Implementazione e caratterizzazione di un nuovo sistema di dosimetria assoluta per radioterapia nell'ambito del commissioning di un sistema per piani di trattamento

In questo lavoro è stato implementato e caratterizzato nella pratica dei QA (Quality Assurance) un nuovo sistema di dosimetria assoluta per radioterapia. Tale sistema è composto da uno scintillatore plastico di piccole dimensioni (Exradin W1 Scintillator, ©Standard Imaging) collegato ad una fibra ottica per il trasporto del segnale luminoso. Il segnale viene poi letto dall'elettrometro SuperMAX (©Standard Imaging) che è in grado di discriminare la componente luminosa dovuta all'attivazione dell'effetto Čerencov sulla fibra ottica, dal segnale vero e proprio. In particolare è stata dimostrata la congruità delle misure acquisite con lo scintillatore, con quelle acquisite con diversi rivelatori, al fine di capire se il dosimetro può essere considerato affidabile per i campi piccoli ma anche per i campi grandi. I rivelatori utilizzati sono il diodo scanning (© Sun Nuclear modello EDGE), le pellicole autosviluppanti GafChromic EBT3 e le camere a ionizzazione: Exradin Model, 0.62cc, Extradin A16 (© Standard Imaging) e la nuova microcamera Extradin A26 (© Standard Imaging). Alcune di queste misure sono state registrate in fase di commissioning di un nuovo acceleratore lineare. Per verificare le proprietà dello scintillatore sono state eseguite misure di profili e PDD per i campi (1x1) cm2, (2x2) cm2, (10x10) cm2 e (25x25) cm2 e misure di Output Factor (da campi estremamente piccoli (0,6x0,6) cm2 a campi grandi (40x40) cm2) per energie 6, 10 e 15 MV. Al fine di caratterizzare al meglio questo nuovo strumento si sono valutati altri parametri, quali la linearità al variare delle unità monitor, l'indipendenza dal dose rate per un fascio di energia pari a 6, 10 e 15 MV, la ripetibilità delle misure a breve e medio termine e si è verificato anche un possibile utilizzo dello scintillatore per dosimetria in vivo (misure in aria e al variare della temperatura). Inoltre è stata misurata la Point Spread Function (PSF) per verificare le dimensioni della regione sensibile dello strumento ed è stata fatta una calibrazione della fibra in dose. In ultima analisi è stata eseguita anche una calibrazione della fibra in dose tramite una calibrazione per confronto. Lo scintillatore, a differenza delle camere a ionizzazione certificate, non è dotato di un fattore di taratura NW che consenta la conversione della carica in dose. Si è quindi ottenuto un fattore di calibrazione diverso per ogni energia (6, 10 e 15 MV) utilizzando misure di dose assoluta acquisite con la camera A26. I risultati ottenuti sono molto soddisfacenti: le misure acquisite con lo scintillatore concordano, nei limiti dell'errore associato, con quelle registrate con gli altri strumenti. Nella seconda parte della tesi viene descritta la procedura di modellizzazione di un nuovo TPS. Si è collaborato al Beam Commissioning, ovvero l'inserimento di un certo numero di dati riguardanti la geometria dei fasci di radiazioni da configurare e da una serie di dati dosimetrici richiesti dall'algoritmo di calcolo. Il TPS in questione è RayStation (©Ray Search) il quale si basa su un algoritmo analitico in cui occorre variare opportuni parametri per conformare il fascio della macchina in questione.