A/Лм при 25 оС

Таблица 14. Параметры пользователя

Температурный режим на линейном участке	Предварительное нагревание: 50 - 300 °C Возрастание температуры: 5-30 °C/с. Максимальная температура: 100 - 400 °C время цикла: 1-45 сек
Шаговый режим	T1 температура: 50 - 300 °C T2 температура: 50 - 400 °C
Ламповый режим	Время цикла: 1-45 с
Параметры дисплея	Выбор интересующего диапазона: Два отдельных диапазона, задаваемых вручную



Стандартные параметры считывания

Таблица 15. Линейный участок

LIF	Предварительное нагревание: 100 °C Возрастание температуры: 10 °C/sec. Максимальная температура: 400 °C время цикла: 30 с
CaF2:Mn	Предварительное нагревание: 200 °C Возрастание температуры: 10 °C/sec. Максимальная температура: 400 °C Время цикла: 30 сек

Таблица 16. Шаговый режим

LIF	T1 Температура: 160 °C T2 Температура: 300 °C
CaF2:Mn	T1 Температура: 300 °C T2 Температура: 400 °C

Таблица 17. Ламповый режим

Ток	6 мА/с
Время цикла	20 с

Таблица 18. Параметры ТЛД материала

Модель	Конфигурация	Дозовый диапазон	Зависимость от мощности дозы	Линейность	Размер
2600-50	прямоугольник	<10мР-6000Р	<10%-1011	3%-104Р	6Ч1Ч1



Глава 3. Экспериментальная часть

3.1 Подготовительные операции с детекторами. Калибровка ТЛД

Перед первым использованием ТЛ-дозиметров, а также для их повторного применения требуется проведение специальных подготовительных операций с детекторами. Конечная цель подготовки состоит в том, чтобы привести все ТЛ-детекторы в "исходное" состояние, при котором возможна реализация их основных технических характеристик.

1. Подготовка термолюминесцентных детекторов к эксплуатации.

Перед началом эксплуатации производится визуальный осмотр ТЛ-детекторов и колпачков к ним. Из партии детекторов удаляются образцы, имеющие трещины, сколы и другие внешние повреждения. Оставшиеся детекторы промывают в этиловом спирте (ГОСТ 18300-87), расход которого составляет 50 г на 1000 детекторов. Капсулы ТЛ-дозиметров, отобранные для последующей эксплуатации, должны иметь идентификационный номер.

При работе с ТЛ-детекторами необходимо соблюдать определенные правила обращения во избежание получения ошибочных результатов при эксплуатации дозиметров:

- работу с ТЛ-детекторами необходимо производить в отдельных помещениях, в которых отсутствуют пары масел и кислот, способных деструктивно влиять на состояние поверхности детекторов;

- необходимо исключить любую возможность загрязнения поверхности ТЛ-детекторов, поэтому все операции с ними проводятся только пинцетом, категорически запрещается брать детекторы руками;

- запрещается подвергать ТЛ-детекторы воздействию прямого солнечного света, способного исказить информацию о накопленной дозе или привести к появлению дополнительного фонового сигнала;

- хранить ТЛ-детекторы следует в закрытых упаковках (чашки Петри, бюксы и т.д.) и в помещениях, где не проводятся работы с радиоактивными источниками.

Важным этапом подготовки ТЛ-дозиметров к эксплуатации является термообработка ТЛ-детекторов, которая проводится каждый раз перед измерением дозы гамма-излучения. Термообработка необходима для приведения детекторов в энергетическое состояние, которое обеспечит высокий выход термолюминесценции и стабильность их дозиметрических характеристик.

Оптимальный режим термообработки обычно указывается заводом-изготовителем в паспорте или описании на поставляемые ТЛ-детекторы. Некоторые производители ТЛД-систем поставляют и соответствующее оборудование для реализации предлагаемого режима термообработки детекторов.

В остальных случаях рекомендуется следующий режим термообработки, который применим ко всем ТЛ-детекторам на основе фтористого лития:

- отжиг при 400 °C в течение часа;

- охлаждение до комнатной температуры и выдержка при 80 °C в течение 16 часов.

