Utilizzo di rivelatori a TermoLuminescenza
per dosimetria in vivo
M. G. Sabinia,b), L. Raffaelec,b), G.A.P. Cirronea,b), G. Cuttoneb), A. Grassoe), S. Lo Nigroa,d),
O. Marillie), F. Marlettae), G. Priviterac), V. Salamonec,b), C. Arcidiaconoa,b), L.M. Valastroa,b)
a) Dipartimento di Fisica ed Astronomia – Università di Catania
b) INFN-LNS – Catania
c) Azienda Policlinico, Istituto di Radiologia–Università di Catania
d) Centro Siciliano di Fisica Nucleare e Struttura della Materia
e) A.O. Garibaldi-S.Luigi-Currò-Ascoli-Tomaselli - Catania
La dosimetria in vivo rappresenta nella pratica clinica radioterapica una delle principali attività dell’Esperto in Fisica Medica, mirata al
miglioramento della qualità dei trattamenti radianti. In questo lavoro vengono presentati alcuni risultati per la radioprotezione di organi critici in
teleradioterapia con fasci di fotoni di alta energia, ed inoltre, uno studio preliminare per la verifica della dose in prossimità di disomogeneità
tessutali.
E’ noto che i fasci di fotoni impiegati in radioterapia esterna, presentano una contaminazione dovuta agli elettroni ed ai fotoni secondari di bassa
energia generati dal target, dai collimatori e dai filtri omogenizzatori. Questa contaminazione da particelle secondarie aumenta considerevolmente in
presenza del portablocchi utilizzato nelle terapie con campi sagomati. L’estenzione spaziale della contaminazione non è limitata al campo di
radiazione, come definito dai collimatori, ma può estendersi in misura ancora significativa anche al di fuori dei limiti del campo. Tipicamente il
contributo degli elettroni di bassa energia è quello di maggiore peso, da cui l’interesse radioprotezionistico alla misura della dose assorbita da organi
superficiali posizionati in prossimità dei margini del campo quali il cristallino e le gonadi maschili.
Per queste misure sono stati utilizzati chips di LiF:MgTi (TLD-100; 3x3x0.88 mm3), calibrati nei fasci terapeutici d’interesse: fotoni da 5 MV
dell’Istituto di Radiologia dell’Azienda Policlinico dell’Università di Catania e fotoni da 6 e 15 MV presso A.O. Garibaldi-S.Luigi-Currò-AscoliTomaselli di Catania.
DOSIMETRIA IN VIVO
Questo studio è stato effettuato su pazienti affetti da carcinoma del rinofaringe, linfomi di Hodgkin e seminoma. Per ogni
paziente trattato sono stati utilizzati otto dosimetri, raggruppati in piccoli sacchettini di pellicola trasparente, ed
applicati sulla cute del paziente in corrispondenza dell’organo da monitorare. Per le prime due suddette patologie sono
stati studiati gli effetti a carico del cristallino, di cui l’effetto radiolesivo più tipico è rappresentato dalla cataratta. Il
posizionamento di occhialini di piombo (2 mm), riduce mediamente, la dose assorbita dal cristallino, durante l’intero ciclo
di trattamento da 3 Gy a 0.77 Gy, preservandolo da possibili danni. Nella terapia del seminoma, l’impiego di un grande
campo sagomato necessita la schermatura del testicolo controlaterale, anche se posto al di fuori del campo di trattamento.
Una schermatura di 12 mm di Pb,
riducendo la dose da 1.95 Gy a 0.75
Gy, diminuisce drasticamente il
rischio d’infertilità del paziente.
L’errore sulla dose misurata è del
3.5%. Questo studio conferma la
validità dell’applicazione di TLD-100
nella dosimetria in vivo permettendo
quindi di ridurre le complicanze post
irraggiamento..
Patologia
Dose Totale al
focolaio [Gy]
Organo critico
Seminoma
27
Carcinoma del
Rinofaringe
Linfoma di
HODGKIN
Dose all’organo critico [Gy]
Gonadi
Non protetto
1.95
Protetto
0.75
60
Cristallino
3.0
0.77
36
Cristallino
1.90
1.08
DISOMOGENEITA’ TESSUTALI
Per determinare la variazione della dose in presenza di disomogeneità tessutali, sono state effettuate misure con
fasci di fotoni da 6 e 15 MV. I dosimetri sono stati posizionati in gruppi di 4 per volta, sull’asse del fascio alla
profondità di 10 cm, in un fantoccio di acqua solida (modello RMI 457 in slabs da 30 x 30 cm2), con un campo
di radiazione di 8 x 8 cm2 . Le misure sono state condotte sostituendo 2 cm di acqua solida rispettivamente con 2
cm di materiale polmone equivalente e 2 cm di materiale osso equivalente, come da figura. Tali disomogeneità
venivano sempre poste a 2 cm al di sopra del punto di misura dei TLD. Per ciascuna configurazione sono state
effettuate misure con la camera di tipo Markus e con i TLD-100, i cui valori in tabella mostrano un ottimo
accordo. I risultati sono stati elaborati rapportando le misure di ogni metodo rispetto a quelle effettuate in un
fantoccio omogeneo di acqua solida. Tali dati sono stati confrontati con le previsioni teoriche ottenute
applicando il Metodo di Batho ed il programma di elaborazione di piani di trattamento radioterapico PLATO.
Questo studio preliminare avvalora l’impiego di TLD-100 per la valutazione sperimentale degli effetti delle
disomogeneità tessutali così da garantire una migliore qualità nei trattamenti.
Disomogeneità
Polmone
Osso
Energia
fotoni [MV]
Markus
TLD - 100
Batho
Plato
6
1.04
1.05
1.03
1.04
15
1.03
1.04
1.01
1.04
6
0.96
0.98
0.96
0.95
15
0.97
0.96
0.99
0.97
Sorgente
SSD=100
6 cm di H2O
2 cm di
Osso \ Polmone
2 cm di H2O
Piastra TLD-100
H2O