La Portal Dosimetry nella moderna radioterapia: razionale e implementazione di un sistema commerciale.

La Portal Dosimetry nella moderna radioterapia : razionale e implementazione di un sistema commerciale La radioterapia a fasci esterni utilizza radiazioni ionizzanti per il trattamento di lesioni tumorali mediante acceleratori lineari di particelle dotati di collimatori multilamellari che permettono di ottenere un'elevata conformità della distribuzione di dose alla lesione, limitando l'irradiazione dei tessuti sani limitrofi. Il piano di trattamento, prima di essere riprodotto sul paziente, è sottoposto a controlli di qualità e sicurezza, in cui la distribuzione di dose calcolata dal software di pianificazione viene confrontata con quella effettivamente erogata dall'acceleratore. La distribuzione di dose erogata può essere misurata mediante differenti sistemi uno dei quali è il Portal Imaging (EPID), strumento integrato nell'acceleratore in grado di acquisire un'immagine utilizzando il fascio MV da cui si ricava la distribuzione di dose (fluenza). Lo scopo della tesi è la caratterizzazione di un sistema di Portal Imaging con flat panel a silicio amorfo (a-Si 1200) installato su un acceleratore LINAC TrueBeam Varian (Palo Alto, California) che utilizza fasci di fotoni a 6 MV e la seguente implementazione nella clinica per le valutazioni dosimetriche pre-trattramento paziente specifiche (Portal Dosimetry). L'attività si articolerà in tre fasi: partendo dalla caratterizzazione del sistema e passando per l'analisi effettuata su un campione di casi clinici, si vuole valutare se la modellizzazione del sistema di rivelazione sia adeguata alle necessità cliniche e se il sistema di Portal Dosimetry sia uno strumento utile e affidabile nella routine radioterapica. La fase di caratterizzazione del detettore è già stata avviata, investigando la risposta in funzione della dose erogata, del dose rate e della distanza dalla sorgente. I risultati ottenuti hanno permesso di apprezzare la linearità dell'output al variare della dose, l'indipendenza dello stesso dal dose rate e verificare l'accordo con la legge dell'inverso del quadrato della distanza. Inoltre sono stati studiati gli effetti di backscatter dovuti alla componentistica a valle del sistema di rivelazione e il comportamento al variare della dimensione del campo. La dipendenza dalla dimensione del campo segue l'andamento previsto, distanziandosi al più dell'1% rispetto alle specifiche fornite dal costruttore, mentre l'analisi dei profili di dose mostra che le correzioni per il backscatter sono adeguate entro il valore di accettabilità dell'1,5%. Quindi, prima di essere utilizzato sui pazienti, il sistema di Imaging Portale verrà testato riproducendo su fantoccio alcuni trattamenti IMRT con particolari configurazioni di campo, confrontando la dose misurata con quella calcolata mediante il calcolo dell'indice gamma, che consente di confrontare la dose calcolata e la dose misurata nell'intero campo di radiazioni, comprese le zone di alto e basso gradiente di dose. Infine, l'ultima parte del lavoro prevede l'utilizzo della Portal Dosimetry su un campione di pazienti, l'analisi statistica dei risultati al fine di validare l'introduzione della metodica nella clinica e la definizione di un protocollo iniziale di utilizzo.