Для получения воспроизводимых дозиметрических характеристик ТЛ-детекторов температура их отжига и скорость охлаждения от 400 °C до комнатной температуры должны выдерживаться с максимально возможной точностью. Указанный режим термообработки дает высокий выход термолюминесценции в сочетании с низкой величиной фединга (потерей дозиметрической информации при хранении облученных ТЛ-детекторов).

При отсутствии соответствующего оборудования термообработку ТЛ-детекторов допускается проводить в ТЛ-измерителе, выполняя процедуру нагрева так же, как при считывании облученного детектора.

При проведении in vivo дозиметрии преобразование выхода термолюминесценции (термолюминесцентного сигнала) в дозу обычно производят, используя коэффициенты чувствительности ТЛ-дозиметров. Поэтому перед началом измерений необходимо убедиться в однородности партии применяемых детекторов. Однородность характеризуется степенью отклонения термолюминесцентного сигнала отдельных детекторов при их облучении одинаковой дозой от среднего значения термолюминесцентного сигнала для всей партии. Для получения однородных по чувствительности к гамма-излучению групп детекторов проводится их сортировка.

Сортировка ТЛ-детекторов заключается в проведении нескольких циклов облучения детекторов одинаковой дозой с последующим снятием их показаний и распределением по группам. Сортировка ТЛ-детекторов производится следующим образом:

- вся партия ТЛ-детекторов облучается одинаковой дозой.

- регистрируются показания для каждого облученного детектора данной партии , выраженные в соответствующих единицах выхода измерителя, и вычисляется их среднее значение по всем измерениям:

где n - количество ТЛ-детекторов в партии;

- для каждого детектора определяют относительное показанное значение :

[отн. eдиницы]

- весь диапазон относительных показанных значений последовательно делится на группы с интервалом , в пределах которых отклонение отдельных значений от среднего группового значения будет отличаться на заданную величину;

- Каждая из полученных групп ТЛ-детекторов помещается в отдельную упаковку, на которой указываются ее номер и интервал относительных показанных значений .

3.2 Различия в подготовке ТЛД для индивидуального дозового контроля и для in-vivo дозиметрии

Проведение ИДК с помощью ТЛД очень распространено, и опирается на различные нормативные документы. Для проведения in-vivo дозиметрии с помощью ТЛД отдельных нормативных документов нет, но существуют различные рекомендации AAPM , ESTRO и т.д.), и др., хотя эти два процесса очень схожи, при подготовке ТЛД для in-vivo дозиметрии существуют некоторые отличия:

Неоднородность чувствительности партии детекторов при проведении in-vivo дозиметрии не должна превышать ±2% в соответствии с рекомендациями ESTRO [12]. Это можно объяснить тем, что при проведении in-vivo дозиметрии необходима большая точность измерений в связи с гораздо большими дозовыми нагрузками на человека, чем при ИДК, когда дозовые нагрузки сопоставимы с фоном.

При калибровке детекторов для ИДК необходимо учитывать фоновые показания. При in-vivo дозиметрии ТЛД калибруются по дозе на несколько порядков превышающей фон, поэтому учет фона никак не повлияет на конечный результат калибровки.

Для ИДК используется так называемый групповой коэффициент чувствительности. При калибровке ТЛД для in-vivo дозиметрии используются индивидуальные коэффициенты чувствительности. Это объяснятся необходимостью использования одновременно нескольких ТЛД при проведении in-vivo дозиметрии и большей точностью измерений.

3.3 Методика калибровки (для in-vivo дозиметрии)

Суть калибровки термолюминесцентного дозиметра сводится к отысканию значения коэффициента чувствительности данного ТЛД (коэффициента преобразования выхода термолюминесценции детекторов в накопленную дозу). Термин «чувствительность» согласно ГОСТ Р МЭК 1066-93 с.7 ? это отношение полученного значения к условно истинному значению. Применительно к ТЛД «полученное значение» ? это значение заряда [Кл], собранного ФЭУ при высвечивании данного ТЛД. Под «условно истинным значением» понимается наиболее точная оценка величины в точке измерения. В данной работе за «условно истинное значение» принималось значение поглощенной дозы в тканеэквивалентном фантоме [Гр], измеренное с помощью эталонной ионизационной камеры.

