القياس المسعر هو الطريقة الأساسية لتحديد الجرعة الممتصة، ولكن بسبب الصعوبات التقنية، فإن استخدام المسعرات ليس عمليًا في بيئة سريرية، كما يتم استخدام غرف التأين ومقاييس جرعات فريك بشكل أكثر شيوعًا.
كيف يتم تحديد الجرعات الممتصة
تُستخدم مقاييس الجرعات الغشائية والمضيئة بالحرارة وثنائيات الحالة الصلبة لإيجاد نسبة الجرعة عند نقطة واحدة في الأفانتوم إلى الجرعة في نقطة أخرى، ولكن ليس عادةً لقياس الجرعة المطلقة الممتصة عند نقطة معينة. ومن خلال مختبر معايرة الجرعة المعتمد. ومع ذلك، يمكن أن توفر مقاييس الجرعات الغشائية والمضيئة بالحرار عادة معايرات فقط لحزم الفوتون عالية الطاقة (60 درجة مئوية أو 2-MV الأشعة السينية)، ولكن ليس لحزم الإلكترون عالية الطاقة.
كان استخدام غرف التأين المُعايرة لحزم الفوتون لقياس الجرعة الممتصة في حزم الإلكترون موضوعًا للعديد من البروتوكولات الوطنية والدولية، كما يتم تضمين أحدث التوصيات في بروتوكولات مقاييس الجرعات الغشائية والمضيئة بالحرار والوكالة الدولية للطاقة الذرية.
- معايرة الإخراج: يختلف الاختلاف في الإخراج (الجرعة الممتصة لكل وحدة شاشة) مع حجم المجال بشكل كبير من نوع واحد من المسرع إلى آخر، لذلك يجب قياس ناتج كل أداة معالجة أو حجم مجال تمثيلي لكل طاقة متاحة، كما يتم تحديد إخراج قضيب واحد أو حجم حقل (غالبًا ما يكون الحقل 10 × 10 سم) كمعيار يُشار إليه قياسات الإخراج الأخرى.
- توزيع جرعة العمق: يمكن تحديد جرعة العمق وتوزيعات الجرعة بواسطة غرف الأيونات أو الثنائيات أو الأفلام، كما تعتبر أنظمة المسح الأوتوماتيكي للشعاع ومقاييس الكثافة مفيدة في هذا الصدد ومتاحة تجاريًا.
استخدام غرف التأين
على الرغم من أن الغرف الموازية للمستوى هي الأنسب لقياسات الجرعة النسبية في حزم الإلكترون، إلا أن غرف التأين الأسطوانية تستخدم أيضًا بشكل شائع لقياس توزيع جرعة العمق، كما تحتاج منحنيات تأين العمق المقاسة بغرفة أيون إلى تحويلها إلى منحنيات جرعة عميقة من خلال إجراء التصحيحات التالية:
- تصحيح لنسبة قدرة إيقاف الكتلة المقيدة للماء إلى الهواء كدالة للإلكترون المتوسط الطاقة في العمق.
- تصحيح استبدال الغرفة، يعتمد هذا العامل على قطر تجويف الهواء بالإضافة إلى طاقة الإلكترون الأساسية في عمق القياس.
يفسر عامل نسبة الطاقة ثلاثة تأثيرات:
- تأثير التشتت: والذي يزيد من تدفق الإلكترون في تجويف الغرفة نظرًا لأن تشتت الإلكترون من تجويف الهواء يكون أقل مما هو متوقع في الوسط السليم.
- تأثير الانحراف: الذي يقلل من التدفق في التجويف بسبب انتقال الإلكترونات بشكل مستقيم نسبيًا في تجويف الهواء بدلاً من اتخاذ مسارات مائلة كما هو الحال بدون تجويف بسبب تشتت الزوايا الأكبر في الوسط عن الهواء.
- الإزاحة في نقطة القياس الفعالة.
يمكن تجميع التأثيرين الأولين في تصحيح الطلاقة، بينما يسمى الثالث تصحيح التدرج وعلى الرغم من أن تصحيح التدرج للإلكترونات يعتمد على العمق، إلا أنه يمكن تطبيق تصحيح واحد كتقريب لمنحنى تأين العمق بالكامل عن طريق إزاحة المنحنى نحو السطح من خلال مسافة 0.5 =r، حيث r هو نصف قطر تجويف الحجرة.
يعتمد تصحيح الطلاقة على نصف قطر تجويف الغرفة وكذلك على متوسط طاقة الإلكترون في العمق، كما قد يكون البرنامج الخاص بتحويل منحنيات تأين العمق إلى منحنيات جرعة عميقة لحزم الإلكترون متاحًا مع أنظمة المسح الوهمي للماء. وتجدر الإشارة إلى أنه بالنسبة للغرف المتوازية المستوية المصممة جيدًا مع حلقات حماية كافية، يمكن تجاهل تصحيحات الانسياب والتدرج، كما يتم تحديد نقطة القياس لهذه الغرف على السطح الأمامي لتجويف الهواء.
ثنائيات السيليكون وقياس جرعات الفيلم
توفر ثنائيات الوصلات السيليكونية بعض المزايا من حيث الحجم الصغير والحساسية العالية. ومع ذلك، فإن الثنائيات تعاني من درجة الحرارة والاعتماد على الاتجاه وقد تتغير حساسيتها بمرور الوقت، لذلك لا ينصح باستخدامها لقياس الجرعات المطلق وهي مناسبة لقياس جرعات شعاع الإلكترون النسبي مثل قياس توزيع جرعة العمق.
