MEDLINE/PubMed Journal Browser Search

Pubmed for Handhelds

PUBMED FOR HANDHELDS

Search MEDLINE/PubMed

Title: [Measurement of peak correction factor of Farmer chamber for calibration of flattening filter free (FFF) clinical photon beams].
Author: Kontra G, Major T, Polgár C.
Journal: Magy Onkol; 2015 Jun; 59(2):119-23. PubMed ID: 26035159.
Abstract:
Farmer-type ionization chambers are considered the most reliable detectors and for this reason they are most frequently used for the calibration of photon beams of medical linear accelerators. Flattening filter free (FFF) photon beams of linear accelerators have recently started to be used in radiotherapy. The dose profile of FFF beams is peaked in the center of the field and the dose distribution will be inhomogeneous along the axis of the 2.3 cm long measuring volume of the Farmer chamber. The peaked radiation field will result in volume averaging effects in the large Farmer chamber, therefore this chamber will underestimate the true central axis dose. Our objective was to determine the value of the peak correction factor (Kp) of Farmer-type chamber with measurements to avoid the underestimation of the central axis dose during the calibration of FFF radiation fields. Measurements were made with 6 MV and 10 MV flattened (6X and 10X) and FFF beams (6XFFF and 10XFFF) of a Varian TrueBeam medical linear accelerator in a solid water phantom at 10 cm depth. The source surface distance (SSD) was 100 cm, the field size was 10×10 cm and the dose rate was always 400 MU/min during the measurements. We delivered 100 MU in each measurement and the absorbed dose to water was calculated according to the IAEA TRS-398 dosimetry protocol. The measured signals of the ionization chambers were always corrected for the ion recombination loss. The ion recombination correction factors (Kr) were determined with the two-voltage method separately for the used ion chambers and for flattened and unflattened beams. First, we measured the dose to water with PTW TM30012 Farmer chamber in 6XFFF and 6X beams, then calculated the ratio of doses of 6XFFF and 6X beams (R6,Farmer). Immediately after this we repeated the above measurements with PTW TM31010 Semiflex chamber and determined the ratio of doses of 6XFFF and 6X beams again (R6,Semiflex). The length of the sensitive volume of the Semiflex chamber is only 6.5 mm. According to our dose profile measurements the peak correction factor of this chamber equals to unity for both photon energies. As a consequence R6,Semiflex is larger than R6,Farmer and Kp6XFFF = R6,Semiflex / R6,Farmer, where Kp6XFFF is the peak correction factor of the Farmer chamber in 6XFFF beam. The advantage of this method is that we have to calculate ratio of doses, so it is not necessary to know the calibration factors of the chambers. Repeating the above measurements with 10X and 10XFFF beams we determined the peak correction factor of Farmer chamber for 10XFFF beam, too (Kp10XFFF). According to our measurements Kp6XFFF = 1.0025 and Kp10XFFF = 1.009. The bigger peak correction factor for 10XFFF beam is in accordance with the fact that the peak of dose profile is steeper for higher photon energy. The above described method for the determination of Kp can be used for other photon energies and other large volume ionization chambers. Lineáris gyorsítók fotonnyalábjainak kalibrálására jelenleg is a Farmer-típusú ionizációs kamra a leggyakrabban alkalmazott, legmegbízhatóbbnak tartott detektor. A sugárterápiában egyre inkább tért hódít a kiegyenlítõ szûrõ nélküli (FFF – Flattening Filter Free) fotonmezõk alkalmazása. Az FFF mezõk dózisprofilja középen csúccsal rendelkezik, ezért az ilyen mezõk Farmer-kamrával történõ kalibrációjánál számításba kell venni, hogy a 2,3 cm hosszú mérõtérfogattal rendelkezõ kamra hossztengelye mentén a dózis inhomogén, ezért a dózisprofil csúcsán a Farmer-kamra a valósnál kisebbnek méri a dózist. Célkitûzésünk olyan csúcshatás-korrekciós faktor (Kcs) méréssel történõ meghatározása, amellyel a Farmer-kamra jelét korrigálva az FFF mezõk csúcsán Farmer-kamrával is pontosan mérhetõ a dózis. A méréseket TrueBeam (Varian) lineáris gyorsító 6 MV-os és 10 MV-os kiegyenlítõ szûrõ nélküli (6XFFF és 10XFFF), illetve kiegyenlítõ szûrõvel rendelkezõ (6X és 10X) fotonnyalábjával végeztük vízekvivalens fantomban, 10×10 cm-es mezõ középpontjában, 10 cm mélységben, 100 cm-es forrás-felszín távolságnál. Az elsõ méréssorozatban a 6X és 6XFFF mezõket PTW TM30012-es típusú Farmer-kamrával mértük. A kétfeszültséges módszerrel meghatároztuk a kamra rekombinációs korrekciós faktorát (Kr) külön a 6X és 6XFFF mezõkhöz. A 100 MU leadása mellett mért, Kr-rel korrigált kamrajelekbõl az IAEA TRS-398 dozimetriai protokollja alapján meghatároztuk a 6XFFF és 6X mezõkkel leadott dózisok arányát (R6,Farmer). Közvetlenül ezután a fenti mérést megismételtük PTW TM31010 típusú semiflex kamrával, és ezzel is meghatároztuk a 6XFFF és 6X mezõkkel mért dózisok arányát (R6,Semiflex). A Semiflex kamra mérõtérfogata csak 6,5 mm hosszú. Dózisprofilméréseink alapján e kamra hossztengelye mentén a dózis még FFF mezõk esetén is homogénnek tekinthetõ, így csúcshatás-korrekcióval nem kell számolni. Ebbõl következõen R6,Semiflex nagyobb lesz, mint R6,Farmer, hányadosuk pedig éppen a Farmer-kamra 6XFFF mezõhöz tartozó Kcs6xFFF csúcshatás-korrekciós faktorával lesz egyenlõ. A fenti méréseket 10 MV-on megismételve meghatároztuk a Farmer-kamra 10XFFF mezõhöz tartozó csúcshatás-korrekciós faktorát is (Kcs10XFFF). A Farmer-kamra csúcshatás-korrekciós faktorára 6XFFF nyalábbal 1,0025, míg 10XFFF nyalábbal 1,009 adódott. A magasabb energián jelentkezõ nagyobb korrekciós faktor annak tulajdonítható, hogy nagyobb energián az FFF mezõk dózisprofilján a mezõ közepén a csúcs nagyobb. Az általunk bemutatott módszerrel meghatározható egy olyan korrekciós faktor, amellyel a kiegyenlítõ szûrõ nélküli fotonmezõk közepén, a dózisprofil csúcsán nagyobb méretû ionizációs kamrákkal is pontosan mérhetõ a dózis. Ezen korrekciós faktor mérését más energiákra, más típusú gyorsítókra és ionizációs kamrákra a pontosabb dóziskalibráció érdekében külön el kell végezni.

[Abstract] [Full Text] [Related] [New Search]