9. ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ДЛЯ РЕНТГЕНОВСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ СРЕДНИХ ЭНЕРГИЙ

9.1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Этот раздел представляет собой рекомендации по калибровке пучков и относительной дозиметрии в пучках рентгеновского излучения, характеризующихся слоями половинного ослабления более 2 мм Al при напряжениях на рентгеновской трубке более 80 кВ. Данные этого раздела основаны на применении калибровочного коэффициента в единицах

поглощенной дозы в воде ND,w,Qo для дозиметра в пучке с опорным качеством Q0.

Качество излучения упомянутого диапазона относится к рентгеновскому излучению средних энергий. Разделение на области низких и средних энергий (первая представлена в разд. 8) введено для того, чтобы отразить два типа лучевой терапии киловольтным рентгеновским излучением: “поверхностную” и “глубинную” (“ортовольтную”). Граница между двумя диапазонами в этом и предыдущем разделах не строга и имеет место наложение между 80 кВ, 2 мм Al и 100 кВ, 3 мм Al. В перекрываемой области методики дозиметрии из обоих разделов одинаково удовлетворительны, и надо пользоваться теми, которые удобнее.

Эталоны единицы поглощённой дозы в воде для киловольтного рентгеновского излучения имеют ограниченное распространение. Однако, возможно получить калибровочные коэффициенты в единицах поглощённой дозы в воде, используя калибровочные коэффициенты для воздушной кермы в соответствии с существующими рекомендациями (см. прил. II). Таким образом, любая поверочная лаборатория с эталонами единицы воздушной кермы может обеспечить получение калибровочного коэффициента в единицах поглощенной дозы в воде. Даже при том, что это формальный эквивалент для пользователя, получающего калибровку по воздушной керме, и индивидуально применяющего рекомендации тоже по воздушной керме, это имеет преимущество, поскольку при этом используется объединенная методология в области дозиметрии, представленная в настоящих рекомендациях, где стандартизованных методов особенно недостаточно.

Большинство рекомендаций для дозиметрии рентгеновского излучения определяет, что, по крайней мере, для какой-то части энергетического диапазона дозиметрия основывается на измерении

134

воздушной кермы в свободном воздухе. Поглощенная доза на уровне поверхности водного фантома получается путем пересчета воздушной кермы в поглощённую дозу в воде с использованием рассчитанных методом Монте-Карло коэффициентов обратного рассеяния [17, 96, 97]. В настоящих Рекомендациях все измерения сделаны в водном фантоме, поэтому поглощенная доза определяется без перехода от воздушной кормы.

Рентгеновское излучение средних энергий используется для того,

чтобы подвести терапевтическую дозу на глубину от нескольких миллиметров до нескольких сантиметров в ткани. В этом проявляется отличие от раннего использования данного вида излучения в лучевой терапии, когда доза облучения подводилась намного глубже. Следовательно, традиционная глубина опорной точки равная 5 г/см2 в воде уменьшается в настоящих рекомендациях до 2 г/см2.

9.2. ДОЗИМЕТРИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ

9.2.1.Ионизационные камеры

Следует выполнять рекомендации относительно ионизационных камер, данные в разделе 4.2.1. Только цилиндрические ионизационных камеры с объемом полости в пределах 0,1 1,0 см3 рекомендуются для стандартной дозиметрии пучков рентгеновского излучения средних энергий.

Принято, что эффективная точка цилиндрической камеры при калибровке в поверочной лаборатории и при измерениях в опорных условиях в пучке пользователя находится на оси камеры в центре объема полости. Эта точка помещается на опорную глубину 2 г/см2 в водном фантоме.

Для камер данного типа энергетическая зависимость может существенно отличаться от камеры к камере и, что касается рентгеновского излучения низких энергий, каждый конкретный дозиметр должен быть отградуирован по всему этому диапазону так, чтобы можно было интерполировать и получать поправочные коэффициенты для тех режимов (тех качеств излучения), которые используются в клинике. Не рекомендуется устанавливать значения коэффициентов kQ,Qo для

конкретного типа используемой камеры. Кроме того, камера должна быть откалибрована на том же РИП и при тех же размерах полей, что и при стандартной дозиметрии в клинике.