ونظرًا لأن تباين نسبة قدرة إيقاف السليكون إلى الماء مع طاقة الإلكترون ضئيل جدًا (حوالي 5٪ بين 1 و 20 ميغا إلكترون فولت)، يمكن استخدام القياسات التي يتم إجراؤها باستخدام الصمام الثنائي مباشرةً لإعطاء توزيعات جرعة عميقة.
ومع ذلك، يجب فحص قياسات الصمام الثنائي بواسطة قياسات غرفة الأيونات للتأكد من أن الصمام الثنائي يعمل بشكل صحيح، كما يوفر قياس جرعات الفيلم طريقة مريحة وسريعة للحصول على مجموعة كاملة من منحنيات متساوية الجرعة في مستوى الفيلم، ثبت جيدًا استخدامه لتحديد توزيعات جرعة شعاع الإلكترون، لقد ثبت أن توزيعات جرعة العمق المقاسة باستخدام الفيلم تتفق جيدًا مع تلك التي تم قياسها بواسطة الغرف الأيونية عند تصحيح القياسات الأخيرة، كما تم إثبات توافق جيد بين مقاييس جرعات الفيلم المستخدمة لقياس منحنيات جرعة العمق.
يمكن تفسير استقلالية الطاقة للفيلم من خلال حقيقة أن نسبة قوة إيقاف الاصطدام في المستحلب، وفي الماء تختلف ببطء مع طاقة الإلكترون، وبالتالي يمكن اعتبار الكثافة الضوئية للفيلم متناسبة مع الجرعة مع عدم وجود تصحيحات في الأساس، كما يُعد الفيلم مفيدًا لمجموعة متنوعة من مشكلات قياس الجرعات مثل تحديد النطاق العملي ومنحنيات متساوية الجرعة واستواء الحزمة.
ومع ذلك، لا يمكن استخدام الفيلم بشكل موثوق لقياس الجرعات المطلقة؛ لأن الكثافة الضوئية للفيلم المعرض للإلكترونات تعتمد على العديد من المتغيرات مثل المستحلب وظروف المعالجة وحجم الجرعة الممتصة وبعض شروط القياس، والتي يمكن أن تؤدي إلى نتائج خطيرة.
استخدام الفيلم وقياس الجرعات النسبية
إن استخدام الفيلم يقتصر على قياس الجرعات النسبي، يجب توخي الحذر لتجنب الفجوات الهوائية المجاورة للفيلم. بالإضافة إلى ذلك، يجب أن يُعرف المنحنى الحساسي (الكثافة الضوئية كدالة للجرعة الممتصة) لتفسير الكثافة البصرية من حيث الجرعة الممتصة. حيثما أمكن، يجب استخدام فيلم ذو استجابة خطية على مدى الجرعة المقاسة، كما يمكن تقليل الأخطاء الناتجة عن التغييرات في ظروف المعالجة عن طريق تطوير الأفلام في نفس الوقت تقريبًا.
يمكن أيضًا تحسين الدقة باستخدام أفلام من نفس الدفعة، كما يمكن وضع الفيلم إما بشكل عمودي أو موازي لمحور الحزمة. في الحالة الأخيرة، يجب اتخاذ الاحتياطات لمحاذاة الحافة العلوية للفيلم مع سطح الشبح أو قد تنتج أخطاء وأخطاء خطيرة في توزيع جرعة العمق.
وللحصول على منحنيات متساوية الجرعة، يتم وضع الفيلم عادةً في شبح بلاستيكي مثل البوليسترين أو الماء الصلب ويتم توجيهه بشكل موازٍ لمحور الحزمة، كما يمكن الاحتفاظ بالفيلم في غلافه الورقي الأصلي والضغط عليه بإحكام بين الألواح الوهمية، ويمكن عمل ثقوب صغيرة في زوايا الغلاف للهروب من الهواء المحبوس، كما يجب طي غلاف الفيلم الذي يمتد إلى ما بعد الوهمية إلى جانب واحد وتسجيله لأسفل.
وبعد المعالجة، يمكن تحليل الفيلم باستخدام مقياس كثافة بفتحة ضوئية بقطر حوالي 1 مم. نظرًا لأن الكثافة الفعالة للبوليسترين الشفاف أو الماء الصلب قريبة من كثافة الماء، يمكن استخدام منحنيات (isodose) الناتجة سريريًا دون مزيد من التصحيح.
نظرًا لأن العديد من طاقات الإلكترون غالبًا ما تكون متوفرة مع المسرعات، فإن نظام (etry) لجرعات الفيلم الأوتوماتيكي أمر مرغوب فيه في القسم السريري، كما تتوفر مخططات الكثافة الأوتوماتيكية تجارياً وبعضها متصل بأجهزة كمبيوتر تخطيط المعالجة. على الرغم من أن المعالجة اليدوية للأغشية تعطي أفضل النتائج، يمكن استخدام المعالجات التلقائية السريعة في كثير من الحالات. ومع ذلك، فإن ضمان الجودة الصارم ضروري للحفاظ على الاتساق في قياس جرعات الفيلم.
