Metodo per imaging 3D della dose assorbita nei trattamenti conformazionali con dosimetria a gel

E.VANOSSI, M.CARRARA, G.GAMBARINI, M.MARIANI, M.VALENTE

Torino, Italia

Congreso; XXXIII Congresso AIRP (Associazione Italiana di RadioProtezione); 2006

Il miglioramento delle metodiche dei trattamenti radioterapici ha mostrato importanti progressi negli ultimi anni ottenendo rilasci di energia sempre più localizzati nelle regioni tumorali, con l?obiettivo di minimizzare la dose nei tessuti sani. Ciò ha reso necessario lo sviluppo di adeguati metodi dosimetrici in grado di rivelare la distribuzione spaziale di dose in campi ad elevato gradiente.   Il metodo qui proposto è basato sull?impiego di gel costituiti da matrici tessuto-equivalenti capaci di disperdere omogeneamente un opportuno dosimetro chimico in grado di misurare la dose assorbita. In questo modo il gel diventa un sistema dosimetrico omogeneo che permette di ottenere distribuzioni di dose mediante l?acquisizione di immagini dell?effetto prodotto nel gel dalla radiazione ionizzante. L?analisi è basata su misure di trasmittanza di luce visibile. Sono stati studiati due tipi di gel dosimetrico: i) dosimetri contenenti soluzione di Fricke (solfato ferroso in acido solforico) e Xylenol Orange (XO); ii) dosimetri contenenti opportuni monomeri in grado di polimerizzare per irraggiamento. Nel primo caso l?effetto risultante della radiazione ionizzante è la formazione di un complesso [Fe3+-XO] che produce assorbimento di luce intorno a 585 nm; nel secondo tipo di gel la polimerizzazione radioindotta produce una variazione dell?opacità del sistema. In entrambi i casi è quindi possibile effettuare misure ottiche di trasmittanza e risalire, attraverso opportuni algoritmi, ai valori di dose assorbita.   Per rivelare le distribuzioni spaziali di dose i dosimetri sono preparati in forma di strato sottile di sagoma opportuna e spessori di 3 mm o inferiori. E? così possibile inserire uno o più dosimetri in un fantoccio che simuli il volume di interesse radioterapico, oppure assemblare più strati così da comporre un intero fantoccio di gel dosimetrico.   L?analisi ottica viene effettuata per mezzo di un illuminatore rivelando l?immagine in trasmittanza mediante una camera a CCD, eventualmente dotata di filtro ottico. A tal fine è stato appositamente sviluppato un software che, a partire dalle immagini di trasmittanza dei dosimetri acquisite con la camera a CCD prima e dopo l?irraggiamento, consente di ottenere immagini della dose assorbita con la possibilità di estrarre profili di dose, curve di isodose e rappresentazioni 3D delle immagini. Inoltre, dalle immagini di dose dei singoli strati impilati, il software è in grado di effettuare la ricostruzione della distribuzione 3D di dose dalla quale è possibile ottenere e rappresentare superfici isodose in modo interattivo.     Per rivelare le distribuzioni spaziali di dose i dosimetri sono preparati in forma di strato sottile di sagoma opportuna e spessori di 3 mm o inferiori. E? così possibile inserire uno o più dosimetri in un fantoccio che simuli il volume di interesse radioterapico, oppure assemblare più strati così da comporre un intero fantoccio di gel dosimetrico.   L?analisi ottica viene effettuata per mezzo di un illuminatore rivelando l?immagine in trasmittanza mediante una camera a CCD, eventualmente dotata di filtro ottico. A tal fine è stato appositamente sviluppato un software che, a partire dalle immagini di trasmittanza dei dosimetri acquisite con la camera a CCD prima e dopo l?irraggiamento, consente di ottenere immagini della dose assorbita con la possibilità di estrarre profili di dose, curve di isodose e rappresentazioni 3D delle immagini. Inoltre, dalle immagini di dose dei singoli strati impilati, il software è in grado di effettuare la ricostruzione della distribuzione 3D di dose dalla quale è possibile ottenere e rappresentare superfici isodose in modo interattivo.     Per rivelare le distribuzioni spaziali di dose i dosimetri sono preparati in forma di strato sottile di sagoma opportuna e spessori di 3 mm o inferiori. E? così possibile inserire uno o più dosimetri in un fantoccio che simuli il volume di interesse radioterapico, oppure assemblare più strati così da comporre un intero fantoccio di gel dosimetrico.   L?analisi ottica viene effettuata per mezzo di un illuminatore rivelando l?immagine in trasmittanza mediante una camera a CCD, eventualmente dotata di filtro ottico. A tal fine è stato appositamente sviluppato un software che, a partire dalle immagini di trasmittanza dei dosimetri acquisite con la camera a CCD prima e dopo l?irraggiamento, consente di ottenere immagini della dose assorbita con la possibilità di estrarre profili di dose, curve di isodose e rappresentazioni 3D delle immagini. Inoltre, dalle immagini di dose dei singoli strati impilati, il software è in grado di effettuare la ricostruzione della distribuzione 3D di dose dalla quale è possibile ottenere e rappresentare superfici isodose in modo interattivo.     Per rivelare le distribuzioni spaziali di dose i dosimetri sono preparati in forma di strato sottile di sagoma opportuna e spessori di 3 mm o inferiori. E? così possibile inserire uno o più dosimetri in un fantoccio che simuli il volume di interesse radioterapico, oppure assemblare più strati così da comporre un intero fantoccio di gel dosimetrico.   L?analisi ottica viene effettuata per mezzo di un illuminatore rivelando l?immagine in trasmittanza mediante una camera a CCD, eventualmente dotata di filtro ottico. A tal fine è stato appositamente sviluppato un software che, a partire dalle immagini di trasmittanza dei dosimetri acquisite con la camera a CCD prima e dopo l?irraggiamento, consente di ottenere immagini della dose assorbita con la possibilità di estrarre profili di dose, curve di isodose e rappresentazioni 3D delle immagini. Inoltre, dalle immagini di dose dei singoli strati impilati, il software è in grado di effettuare la ricostruzione della distribuzione 3D di dose dalla quale è possibile ottenere e rappresentare superfici isodose in modo interattivo.