135

1.08
1.06
1.04
1.02
Q
k
1.00
0.98
0.96
70 kV	100	120	140	150	200	250 280	137	60	Co
							Cs
0.94
0.1				1			10
				СПО (мм) Сu
				HVL (mm Cu)

РИС. 11. Изменения энергетической зависимости (коэффициента kQ,Qo) от камеры к камере для семи ионизационных камер, каждая из которых относится к типу М23331. Значения нормированы к энергии 60Со. Данные измерены в PTB.

9.2.2.Фантомы и насадки на камеры

Необходимо выполнять рекомендации, касающиеся фантомов и насадок, приведенные в разделах 4.2.3 и 4.2.4. Вода рекомендуется в качестве стандартной среды для измерений поглощенной дозы в пучках

рентгеновского излучения среднего энергетического диапазона. Фантом должен быть больше, по крайней мере, на 5 см с каждой из четырех сторон самого большого размера поля, определенного на измеряемой глубине. Кроме того, за максимальной глубиной измерения должно быть, по крайней мере, еще 10 см воды.

Для горизонтальных пучков окно фантома должно быть сделано из пластика толщиной twin от 0,2 до 0,5 см. Водоэквивалентная толщина (в г/см2) окна фантома должна быть принята во внимание при оценке глубины в ткани, куда надо поместить камеру. Толщина рассчитывается как произведение twinρpl, где – ρpl - массовая плотность пластика (в г/см3). Для

обычно используемого пластика ПММА и прозрачного полистирола

номинальное значение ρПММА= 1,19 г/см3 и ρполистирола = 1,06 г/см3 [64] могут быть использованы для вычисления водоэквивалентной толщины окна.

136

Для водопроницаемых камер должен использоваться водонепроницаемая насадка из ПММА, предпочтительно толщиной не более 1,0 мм. Воздушный промежуток между стенкой камеры и водонепроницаемой насадкой должен быть достаточен (0,1–0,3 мм), чтобы установилось атмосферное давление воздуха в камере. Та же насадка, что используется при калибровке ионизационных камер пользователя, должна использоваться и при стандартной дозиметрии. Если же невозможно использовать ту же водонепроницаемую насадку, что использовалась при

калибровке ионизационных камер в поверочной лаборатории, следует использовать другую насадку из того же материала и той же толщины.

9.3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КАЧЕСТВА ПУЧКА

9.3.1.Выбор показателя качества пучка

Давно известно, что желательно использовать более чем один параметр, характеризующий качество пучка излучения при дозиметрии рентгеновского излучения, генерируемого рентгеновской трубкой [98, 99]. Обычно характеристиками являются напряжение на трубке (кВ) и слой половинного ослабления (СПО). Однако часто напряжение на трубке (кВ) и СПО каждого клинического пучка не могут соответствовать напряжению и СПО пучков в поверочных лабораториях. Поэтому первичный показатель качества традиционно был СПО, и как раз этот показатель и используется в настоящих рекомендациях40.

До настоящего времени имеются лишь незначительные экспериментальные данные, показывающие, насколько независимо

40Другие определения качества пучка излучения были предложены МКРЕ

в[98, 99], включая определение по двум точкам в терминах так называемого “отношения спада”. Недавнее предложение об использовании отношения поглощенных доз на глубинах 2 см и 5 см в воде [102] многообещающее, но нуждается в дальнейшем исследовании. Это отношение должно быть связано со средней энергией рентгеновского излучения на глубине измерения в фантоме и является потенциально более удачным определением качества пучка, чем СПО, который измеряется в воздухе. Как было отмечено в разд. 8, СПО основывается на измерении кермы в воздухе и требует знания чувствительности дозиметра к керме в воздухе. Развитие нового показателя качества для киловольтного излучения, базирующегося на величине поглощённой дозы в воде, является более подходящим для данных рекомендаций, и будет приветствоваться.