Одним из необходимых условий определения коэффициента чувствительности каждого ТЛД является полная идентичность условий облучения ТЛД и эталонной ионизационной камеры.

3.4 Нахождение индивидуальных коэффициентов ТЛД в условиях тотального облучения. Статистическая обработка результатов. Отбор партии детекторов

В эксперименте использовалась партия из 48 дозиметров, откалиброванная ранее в условиях обычного изоцентрического облучения при расстоянии источник-поверхность (РИП) 100см. Целью данного этапа являлась новая калибровка ТЛД в условиях рассеяния и геометрии тотального облучения.

Для нахождения индивидуальных коэффициентов партия детекторов из 48 штук, откалиброванная ранее при РИП=100 см, пять раз была облучена на ускорителе электронов СЛ75-5 МТ фотонным пучком с номинальной энергией 6 МэВ в условиях ТОТ.

Перед каждым измерением проводили длительный отжиг при температуре 400^о С. После облучения, перед считыванием, производили предварительный отжиг при температуре 100^оС.

Условия измерения:

Доза облучения 2 Гр

Расстояние источник - поверхность фантома - 540 см

Размер поля на диафрагме - 40Ч20, что на расстоянии 5,4 м соответствует размеру 220Ч200 мм

Положение диафрагмы - 90^о

Мощность дозы ускорителя - 0,1 Гр/мин

Продолжительность облучения - 7000 МЕ

Учитывая то, что ускоритель может осуществить отпуск дозы заданной величины за одну фракцию, его осуществляют 7 раз по 999 МЕ.

Положение тканеэквивалентного фантома - вертикально, толщина его соответствует средней толщине тела человека, а именно 25 см.

Фантом выполнен из тканеэквивалентного материала «Твердая вода», по составу компонент и радиационным характеристикам воспроизводящего тело взрослого человека. Массовая плотность тканеэквивалентного материала с=1,045 г/см³

ТЛД прикреплены по центру фантома с помощью липкой ленты.

Показания детекторов считывались в мкКл и приведены в табл. 19. В этой таблице:

- показания ТЛД в мкКл.

- усредненное значение для одной серии измерений (в конце таблицы)

Таблица 19. Показания детекторов по пяти измерениям, мкКл

i j	Qi1	Qi2	Qi3	Qi4	Qi5
1	0,903	0,940	0,983	0,792	0,857
2	0,839	0,798	0,901	0,929	0,968
3	0,963	0,950	1,003	0,876	0,888
4	0,987	0,979	1,014	0,902	0,938
5	1,001	1,008	1,017	0,851	0,867
6	0,888	0,965	0,949	0,955	0,932
7	0,948	1,007	1,020	0,974	0,974
8	0,977	0,990	1,041	0,93	0,877
9	0,851	0,914	0,964	0,867	0,920
10	0,951	0,919	0,996	0,976	0,894
11	0,913	0,962	1,025	0,769	0,734
12	0,798	0,830	0,894	0,950	0,927
13	0,898	0,929	0,991	0,915	0,944
14	0,978	0,979	1,051	0,878	0,900
15	0,923	0,953	1,028	1,012	0,963
16	Утерян
17	0,975	0,927	1,037	0,974	0,942
18	0,941	0,879	1,020	0,883	0,906
19	0,885	0,979	1,043	0,848	0,895
20	0,941	0,964	1,061	0,985	1,011
21	0,865	0,942	1,018	0,859	0,838
22	0,984	1,002	1,022	0,876	0,974
23	0,923	0,930	0,988	0,892	0,971
24	0,854	0,846	0,962	0,810	0,865
25	0,946	0,971	1,012	0,898	0,962
26	0,910	0,946	0,969	0,865	0,784
27	0,882	0,931	0,915	0,787	0,843
28	0,940	0,970	1,009	0,898	0,921
29	0,902	0,895	0,998	0,873	0,886
30	0,882	0,949	1,052	0,889	0,936
31	0,899	0,957	1,019	0,913	0,998
32	0,996	0,963	1,049	0,915	1,026
33	0,907	0,881	0,976	0,861	0,916
34	1,002	0,961	1,035	0,942	0,961
35	0,937	0,944	0,978	0,831	0,930
36	0,985	0,970	1,017	0,881	0,928
37	0,892	0,836	0,981	0,866	0,987
38	0,897	0,861	1,048	0,890	0,943
39	0,927	0,982	0,959	0,840	0,870
40	1,005	0,954	0,974	0,832	0,862
41	0,995	0,942	1,073	0,990	0,998
42	0,917	0,928	1,007	0,838	0,914
43	0,889	0,922	0,933	0,868	0,851
44	0,930	0,878	1,032	0,936	0,971
45	0,943	0,955	1,068	0,838	0,985
46	0,995	0,979	1,056	0,886	0,947
47	0,945	1,002	0,961	0,917	0,937
48	0,994	0,907	1,007	0,918	0,856
Среднее	0,930	0,938	1,003	0,891	0,919

