Isocenter point in-vivo dosimetry by EPID

1. Isocenter point in-vivo dosimetry by EPID Scuola di Specializzazione in Fisica Sanitaria Università Cattolica del Sacro Cuore 4° anno – A.A. 2005-06 Antonella Roggio

2. DOSIMETRIA IN-VIVO CON DIODI A SEMICONDUTTORE • ALCUNI PROBLEMI : • Ricalibrazione periodica, correzione per la temperatura, risposta dipendente dalla temperatura; • Posizionamento del diodo molto accurato, stima della perturbazione della fluenza fotonica sul paziente; • I diodi sono “time consuming”: per ogni angolo di gantry devono essere posizionati all’ingresso e all’uscita dell’asse centrale del fascio; • L’uso del metodo dei due diodi non è adeguato quando il paziente presenta disomogeneità lungo l’asse centrale del fascio.

3. ISOCENTER POINT IN VIVO DOSIMETRY BY EPID Metodo pratico per la determinazione della dose in vivo nel punto di isocentro Diso. Il metodo è stato applicato per la determinazione in vivo della dose Diso nel caso di trattamenti radioterapici della pelvi nel caso di fasci conformati anche con campi filtrati.

4. aSi-based EPID (aS500, Varian Medical System)

5. aSi-based EPID (aS500, Varian Medical System) Rivelatore a lettura indiretta Strato scintillatore (gadolinium oxysulfide) Pixel fotodiodo + TFT (a-Si flat-panel light sensor) IDU (Image Detection Unit)

6. Misure di taratura dell’EPID per la Isocenter point in-vivo dosimetry by EPID (presso la Radioterapia del Gemelli) • Campi aperti e filtrati (15°, 30°, 45°) • Energie: 6 MV and 10 MV • Lastre di fantoccio di Polymethilmethacrylate (PMMA) • Camera a ionizzazione (model 31010, 0.3 cm3 in volume)

7. Set of measurements • Camera a ionizzazione posizionata, lungo l’asse centrale del fascio, nel centro geometrico di un fantoccio omogeneo per determinare la dose Dm. • Il segnale St determinato effettuando la media sui 25 pixel centrali del aSi-based EPID. Funzione di correlazione

8. La funzione di correlazione per tutte le energie e tutti campi 10 MV

9. Per ogni energia in funzione del lato del campo:

10. … se l’isocentro NON coincide con il punto a metà spessore (fantoccio omogeneo) Quando l’isocentro coincide con il punto a metà spessore (fantoccio omogeneo) I fattori f(d,l) tengono conto del differente contributo della componente fotonica diffusa sul segnale S’t

11. La dose all’isocentro (fantoccio omogeneo)

12. Set-up sperimentale (fantoccio disomogeneo)

13. osso sopra osso sotto Fantoccio con disomogeneità asimmetriche

14. Nel paziente: S SAD

15. Il TPS Eclipse fornisce il campo quadrato equivalente, l, di un fascio conformazionato; • La sezione TC del paziente che contiene l’asse centrale del fascio viene utilizzata per determinare lo spessore geometrico del paziente, z, e la distanza tra isocentro e punto a metà spessore, d; • Il TPS Eclipse fornisce, lungo l’asse centrale del fascio, i valori dello spessore acqua-equivalente, w, e delle distanze d e diso

16. Risultati Riso = DisoMis \ DisoTPS Ratios Riso between measured Diso and computed Diso,TPS obtained for different fractions and with the beams at the gantry angles 0° (), 90°(), 180°() and 270°(O). < 4%

17. Risultati Ratios between measured and prescripted total doses at isocenter points for the 15 patients examined The method is a consistency check

18. FINE

19. middle point-up middle point  isocentro middle point -down 10 MV

21. 668 pazienti: il 95% degli R è compreso fra 0.96 e 1.04

22. The cassette consists of a protective sandwich comprised of circuit-board material and rohacell, a ;1-mm-thick copper plate, a ;134 mg/cm2 gadolinium oxysulfide phosphor screen ~Kodak Lanex Fast Back, Eastman Kodak Company, Rochester, NY.!, an a-Si flat-panel light sensor, and a final protective circuit-board rohacell sandwich layer. Each pixel on the a-Si glass substrate is made up of a lightsensitive photodiode and a thin film transistor to convert visible light to an electric signal. The a-Si light-sensor array consists of 5123384 active pixel elements with a pitch of 0.784 mm, resulting in a 40330 cm2 detection area. In operation, the copper plate serves to build up secondary electrons. These electrons and primary photons interact in the gadolinium oxysulfide phosphor screen and generate visible light, which is detected by the photodiodes on the a-Si panel. In addition to the cassette, the aS500 has several other materials in the path of the radiation beam. Upstream, an ;0.16-cm-thick uniform epoxy plate mounted on a shockabsorbing collision-detection mechanism protects the detector from physical collisions. Downstream, a contoured rear housing exists to encase the detector and allow cables to pass beneath the imager. The inner surface of the rear housing has an irregular shape, and its distance from the cassette varies from 12 mm above the cabling to 31 mm in other areas. The entire aS500 detector is mounted on the movable R-arm support assembly via a complex metal bracket that includes a 2-cm-diam steel bar. An electrical motor used to drive the R-arm motion is also in the path of the radiation beam for some field sizes.