Xác định thực nghiệm các đặc trưng của liều kế quang phát quang loại nanodot ứng dụng trong xạ trị chiếu ngoài

Bài viết Xác định thực nghiệm các đặc trưng của liều kế quang phát quang loại nanodot ứng dụng trong xạ trị chiếu ngoài trình bày việc xác định ngưỡng nhạy, độ đồng đều, độ lặp lại, độ suy giảm tín hiệu, độ tuyến tính, sự phụ thuộc góc và đánh giá độ không đảm bảo đo đối với liều kế nanodot cùng hệ đọc MicroStar phiên bản 4.3 sử dụng chùm photon 6 MV của máy gia tốc tuyến tính Varian-2100 C/D.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Xác định thực nghiệm các đặc trưng của liều kế quang phát quang loại nanodot ứng dụng trong xạ trị chiếu ngoài Tiểu ban C: Ghi đo bức xạ, An toàn bức xạ và Quan trắc môi trường Section C: Radiation measurement, Radiation safety and Environmental monitoring XÁC ĐỊNH THỰC NGHIỆM CÁC ĐẶC TRƯNG CỦA LIỀU KẾ QUANG PHÁT QUANG LOẠI NANODOT ỨNG DỤNG TRONG XẠ TRỊ CHIẾU NGOÀI EXPERIMENTAL DETERMINING CHARACTERISTICS OF OPTICALLY STIMULATED LUMINESCENCE DOSIMETER (NANODOT TYPE) APPLIED IN EXTERNAL RADIOTHERAPY LÊ VIỆT PHONGA, NGUYỄN VĂN HÙNGA, CHU VĂN LƯƠNGB a Viện Nghiên cứu hạt nhân, 01 Nguyên Tử Lực, phường 8, TP. Đà Lạt b Bệnh viện K, phường Tân Triều, Quận Thanh Trì, TP. Hà Nội Email: iamleephong@gmail.com Tóm tắt: Thông thường ở các bệnh viện, việc lập kế hoạch xạ trị cho bệnh nhân dựa trên các phần mềm mô phỏng để tính toán phân bố liều như: Monte Carlo, DOSXYZnrc.... Tuy nhiên, việc đánh giá liều thực khi xạ trị hoặc tối ưu liều xạ trị cho bệnh nhân ít được quan tâm. Để xác định liều thực cho bệnh nhân, hiện nay thường người ta sử dụng một số loại liều kế như: liều kế nhiệt phát quang, liều kế quang phát quang, đặc biệt là liều kế quang phát quang loại nanodot do có nhiều ưu điểm. Mục đích của báo cáo này là đánh giá thực nghiệm khả năng sử dụng liều kế quang phát quang loại nanodot trong định liều xạ trị chiếu ngoài. Nội dung nghiên cứu bao gồm: Xác định ngưỡng nhạy, độ đồng đều, độ lặp lại, độ suy giảm tín hiệu, độ tuyến tính, sự phụ thuộc góc và đánh giá độ không đảm bảo đo đối với liều kế nanodot cùng hệ đọc MicroStar phiên bản 4.3 sử dụng chùm photon 6 MV của máy gia tốc tuyến tính Varian-2100 C/D. Kết quả nghiên cứu cho thấy các đặc trưng của liều kế đều bảo đảm theo tiêu chuẩn IEC-61066 và IEC-62387, và độ không đảm bảo đo của phương pháp là 19,73% tại mức tin cậy 95%. Do đó, việc sử dụng liều kế này để định liều chiếu ngoài cho bệnh nhân xạ trị là khả thi. Tuy nhiên cần mở rộng nghiên cứu với các mức năng lượng photon khác và chùm tia bức xạ khác. Từ khóa: Xạ trị, định liều, liều kế quang phát quang, liều kế nanodot. Abtract: In hospitals, normally, establishment of a radiotherapy planning for patients has been based on simulation softwares for calculation of dose distributions such as Monte Carlo, DOSXYZnrc… However, estimation of actual doses and optimal radiotherapy dose for patients has been underestimated. At present, some kind of dosimeters such as thermoluminescence dosimeters (TLDs) and optically stimulated luminescence dosimeter (OSLDs) have been normally used to evaluate