На основании каждой серии измерений рассчитывали коэффициент:

где усредненное значение фона.

показывает отклонение отклика каждого детектора относительно среднего значения по группе ТЛД.

Примечание: в данной работе фоновые показания не превышают нескольких пКл, для удобства и быстроты расчетов фон не учитывался.

Тогда индивидуальный коэффициент:

Средний коэффициент для каждого ТЛД по всем пяти измерениям: ₁… ₅:

j=1..n, n=5 (номер измерения)

i=1..m, m=48(номер детектора)

Среднеквадратичное отклонение значения от среднего по группе:

Индивидуальные рассчитанные коэффициенты S_i и среднеквадратичное отклонение приведены в табл. 20.

Таблица 20. Индивидуальные коэффициенты и среднеквадратичные отклонения показаний детекторов от среднего по группе

i								, %
1	0,971	1,002	0,980	0,889	0,932	0,955	0,045	4
2	1,052	1,044	1,048	0,985	0,979	1,022	0,036	4
3	1,081	1,017	0,971	0,934	0,938	0,988	0,062	6
4	1,061	1,044	1,011	1,012	1,021	1,030	0,022	2
5	0,955	1,029	0,946	1,072	1,014	1,003	0,053	5
6	1,077	1,075	1,014	0,955	0,943	1,013	0,063	6
7	1,020	1,074	1,017	1,093	1,060	1,053	0,034	3
8	1,051	1,056	1,038	1,044	0,954	1,028	0,042	4
9	0,915	0,975	0,961	0,973	1,001	0,965	0,031	3
10	1,023	0,980	0,993	1,095	0,973	1,013	0,050	5
11	1,012	0,937	1,017	0,991	0,986	0,989	0,032	3
12	1,058	1,068	1,019	0,983	1,060	1,038	0,036	4
13	0,966	0,991	0,988	1,027	1,027	1,000	0,027	2
14	0,902	0,851	0,898	1,043	1,053	0,949	0,092	9
15	0,993	1,016	1,025	1,136	1,048	1,043	0,055	5
16	-	-	-	-	-	-	-	-
17	1,049	0,988	1,034	1,093	1,025	1,038	0,038	4
18	0,982	1,026	1,022	0,863	0,799	0,938	0,102	10
19	0,952	1,044	1,040	0,952	0,974	0,992	0,046	5
20	1,012	1,028	1,057	1,106	1,100	1,061	0,042	4
21	0,930	1,004	1,015	0,964	0,912	0,965	0,045	4
22	0,858	0,885	0,891	1,066	1,009	0,942	0,090	9
23	0,993	0,992	0,985	1,001	1,056	1,005	0,029	3
24	0,918	0,902	0,959	0,909	0,941	0,926	0,024	2
25	1,017	1,035	1,009	1,008	1,047	1,023	0,017	2
26	0,979	1,009	0,966	0,971	0,853	0,955	0,060	6
27	0,949	0,993	0,912	0,883	0,917	0,931	0,042	4
28	1,011	1,034	1,006	1,008	1,002	1,012	0,013	1
29	0,970	0,954	0,995	0,980	0,964	0,973	0,015	1
30	0,949	1,012	1,049	0,998	1,018	1,005	0,037	4
31	0,967	1,020	1,016	1,025	1,086	1,023	0,042	4
32	1,071	1,027	1,046	1,027	1,116	1,057	0,038	4
33	0,975	0,939	0,973	0,966	0,997	0,970	0,021	2
34	1,078	1,025	1,032	1,057	1,046	1,047	0,021	2
35	1,008	1,007	0,975	0,933	1,012	0,987	0,034	3
36	1,059	1,034	1,014	0,989	1,010	1,021	0,027	3
37	1,016	1,068	0,958	1,029	1,019	1,018	0,040	4
38	0,965	0,918	1,045	0,999	1,026	0,990	0,050	5
39	0,997	1,047	0,956	0,943	0,947	0,978	0,044	4
40	1,036	1,014	1,000	0,983	0,966	1,000	0,027	3
41	1,070	1,004	1,069	1,111	1,086	1,068	0,039	4
42	0,986	0,990	1,004	0,941	0,994	0,983	0,025	2
43	0,956	0,983	0,930	0,974	0,926	0,954	0,026	3
44	1,000	0,936	1,029	1,051	1,056	1,014	0,049	5
45	1,014	1,018	1,064	0,941	1,072	1,022	0,052	5
46	1,070	1,044	1,053	0,994	1,030	1,038	0,028	3
47	0,959	0,891	0,978	0,972	1,074	0,975	0,065	7
48	1,069	0,967	1,004	1,030	0,931	1,000	0,054	5

