pimiПриборы и методы измеренийDevices and Methods of Measurements2220-95062414-0473BNTU10.21122/2220-9506-2016-7-2-203-210pimi-258Research ArticleМетоды измерений, контроля, диагностикиMethods of measurements, monitoring, diagnosticsМЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОШИБКИ В ОПОРНОМ ЗНАЧЕНИИ ДОЗЫ ПРИ КАЛИБРОВКЕ РАДИАЦИОННОГО ВЫХОДА ЛИНЕЙНОГО УСКОРИТЕЛЯ. Часть 3. Зависимость от характеристик радиационного пучкаTHE METHOD OF DETERMINATION OF ERROR IN THE REFERENCE VALUE OF THE DOSE DURING THE LINEAR ACCELERATOR RADIATION OUTPUT CALIBRATION PROCEDURE. Part 3. The dependence of the radiation beam characteristicsТитовичЕ. В.TitovichE. V.

Адрес для переписки: Титович Е.В. – РНПЦ онкологии и медицинской радиологии им. Н.Н. Александрова, 223040, а.г. Лесной, Минский район, Минская область, Беларусь e-mail: e.v.titovich@gmail.com

e.v.titovich@gmail.comТарутинИ. Г.TarutinI. G.КиселевМ. Г.KiselevM. G.Республиканский научно-практический центр онкологии и медицинской радиологии им. Н.Н. АлександроваБеларусьN.N. Alexandrov National Cancer Centre of BelarusBelarusБелорусский национальный технический университетБеларусьBelarusian National Technical UniversityBelarus20161209201672203210Copyright © Титович Е.В., Тарутин И.Г., Киселев М.Г., 20162016Титович Е.В., Тарутин И.Г., Киселев М.Г.Titovich E.V., Tarutin I.G., Kiselev M.G.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/258

Для обеспечения радиационной безопасности пациентов, получающих лучевую терапию, требуется обеспечить постоянство характеристик медицинских линейных ускорителей электронов, которые влияют на точность подведения дозы. С этой целью осуществляются процедуры их контроля качества, в число которых входит калибровка радиационного выхода линейного ускорителя, ошибка в установлении опорного значения дозы которой не должна превышать 2 %. Целью работы являлась разработка методики определения ошибки при установлении этой величины в зависимости от характеристик радиационного пучка ускорителя. Для решения поставленных задач были проведены измерения дозовых распределений ускорителя «Трилоджи» № 3567, на основании которых получены зависимости отклонения в опорном значении дозы от мощности дозы излучения, точности определения проникающей способности излучения и коэффициентов радиационного выхода, симметрии и равномерности радиационного поля, угловой зависимости радиационного выхода. Установлено, что наибольшее влияние на ошибку в дозе оказывает ошибка в определении коэффициентов радиационного выхода ускорителя (до 5,26 % для обеих энергий фотонов – 6 и 18 МэВ). Ошибки, обусловленные изменением мощности дозы излучения, достигали 1,6 % для 6 МэВ и 1,4 % для 18 МэВ. Ошибки, вызываемые неточностями в установлении проникающей способности излучения, достигали 1,1 % для 18 МэВ и 0,3 % для 6 МэВ. Ошибки, обусловленные остальными характеристиками, не превышали 1 %. Таким образом, имеется возможность на основании результатов процедуры калибровки радиационного выхода выразить результаты контроля качества линейного ускорителя в единицах дозы и использовать их при проведении комплексной оценки возможности его клинического использования для облучения пациентов. 

To ensure the radiation protection of oncology patients is needed to provide the constancy of functional characteristics of the medical linear accelerators, which affect the accuracy of dose delivery. For this purpose, their quality control procedures are realized including calibration of radiation output of the linac, so the error in determining the dose reference value during this procedure must not exceed 2 %. The aim is to develop a methodology for determining the error in determining this value, depending on the characteristics of the radiation beam. Dosimetric measurements of Trilogy S/N 3567 linac dose distributions have been carried out for achievement of the objectives, on the basis of which dose errors depending on the dose rate value, the accuracy of the beam quality and output factors determination, the symmetry and uniformity of the radiation field, the angular dependence of the linac radiation output were obtained. It was found that the greatest impact on the value of the error has the error in the output factors determination (up to 5.26 % for both photon energy). Dose errors caused by changing dose rate during treatment were different for two photon energies, and reached 1.6 % for 6 MeV and 1.4 % for 18 MeV. Dose errors caused by inaccuracies of the beam quality determination were different for two photon energies, and reached 1.1 % for 18 MeV and –0.3 % for 6 MeV. Errors caused by the remaining of the characteristic do not exceed 1 %. Thus, there is a possibility to express the results of periodic quality control of the linear accelerator in terms of dose and use them to conduct a comprehensive assessment of the possibility of clinical use of a linear accelerator for oncology patients irradiation on the basis of the calibration of radiation output.

