Litiumformiat som dosimeter
Dosimetri med hjälp av Elektron Paramagnetisk Resonans, EPR, är en sedan många år etablerad metod (Regulla, 2000). Dock har den fått tillämpningar inom strålterapi först på senare år genom en förbättrad teknik för känsligare ESR spektrometrar och genom utvecklingen av känsligare dosimeter system.
Vi har under flera år utvecklat ett antal lovande känsliga dosimetermaterial av vilka litiumformiat har visat sig vara det mest robusta materialet. De moderna EPR spektrometrarna med superkänsliga kaviteter ökar känsligheten ytterligare.
Vid strålbehandling strävar man efter att ge så hög dos som möjligt till tumören och skydda de friska organen. Före strålbehandlingen görs en datorberäkning en dosplan över hur man vill fördela strålningen. Denna måste verifieras; ofta genom att man mäter doser direkt på patienten vid behandling eller i ett fantom som man dosplanerat exakt som på patienten.
Vi har jämfört mätningar med jonkammare med dosbestämningar gjorda med passiva EPR dosimetrar av litiumformiat och funnit att EPR dosimetrin är tillräckligt noggrann och genomförbar inom rimlig tid. EPR analyserna är så pass tidskrävande att de inte lämpar sig för rutinmässiga mätningar på patienter.
Läs mer i:
- Håkan Gustafsson, Eva Lund and Sara Olsson ”Lithium formate EPR dosimetry for verifications of planned dose distributions prior to intensity modulated radiation therapy” Physics in Medicine and Biology, 2008, 53(17), 4667-4682.
Dosberäkning för strålterapitekniker med smala fält
Vid en del strålterapitekniker använder man ibland fält som är mycket smala och där den delen av fältet som ligger i halvskugga, penumbrat, kommer att få ett stort inflytande. Det är mycket svårt att göra bra dosberäkningar i dessa fall och vi utnyttjar EPR dosimetrarnas linjära respons i ett brett dosområde för att bestämma dosfördelningen nära men utanför själva fältet. Detta kräver särskilt tunna dosimetrar, som vi kvalitetstestat.
- Emelie Adolfsson, Åsa Carlsson Tedgren, Gudrun Alm Carlsson, Håkan Gustafsson and Eva Lund “Optimisation of an EPR dosimetry system for robust and high precision dosimetry” Radiation Measurements, 2014, 70, 21-28
Brachyterapi
Stora variationer i doser i och utanför målområdet har vi också vid brachyterpi och EPR dosimetrarna som varierar linjärt med doser har visat sig mycket användbara och med hög precision och reproducerbarhet har dosfördelningar verifierats i fantom runt en 192Ir källa.
- Laura Antonovic, Håkan Gustafsson, Gudrun Alm Carlsson and Åsa Carlsson Tedgren “ Evaluation of a lithium formate EPR dosimetry system for dose measurements around Ir-192 brachytherapy sources” MEDICAL PHYSICS, 2009, 36(6), 2236-2247.
Brachyterapi genomförs i allmänhet med källor som har en fotonenergi i området 30-400 keV. Fotoner från dessa källor genererar elektroner med högre LET än de kalibreringsfält som man vanligen utnyttjar, vilket kräver känt LET-beroende hos dosimetrarna.
Läs hur i
- Emelie Adolfsson, Gudrun Alm Carlsson, Jan-Erik Grindborg, Håkan Gustafsson, Eva Lund and Åsa Carlsson Tedgren ”Response of lithium formate EPR dosimeters at photon energies relevant to the dosimetry of brachytherapy” Medical physics (Lancaster), 2010, 37(9), 4946-4959.
Strålterapi med tunga laddade partiklar
Strålterapi med tunga laddade partiklar blir allt vanligare och därmed ökar intresset för robusta dosimetrisystem att användas för dosbestämningar i dessa strålkvaliteter. Normalt krävs att de EPR-dosimetrar som skall användas för dosimetri i protonstrålar eller jonstrålar kalibreras för aktuell strålkvalitet eftersom EPR-dosimetrarnas känslighet är mer eller mindre LET-beroende. Det har även visat sig att EPR-signalens utseende kan vara LET-beroende och därmed öppna för möjligheten till bestämning av LET med ESR-dosimetri. Vi har undersökt kaliumditionats LET-beroende i kväve- och koljonstrålar vid TSL och ämnar bestämma dosrespons och spektrumformförändringar för varierande LET även i protonstråle. Vi bestrålar en 5 mm dosimeter som då täcker hela Braggtoppen som för dessa energier runt 30MeV/u ligger på ca 3 mm djup. Detta ser man bäst med bildgivande EPRI.
Läs mer i
- Håkan Gustafsson, Anders Lund and Eva Lund ”Potassium dithionate EPR dosimetry for determination of absorbed dose and LET distributions in different radiation qualities” Radiation Measurements, 2011, 46(9), 936-940
- Emelie Adolfsson, Shane White, Guillaume Landry, Eva Lund, Håkan Gustafsson, Frank Verhaegen, Brigitte Reniers, och Åsa Carlsson Tedgren and Gudrun Alm Carlsson “Measurement of absorbed dose to water around an electronic brachytherapy source: Comparison of two dosimetry systems: lithium formate EPR dosimeters and radiochromic EBT2 film” Physics in Medicine and Biology, 2015, 60(9), 3869-3882.
