pimiПриборы и методы измеренийDevices and Methods of Measurements2220-95062414-0473BNTU10.21122/2220-9506-2026-17-1-60-66pimi-1032Research ArticleМетоды измерений, контроля, диагностикиMethods of measurements, monitoring, diagnosticsОценка влияния нерегулярности границы раздела болюс–фантом на неопределённость доставки дозы фотонного пучкаMeasurement and Computational Approach for Evaluating the Effect of Physical Heterogeneity at the Bolus-Phantom Interface on Photon Beam Dosimetric ParametersЧирковаИ. Н.ChirkovaI. N.

Адрес для переписки:РНПЦ онкологии и медицинской радиологии имени Н.Н. Александрова,агр. Лесной 223040, Минский район, Беларусь irinagutkovskaya@gmail.com

Address for correspondence:N.N. Alexandrov National Cancer Center of Belarus,Lesnoy 223040, Minsk District, Belarus irinagutkovskaya@gmail.com

irinagutkovskaya@gmail.comТумиловичМ. В.TumilovichM. V.

ул. П. Бровки, 6,г. Минск 220013

ул. П. Бровки, 6, г. Минск 220013

ПеткевичМ. Н.PiatkevichM. N.

агр. Лесной 223040, Минский район

Lesnoy 223040, Minsk District

РНПЦ онкологии и медицинской радиологии имени Н.Н. Александрова, Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроникиБеларусьN.N. Alexandrov National Cancer Center of Belarus, Belarusian State University of Informatics and RadioelectronicsBelarusБелорусский государственный университет информатики и радиоэлектроникиБеларусьBelarusian State University of Informatics and RadioelectronicsBelarusРНПЦ онкологии и медицинской радиологии имени Н.Н. АлександроваБеларусьN.N. Alexandrov National Cancer Center of BelarusBelarus2026010420261716066Copyright © Чиркова И.Н., Тумилович М.В., Петкевич М.Н., 20262026Чиркова И.Н., Тумилович М.В., Петкевич М.Н.Chirkova I.N., Tumilovich M.V., Piatkevich M.N.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://pimi.bntu.by/jour/article/view/1032

Обеспечение воспроизводимой доставки дозы к поверхностным и приповерхностным структурам при лучевой терапии является важной задачей клинической дозиметрии. Существенным источником неопределённости является нарушение контакта болюса с поверхностью тела, сопровождающееся формированием воздушных зазоров. Целью работы являлась оценка влияния нерегулярности границы «болюс–фантом» на дозовое распределение. Разработана методика, сочетающая плёночную дозиметрию Gafchromic EBT3, измерения ионизационной камерой и расчёты в системе Eclipse. Показано, что зазор 0–5 мм увеличивает поверхностную дозу до + 15 %, тогда как зазоры более 5 мм приводят к снижению до – 23 %; болюс толщиной 10 мм обеспечивает более стабильное дозовое покрытие, чем 5-миллиметровый болюс. Полученные результаты подчёркивают необходимость контроля контакта «болюс–поверхность тела» в процедурах планирования и контроля качества лучевой терапии.

Modern radiation therapy requires reproducible dose delivery to superficial and near surface structures. An important source of uncertainty is the loss of contact between the bolus and the patient’s skin, leading to air gaps at the bolus–skin interface. The aim of this study was to assess the impact of bolus–phantom interface irregularities on dose distribution. A dedicated methodology was developed, combining Gafchromic EBT3 film dosimetry, ionization chamber measurements, and dose calculations in the Eclipse treatment planning system. Air gaps of 0–5 mm were found to increase the surface dose by up to + 15 %, whereas gaps larger than 5 mm reduced it by up to –23 %; a 10 mm bolus provided more stable dose coverage than a 5 mm bolus. These findings emphasize the need to control bolus–skin contact in treatment planning and quality assurance procedures in radiation therapy.