true doses for patients, in particular, OSLD with nanodot type due to having many advantages. Aim of this report is to evaluate experimentally an ability of using nanodot dosimeters for dosimetry in external radiotherapy. Research contents consist of determining detection threshold, uniformity, reproducibility, fading, linearity, isotropy and estimating measurement uncertainty for the dosimeters together with the MicroStar reader Ver. 4.3 using 6 MV photon beam of linear accelerator Varian-2100 C/D. The results showed that the characteristics of the dosimeters are evenly guarantee according to the standards of IEC-61066 and IEC-62387, and measurement uncertainty is 19.73% at 95% confidence interval. Therefore, use of these dosimeters to determine external doses for radiotherapy patients is realizable. However, it takes expansive researches with different photon energies and other radiation qualities. Keywords: Radiotherapy, dosimetry, optically stimulated luminescence dosimeter (OSLD), nanodot dosimeter. 1. GIỚI THIỆU Trong xạ trị y tế, việc đánh giá liều chiếu thực cho bệnh nhân là điều cần thiết. Các phương pháp sử dụng đầu dò MOSFET hay đầu dò diode cho độ chính xác cao nhưng có nhược điểm về tuổi thọ giảm, ảnh hưởng bởi nhiệt độ cao, nhiễu điện tử và cồng kềnh về dây cáp kết nối khó áp dụng với số lượng bệnh nhân lớn [1]. Phương pháp sử dụng liều kế nhiệt phát quang (TLD) có thể linh động hơn nhưng lại có nhược điểm do số liệu có thể bị mất sau một lần đọc kết quả, gây khó khăn cho việc điều tra lịch sử điều trị của bệnh nhân cũng như việc ủ nhiệt khi tái sử dụng liều kế gây ra việc giảm độ nhạy với bức xạ. Phương pháp sử dụng liều kế quang phát quang (OSLD) kích thước nhỏ loại nanodot (viết tắt là liều kế nanodot) nhằm điều tra lịch sử điều trị của bệnh nhân có nhiều ưu điểm về giá thành và khả năng đọc lại số liệu nhiều lần. Tuy nhiên, việc áp dụng loại liều kế nanodot cần có sự đánh giá các tiêu chí sai số trước khi tiến hành sử dụng. Mục đích của báo cáo này sẽ thực hiện đánh giá thực nghiệm các yếu tố ảnh hưởng của chùm tia photon 6MV trên máy gia tốc tuyến tính Varian-2100 C/D đặt tại Bệnh viện K (Hà Nội) đối với liều kế nanodot cùng với hệ đọc liều MicroStar phiên bản 4.3 (ở Viện Nghiên cứu hạt nhân). Các tiêu chí đánh giá thực nghiệm bao gồm: Xác định ngưỡng nhạy, độ đồng đều, độ lặp lại, độ suy giảm tín hiệu, độ tuyến tính, sự phụ thuộc góc và đánh giá độ không đảm bảo đo được dựa trên các tiêu chuẩn đánh giá về liều kế. 288 Tuyển tập báo cáo Hội nghị Khoa học và Công nghệ hạt nhân toàn quốc lần thứ 14 Proceedings of Vietnam conference on nuclear science and technology VINANST-14 2. PHƯƠNG PHÁP 2.1. Trang thiết bị Liều kế nanodot do hãng Landauer sản xuất, gồm vật liệu ôxit nhôm pha tạp với carbon (Al 2O3:C) dưới dạng bột, được giữ lại giữa hai màng mỏng tạo thành một chip có đường kính 5 mm và tổng độ dày 0,3 mm. Lớp vỏ ngoài kích thước 10 x 10 mm2, độ dày 2 mm bằng nhựa ABS bảo vệ liều kế với ánh sáng nhằm tránh việc mất tín hiệu. Liều kế sau khi được chiếu xạ sẽ được đọc lấy số liệu bằng hệ đọc liều MicroStar. Tron ...