По результатам этой серии измерений осуществлен отбор партии детекторов, т.е. исключены детекторы, среднеквадратичное отклонение показаний которых превышает 5%. Это детекторы под номерами 3, 6, 14, 18, 22, 26, 47.

3.5 Нахождение коэффициентов чувствительности

При нахождении коэффициентов чувствительности ТЛД были облучены вместе с ионизационной камерой (ИК). Причем ТЛД и ИК располагались на поверхности фантома, имитируя условия облучения при in vivo дозиметрии на пациенте (располагаются на коже больного в колпачках). ИК также находится в фантоме в равновесном колпачке.

Поглощенную дозу ИК вычисляли в соответствии с протоколом ААРМ TG № 21 по формуле:

- показания электрометра в единицах заряда.

- поправочный коэффициент на давление и температуру.

-калибровочный коэффициент камеры - 52,07

-отношение тормозных способностей электронов вода/воздух.

-поправочный коэффициент на неполный сбор заряда.

-поправочный коэффициент на смещение эффективной точки и на возмущение потока частиц.

-поправочный коэффициент на материал камеры.

Показания ионизационной камеры

Измерения проведены в тканеэквивалентном фантоме «твердая вода».

РИП=550 см;

S=40Ч20 см;

t=21,8 °C;

P= 755 мм рт. ст.

Т.к. камера откалибрована для условий РИП=100см, необходимо было произвести перекалибровку на нужные нам условия, то есть найти поправочный коэффициент на различие в чувствительности камеры при опорном качестве пучка, использованном при калибровке камеры, и при работе с пучком пользователя с качеством Q.

3.6 Оценка поправочного коэффициента расчета поглощенной дозы ИК для условий рассеяния при ТОТ

Поправочный коэффициент для расчета поглощенной дозы ИК для условий рассеяния при ТОТ был рассчитан исходя из рекомендаций ESTRO и МАГАТЭ протокола TRS-398 «Определение поглощенной дозы при дистанционной лучевой терапии: Международные практические рекомендации по дозиметрии, основанные на эталонах единицы поглощенной дозы в воде».

Таким образом, задача сводится к нахождению в условиях ТОТ.

Для проведения эксперимента был использован «голубой фантом» Blue Phantom Scanditronix Wellhofer.

На первом этапе была проведена абсолютная дозиметрия в точках, соответствующим глубинам 10 и 20 см. Отношение поглощенных доз на этих глубинах оказалось равным 0,72. Соответственно этому значению TPR из таблицы был найден коэффициент k_Q = 0,989.

Далее была снята относительная дозиметрия - глубинное распределение дозы. Причем снята она была 2 раза для разных ориентаций фантома - когда глубина измеряется вдоль оси X и вдоль оси Z.