лучевая терапияболюсрадиохромная плёнкафантомнеопределённость доставки дозыradiation therapybolusradiochromic filmphantomdose delivery uncertaintyReferencesЧиркова, И.Н. Анализ дозиметрических параметров модели распределения дозы ионизирующего излучения при моделировании облучения поверхности грудной клетки / И.Н. Чиркова, М.Н. Петкевич, М.В. Тумилович // Медэлектроника-2024: сборник научных статей XVI Международной научнотехнической конференции, Минск, 5-6 декабря 2024 г.: БГУИР/ М.В. Давыдов, И.И. Ревинская, В.В. Гоман. – Минск, 2024. – С. 260–265.Chirkova IN. Dependence of dose distribution of ionizing radiation on the selected method for calculating the irradiation plan. Medelectronics-2024, Collection of Abstracts of Reports of the 14th Shientific and Technical Conference, Minsk, 5–6 Dec. Minsk, Belarussian State University of Informatics and Radioelectronics. 2024;260265 рр. (In Russ.). P. 179-184.Ратнер, Т.Г. Клиническая дозиметрия. Физикотехнические основы / Т.Г. Ратнер, И.М. Лебеденко. – Изд. 2-е.–М.: НИЯУ МИФИ, 2022. – С. 47–49.Ratner TG, Lebedenko IM. (2022) Clinical dosimetry. Physical and technical foundations. 2022;47-49.Khan, F.M. The physics of radiation therapy / F.M. Khan, J.P. Gibbons. – 5th ed. – Philadelphia: Lippincott Williams & Wilkins, 2014. – P. 133–149.Khan FM, Gibbons JP. The physics of radiation therapy. 5th ed. Philadelphia: Lippincott Williams & Wilkins. 2014;133-149.Podgorsak, E.B. Radiation oncology physics: a handbook for teachers and students / E.B. Podgorsak. – Vienna : International Atomic Energy Agency, 2005. – P. 169–188.Podgorsak EB. Radiation oncology physics: a handbook for teachers and students. Vienna: International Atomic Energy Agency. 2005;169-188.Van der Merwe, D.G. Surface doses for different radiation beams and delivery techniques / D.G. Van der Merwe, J. Van Dyk, B. Healy // Journal of Applied Clinical Medical Physics. – 2017. – Vol. 18, № 5. – P. 239–247. DOI: 10.1002/acm2.12145Van der Merwe DG, J. Van Dyk, B. Healy. Surface doses for different radiation beams and delivery techniques. Journal of Applied Clinical Medical Physics. 2017;18(5):239-247. DOI: 10.1002/acm2.12145Tang, C. Quantify the Effect of Air Gap Errors on Skin Dose for Breast Cancer Radiotherapy / C. Tang, J. Yuan, H. Guo [et al.] // Technology in Cancer Research & Treatment. – 2024. – Vol. 23. – P. 1. DOI: 10.1177/15330338241258566Tang C. [et al.]. Quantify the Effect of Air Gap Errors on Skin Dose for Breast Cancer Radiotherapy. Technology in Cancer Research & Treatment. 2024;23:1p. DOI: 10.1177/15330338241258566Bakai, A. Sensitivity of IMRT and VMAT to setup errors in the treatment of prostate cancer: a quantitative analysis / A. Bakai, F. Nüsslin // Medical Physics. – 2009. – Vol. 36, № 6. – P. 2310–2318. DOI: 10.1118/1.3134242Bakai A, Nüsslin F. Sensitivity of IMRT and VMAT to setup errors in the treatment of prostate cancer: a quantitative analysis. Medical Physics. 2009;36(6):23102318. DOI: 10.1118/1.3134242Almond, P.R. AAPM's TG-51 protocol for clinical reference dosimetry of high-energy photon and electron beams / P.R. Almond, P.J. Biggs, B.M. Coursey [et al.] // Medical Physics. – 1999. – Vol. 26, № 9. – P. 1847–1870. DOI: 10.1118/1.598691Almond PR. [et al.]. AAPM's TG-51 protocol for clinical reference dosimetry of high-energy photon and electron beams. Medical Physics. 1999;26(9):1847-1870. DOI: 10.1118/1.598691Kry, S.F. TLD and OSLD dosimetry systems for remote audits of radiotherapy external beam calibration / S.F. Kry, P. Alvarez, A. Molineu [et al.] // Radiation Measurements. – 2013. – Vol. 57. – P. 9–14. DOI: 10.1016/j.radmeas.2013.08.003Kry SF. [et al.]. TLD and OSLD dosimetry systems for remote audits of radiotherapy external beam calibration. Radiation Measurements. 2013;57:9-14. DOI: 10.1016/j.radmeas.2013.08.003Poppe, B. Two-dimensional ionization chamber arrays for IMRT plan verification / B. Poppe, A. Blechschmidt, A. Djouguela [et al.] // Medical Physics. – 2006. – Vol. 33, № 4. – P. 1005–1015. DOI: 10.1118/1.2198328Poppe B. [et al.]. Two-dimensional ionization chamber arrays for IMRT plan verification. Medical Physics. 2006;33(4):1005-1015. DOI: 10.1118/1.2198328Niroomand-Rad, A. Radiochromic film dosimetry: recommendations of AAPM Radiation Therapy Committee Task Group 55 / A. Niroomand-Rad, C.R. Blackwell, B.M. Coursey [et al.] // Medical Physics. – 1998. – Vol. 25, № 11. – P. 2093–2115. DOI: 10.1118/1.598398Niroomand-Rad A. [et al.]. Radiochromic film dosimetry: recommendations of AAPM Radiation Therapy Committee Task Group 55. Medical Physics. 1998;25(11):2093-2115. DOI: 10.1118/1.598398

The authors declare that there are no conflicts of interest present.