137

меняется ND,w,Qo для камер в среднем диапазоне энергий рентгеновского излучения от СПО и напряжения на трубке. Тем не менее, некоторые данные можно получить из рис. 12, который показывает график зависи-

мости ND,w,Q для камеры типа NE2571 как функцию СПО и напряжения на трубке (кВ) в диапазоне типичных режимов работы терапевтического

пучка. Эти значения были получены с помощью данных о NK,Q (калибровочный коэффициент для кермы в воздухе), использующих переходные множители, приведенные Seuntjens в [99]. Эти данные

говорят о том, что изменения в ND,w,Q, появляющиеся в результате использования как показателя качества пучка только СПО, могут быть порядка 1%. Умеренное значение 1 % поэтому и было взято в качестве результирующей стандартной неопределенности по типу В. (см. прил. IV.3).

1 N Gy/nC(Гр/нКл) D,w,Q

0.0450		N	для камеры NE-2571
		ND,вод,QD,w,Q for an NE 2571 chamber
0.0445
0.0440
0.0435
				100 кВkV
				120 кВkV
0.0430				140 кВkV
				200 кВkV
				250 кВkV
0.0425
0.05	0.1	0.5	1	5

СПО (мм) Сu

HVL (mm Cu)

РИС. 12. Калибровочные коэффициенты в единицах поглощённой дозы в воде для камеры типа NE 2571 как функция напряжения на трубке и СПО. Они получены из калибровочных коэффициентов по керме в воздухе, измеренных NRL и пересчитанных к поглощенной дозе с помощью коэффициентов, приведенных в [99].

138

Конечно,предпочтительно,если это возможно,калибровать дозиметр при тех же комбинациях напряжения и СПО, что имеют и клинические пучки пользователя. Но, если это невозможно, то калибровочные данные должны быть получены для пучков с меньшем и с большем СПО, чтобы затем требуемое значение определить интерполяцией.

9.3.2.Измерение качества пучка

Врентгеновских пучках средней энергии для определения величины СПО используют фильтры из алюминия и меди. СПО определяется как толщина поглотителя, которая уменьшает значение воздушной кермы узкого пучка в контрольной точке, удаленной от поглощающего фильтра, до 50% по сравнению с значением воздушной кермы для неослабленного дополнительным фильтром излучения.

Видеальном случае надо разместить приблизительно на половине расстояния между фокусом рентгеновской трубки и камерой апертуру коллиматора, которая уменьшает размер поля так, чтобы только охватить объем камеры. Позади камеры до 1 метра в пучке не должно находиться никакого другого рассеивающего материала. Добавочные фильтры для измерения СПО в различных комбинациях толщины помещаются близко к отверстию коллиматора. Толщина фильтров, которая уменьшает значение воздушной кермы до половины, определяется интерполяцией. Строго говоря, это не значение воздушной кермы, а ионизационный ток или суммарный заряд за измеренное время экспозиции. Это различие особенно уместно для пучков с добавочными фильтрами. Следует использовать только камеры с энергетической зависимостью, которая меняется меньше чем на 2% по измеряемому интервалу изменения качества41.

Рекомендуется применять камеру-монитор, чтобы предотвратить влияние на результаты измерений изменения радиационного выхода. Необходима осторожность, чтобы на показания контрольной камеры не воздействовало рассеянное излучение от большого количества фильтров, помещенных на пути пучка. Если камера-монитор не доступна, то влияние

41 Погрешность измерения СПО может доходить до 10%, при использовании камеры фармеровского типа для пучка 100 кВ с дополнительными фильтрами. Если энергетическая зависимость камеры изменяется больше чем на 2% в интервале изменения качества излучения, то каждое измерение должно быть преобразовано к измерению воздушной кермы, используя калибровочный коэффициент воздушной кермы, соответствующий каждому фильтрованному или не фильтрованному пучку. Это процесс последовательных приближений, потому что сам калибровочный коэффициент определяется с помощью СПО.

139