калибровка радиационного выхода линейного ускорителяошибки в опорном значении дозыдозиметрические характеристики радиационного пучкаlinear accelerator radiation output calibrationerror in the reference value of the absorbed doseradiation beam characteristicsReferencesТитович, Е.В. Методика определения ошибки в опорном значении дозы при калибровке радиационного выхода линейного ускорителя. Часть 1. Зависимость от механических параметров штатива / Е.В. Титович, М.Г. Киселев // Приборы и методы измерений. – 2015. – Т. 6, № 2. – С. 230–238.Tsitovich Y.V., Kiselev M.G. [Technique of estimate of error in the reference value of the dose during the linear accelerator radiation output calibration procedure. Part 1. Dependance on the mechanical parameters of linac’s gantry]. Pribory i metody izmerenij [Devices and Methods of Measurements], 2015, vol. 6, no. 2, pp.  230– 238 (in Russian).Титович, Е.В. Методика определения ошибки в опорном значении дозы при калибровке радиационного выхода линейного ускорителя. Часть 2. Зависимость от характеристик коллиматора, указателя расстояния источник-поверхность, радиационного поля, лазерных центраторов, терапевтического стола / Е.В. Титович, И.Г. Тарутин, М.Г. Киселев // Приборы и методы измерений. – 2016. – Т. 7, № 1. – С. 85–94. DOI: 10.21122/2220-9506-2016-7-1-85-94Tsitovich Y.V., Tarutin I.G., Kiselev M.G. [Technique of estimate of error in the reference value of the dose during the linear accelerator radiation output calibration procedure. Part 2. Dependance on the characteristics of collimator, optical sourse-distance indicator, treatment field, lasers and treatment couch]. Pribory i metody izmerenij [Devices and Methods of Measurements]. 2016, vol.  7, no. 1, pp. 85–94 (in Russian). DOI:10.21122/22209506-2016-7-1-85-94.Determination of Absorbed Dose in a Patient Irradiated by Beams of X or Gamma rays in Radiotherapy Procedures, International Commission On Radiation Units And Measurements. – Washington, D.C: ICRU, 1976. – Rep. 24 International Commission On Radiation Units And Measurements. Determination of Absorbed Dose in a Patient Irradiated by Beams of X or Gamma rays in Radiotherapy Procedures. Washington, D.C: ICRU, 1976, rep. 24.Mijnheer, B.J. Reply to precision and accuracy in radiotherapy / B. J. Mijnheer // Radiotherapy and Oncology. – 1989. – Vol. 14, no. 2. – P. 163–167. Mijnheer B.J. Reply to precision and accuracy in radiotherapy. Radiotherapy and Oncology, 1989, vol. 14, no. 2, pp. 163–167.Khan, F.M. The Physics of Radiation Therapy / F.M. Khan. – 4th ed. – Philadelphia : Lippincott Williams & Wilkins, 2010. – 531 p. Khan F.M. The Physics of Radiation Therapy. 4th ed. Philadelphia : Lippincott Williams & Wilkins, 2010, 531 p.Klein, E.E. Task Group 142 report: quality assurance of medical accelerators / E.E. Klein, J. Hanley, J. Bayouth [et al.] // Medical physics. – 2009. – Vol. 36, no. 9. – P. 4197–212. Klein E.E., Hanley J., Bayouth J. et al. Task Group 142 report: quality assurance of medical accelerators. Medical physics, 2009, vol. 36, no. 9, pp. 4197–212.Swiss Society of Radiobiology and Medical Physics, Quality control of medical electron accelerators. – SSRMP, 2003, recommendation No. 11. – P. 1–31.Swiss Society of Radiobiology and Medical Physics, Quality control of medical electron accelerators. SSRMP, 2003, recommendation no. 11, pp. 1–31.Steenhuijsen, J. EP-1388 Delivery accuracy of treatment plans for dose painting by numbers / J. Steenhuijsen [et al.] // Radiotherapy & Oncology. – 2012. – Vol. 103, Suppl. no. 1. – P. S527. Steenhuijsen J. Delivery accuracy of treatment plans for dose painting by numbers. Radiotherapy & Oncology, 2012, vol. 103, suppl. no 1, pp. S527.World Health Organization, Quality Assurance in Radiotherapy. – Geneva : WHO, 1988. World Health Organization. Quality Assurance in Radiotherapy. Geneva: WHO, 1988. 10.  Tarutin I.G., Gackevich G.V. Kontrol’ kachestva v luchevoy terapii i luchevoj diagnostike [Quality control of radiation therapy and medical imaging]. Minsk, Polyprint Publ., 2009, рр. 31–66 (in Russian).Тарутин, И.Г. Контроль качества медицинских ускорителей электронов / И.Г. Тарутин, А.Г. Страх, Г.В. Гацкевич // Контроль качества в лучевой терапии и лучевой диагностике : сб. / под ред. Г.В. Гацкевича, И.Г. Тарутина. – Минск : Полипринт, 2009. – С. 31–66. IAEA. Absorbed dose determination in external beam radiotherapy. An international Code of Practice for Dosimetry Based on Gantryards of Absorbed dose to Water. Technical Report Series. no. 398. Vienna, 2000.Absorbed dose determination in external beam radiotherapy/ An international Code of Practice for Dosimetry Based on standards of Absorbed dose to Water // IAEA. Technical Report Series. – No. 398. – Vienna, 2000. IEC. Medical Electrical Equipment. Part 1: Medical Electron Accelerators. Functional characteristics. Publ. IEC-60976-99. Geneva, 1999.Medical Electrical Equipment. Part 1: Medical Electron Accelerators. Functional characteristics // IEC. Publ. IEC-60976-99. – Geneva, 1999.Medical Electrical Equipment. Part 1: Medical Electron Accelerators. Functional characteristics // IEC. Publ. IEC-60976-99. – Geneva, 1999.

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