Podstawy fizyki promieniowania jonizującego na użytek radioterapii i diagnostyki radiologicznej (DODRUK)

Spis treści
Słowo wstępne
1. Charakterystyka promieniowania jonizującego
Budowa materii
Atom
Jądro atomowe
Promieniowanie jonizujące bezpośrednio i pośrednio
Liczba elektronów w 1 gramie materii
2. Oddziaływanie promieniowania jonizującego z ośrodkiem
Fotony
Efekt fotoelektryczny
Zjawisko Comptona
Zjawisko tworzenia pary elektron–pozytron (negaton–pozyton)
Inne zjawiska
Efektywna liczba atomowa
Osłabienie wiązki fotonów przechodzących przez ośrodek
Liniowy współczynnik osłabienia
Warstwa półchłonna (połowiąca)
Masowy współczynnik osłabienia
Całkowity współczynnik osłabienia na elektron eμ i na atom aμ
Współczynnik przekazania energii
Elektrony
Deponowanie energii elektronów w ośrodku
Oddziaływanie elektronów na ośrodek biologiczny
3. Wielkości i jednostki fizyczne używane w dozymetrii promieniowania jonizującego
Rys historyczny
Ekspozycja
Dawka promieniowania (energia pochłonięta)
KERMA
Zależność między dawką a ekspozycją
Dawka równoważna
4. Źródła promieniowania jonizującego stosowane w radiologii i radioterapii
Promieniowanie X wytwarzane w lampie rentgenowskiej
Pomiar warstwy półchłonnej (połowiącej) (WP) dla aparatów rentgenowskich
Promieniowanie X wytwarzane w liniowych przyspieszaczach elektronów
Elementy głowicy liniowego przyspieszacza
Formowanie wiązki terapeutycznej elektronów
5. Oddziaływanie wiązek fotonów z ośrodkiem pochłaniającym i rozpraszającym – pojęcia wiązki i pola napromieniania
Wiązka promieniowania
Korekcja dawki w obrębie powierzchni wylotowej wiązki promieniowania
Pole napromieniania
Półcień wiązki promieniowania (penumbra)
Profil wiązki promieniowania
Fantom
Współczynnik rozproszenia wstecznego WRW (back scatter factor – BSF)
Pole równoważne
Procentowa dawka na głębokości – PDG(g, S)
Tissue air ratio – TAR(g, S)
Tissue phantom ratio – TPR(g, S)
Izodozy
Filtr klinowy
Jakość wysokoenergetycznego promieniowania X
Pomiar dawek w obszarze napromieniania z użyciem małych pól
6. Wiązki elektronów wytwarzane w liniowych przyspieszaczach
Oddziaływanie elektronów z ośrodkiem
Pochłanianie wiązki elektronów w fantomie wodnym
Zastosowanie bolusa i promieniowania mieszanego
Osłony redukujące dawkę pochodzącą od wiązek elektronów
Wiązki równoległe
Pomiary względnych wartości dawek wiązek elektronów
Pomiar jonizacji przy użyciu komory jonizacyjnej
Określanie dawki na podstawie zmierzonej jonizacji komorą jonizacyjną
Pomiar względnej dawki przy użyciu detektora półprzewodnikowego
7. Pomiar absolutnej dawki promieniowania jonizującego
Komora jonizacyjna typu Farmer
Wzorcowanie komory typu Farmer dla pomiaru dawki promieniowania X wytwarzanego w liniowych przyspieszaczach
Test sprawdzania komory jonizacyjnej w kontrolnym źródle radioaktywnym
Wzorcowanie komory typu Farmer dla pomiaru KERMY promieniowania X wytwarzanego w lampie rtg
Pomiar komorą typu Farmer absolutnej wartości KERMA promieniowania X generowanego w lampie rtg
Pomiar komorą typu Farmer absolutnej dawki promieniowania X generowanego w liniowym przyspieszaczu (lub aparacie kobaltowym)
Pomiar wydajności aparatu generującego wiązkę fotonów na użytek radioterapii
Pomiar mocy dawki MDST przy zastosowaniu filtra klinowego
Komora płasko-równoległa typu Markus
Wzorcowanie komory typu Markus
Wzorcowanie komory typu Markus w wiązce γ 60Co
Obliczanie dawki absolutnej w wodzie wiązek elektronów przy użyciu komory typu Markus wzorcowanej w wiązce γ 60Co
Kalibracja komory typu Markus w wiązce elektronów
Obliczanie dawki w wodzie wiązek elektronów przy użyciu komory typu
Markus wzorcowanej w wiązce elektronowej Qcross
Pomiar wydajności aparatu generującego wiązkę elektronów
Dokładność wyznaczania wartości dawki komorą jonizacyjną
Detektor półprzewodnikowy typu MOSFET
Kalibracja detektorów w warunkach równowagi elektronowej
Kalibracja na użytek pomiaru dawki wejściowej i wyjściowej
8. Obliczanie dawki i czasu napromieniania w wybranych punktach ośrodka dla prostokątnych pól wlotowych
Obliczanie dawki w osi wiązki fotonów w napromienianym ośrodku
Obliczanie czasu napromieniania pól prostokątnych wiązki fotonów
Technika SSD
Przykład obliczania LJM dla guza krtani
Technika izocentryczna
Przykład obliczania czasu/LJM w technice obrotowej
Obliczanie dawki fotonów poza osią wiązki w napromienianym ośrodku
Obliczanie czasu napromieniania wiązką elektronów
9. Planowanie rozkładu dawek promieniowania fotonowego na użytek RT (Jan Gawełko, Włodzimierz Łobodziec)
Definicje napromienianych obszarów
Uwzględnianie półcienia wiązki promieniowania w ustalaniu pola napromieniania
Technika SSD
Technika izocentryczna
Ukośne wejście wiązki promieniowania
Planowanie rozkładu dawki u chorego
Planowanie radioterapii 3-D – Histogramy DVH (Dose-Volume-Histogram)
Przykład planu leczenia z zastosowaniem techniki VMAT
Proces realizacji radioterapii
Zapewnienie jakości i kontrola jakości radioterapii (quality assurance, quality control)
10. Podstawy dozymetrii na użytek brachyterapii
Promieniotwórczość
Aktywność
Dawka promieniowania γ pochodząca z punktowego źródła promieniowania
Dawka promieniowania γ pochodząca z liniowego źródła promieniowania
RAKR (Reference Air Kerma Ratio)
Pomiar RAKR w studzienkowej komorze jonizacyjnej
Urządzenia generujące dawkę promieniowania na użytek brachyterapii
11. Nazwy i pojęcia stosowane w dozymetrii na użytek radioterapii
Piśmiennictwo
Akty prawne dotyczące promieniowania jonizującego