С помощью программного обеспечения фантома OmniPro-Accept был создан текстовый файл, содержащий значения доз в каждой точке по глубине фантома с шагом 0,2 мм. Из этого файла были взяты значения на глубинах 8,2 и 18,2 см, т.к за нулевое положение ионизационной камеры была принята координата 2,8 см от края фантома (ближе к краю камеру расположить невозможно из-за конструкции фантома). Отношение доз вновь оказалось равным 0,72, что подтвердило правильность проводимых измерений.

С учетом коэффициента k_Q:

Далее сопоставляли показания ИК и показания ТЛД. Условия облучения партии детекторов для получения коэффициента были такие же, как и для облучения ИК. Индивидуальный коэффициент чувствительности для каждого детектора равен:

где- значение показаний ТЛД в единицах заряда (нКл).

Таблица 21. Значения коэффициентов чувствительности

№ ТЛД	1	2	4	5	7	8	9	10
Q, нКл	881	875	888	866	861	891	853	930
K,	0,222	0,224	0,221	0,226	0,228	0,220	0,230	0,211
№	11	12	13	15	17	19	20	21
Q, нКл	895	820	936	832	864	800	850	906
K,	0,219	0,239	0,209	0,236	0,227	0,245	0,231	0,216
№	23	24	25	27	28	29	30	31
Q, нКл	862	834	911	800	851	879	823	825
K,	0,227	0,235	0,215	0,245	0,230	0,223	0,238	0,238
№	32	33	34	35	36	37	38	39
Q, нКл	864	879	844	889	851	864	882	846
K,	0,227	0,223	0,232	0,220	0,230	0,227	0,222	0,232
№	40	41	42	43	44	45	46	48
Q, нКл	863	914	814	863	841	837	883	855
K,	0,227	0,214	0,241	0,227	0,233	0,234	0,222	0,229

3.7 Сравнение коэффициентов чувствительности для облучения на 100 и 550 см

Таблица 22. Сравнение коэффициентов чувствительности при измерениях на расстоянии 100 см и 550 см.

№	К100	К550
1	0,192	0,222
2	0,185	0,224
4	0,178	0,221
5	0,173	0,226
7	0,185	0,228
8	0,17	0,220
9	0,188	0,230
10	0,178	0,211
11	0,214	0,219
12	0,173	0,239
14	0,174	0,209
15	0,189	0,236
17	0,174	0,227
19	0,191	0,245
20	0,188	0,231
21	0,184	0,216
23	0,194	0,227
24	0,192	0,235
25	0,206	0,215
27	0,186	0,245
28	0,194	0,230
29	0,197	0,223
30	0,199	0,238
31	0,195	0,238
32	0,184	0,227
33	0,187	0,223
34	0,179	0,232
35	0,174	0,220
36	0,192	0,230
37	0,187	0,227
38	0,208	0,222
39	0,204	0,232
40	0,197	0,227
41	0,197	0,214
42	0,191	0,241
43	0,184	0,227
44	0,172	0,233
45	0,177	0,234
46	0,175	0,222
48	0,189	0,229

Рис. 1. Коэффициенты чувствительности ТЛД для различных условий облучения

Далее была рассчитана относительная разница в коэффициентах чувствительности, полученных на расстоянии 100 см и 550 см (с использованием ионизационной камеры с колпачком). Минимальная относительная разница - 6%, максимальная - 28%, а в среднем - около 20%.

Таким образом, было показано, что коэффициенты чувствительности ТЛД, облученных в условиях ТОТ отличаются от таковых при стандартных условиях. Это подтверждает необходимость отдельной калибровки ТЛД для геометрии и условий рассеяния при тотальном облучении.



Выводы

Приведен обзор литературы по тотальному облучению тела человека, включая дозиметрическое обеспечение. Освещены физика и основные характеристики ТЛД.

Освоена и осмыслена процедура калибровки термолюминесцентных дозиметров вообще и для условий и геометрии тотального облучения, в частности.

Проведена калибровка ТЛД из 48 штук для условий ТОТ. Определены коэффициенты чувствительности.

Получен поправочный коэффициент, позволяющий более точно оценить показания ионизационной камеры при расчете коэффициентов чувствительности.

Среднее расхождение в показан...