نظام حسابات قياس الجرعات الممتصة

اقرأ في هذا المقال


تتوفر عدة طرق لحساب الجرعة الممتصة في المريض، كما تمت مناقشة طريقتين من هذه الطرق باستخدام جرعات العمق المئوية ونسب الأنسجة إلى الهواء، ومع ذلك هناك بعض القيود على هذه الأساليب. على سبيل المثال، فإن اعتماد جرعات العمق المئوية على مسافة المصدر إلى السطح يجعل هذه الكمية غير مناسبة لتقنيات التمركز.

قياس الجرعات الممتصة

على الرغم من أن تقارير التقييم الثالث ونسب التشتت في الهواء تقضي على هذه المشكلة، إلا أن تطبيقها على حزم من الطاقة أعلى من تلك الخاصة بـ 60 درجة مئوية قد تم التشكيك فيه بجدي، لأنها تتطلب قياس الجرعة في الفضاء الحر.

ومع زيادة طاقة الحزمة، يجب زيادة حجم غطاء الحجرة المتراكم للقياسات في الهواء ويصبح من الصعب بشكل متزايد حساب الجرعة في المساحة الخالية من هذه القياسات. بالإضافة إلى ذلك، عادةً ما تختلف مادة غطاء التراكم عن تلك الموجودة في الشبح وهذا يؤدي إلى تحيز أو عدم يقين في قياسات نسب الأنسجة إلى الهواء.

معاملات حساب الجرعة

يمكن تحليل الجرعة إلى نقطة في الوسط إلى مكونات أولية ومتناثرة، كما يتم المساهمة بالجرعة الأولية بواسطة الفوتونات الأولية أو الأصلية المنبعثة من المصدر والجرعة المبعثرة هي نتيجة الفوتونات المبعثرة، يمكن فصل الجرعة المتناثرة بشكل أكبر إلى مكونات ميزاء ومكونات وهمية، لأن الاثنين يمكن أن يتنوعوا بشكل مستقل (على سبيل المثال، عن طريق الحجب).

على سبيل المثال، لا يؤدي حجب جزء من المجال إلى تغيير كبير في ناتج الحادث أو تدفق طاقة الفوتون في الجزء المفتوح من الحزمة ولكنه قد يقلل بشكل كبير من التشتت الوهمي اعتمادًا على مدى الحجب.

يقدم التحليل أعلاه صعوبة عملية واحدة وهي تحديد الجرعة الأولية في الشبح الذي يستبعد كلاً من مبعثر الموازاة والتشتت الوهمي. ومع ذلك، بالنسبة لحزم الفوتون يمكن للمرء كتقريب معقول اعتبار مبعثر الموازاة كجزء من الحزمة الأولية بحيث يمكن حساب التبعثر الوهمي بشكل منفصل. لذلك، نحدد جرعة أولية فعالة كجرعة بسبب الفوتونات الأولية وكذلك تلك المنتشرة من نظام الموازاة.

قد يُنظر إلى الجرعة الأولية الفعالة في الشبح على أنها الجرعة عند العمق مطروحًا منها التشتت الوهمي وبدلاً من ذلك يمكن تعريف الجرعة الأولية الفعالة على أنها الجرعة المتوقعة في الحقل عند تقليل حجم التشتت إلى الصفر مع الحفاظ على ثبات فتح الميزاء، كما يطرح تمثيل الجرعة الأولية في الشبح بالجرعة في مجال 0 × 0 مشاكل عملية بسبب عدم وجود توازن إلكتروني جانبي.

وبالتالي، فإن هذا يجعل القياس المباشر للجرعة الأولية مستحيلاً، تمت مناقشة هذه المسألة ومناقشتها في الأدبيات لكن الحلول العملية لم يتم الاتفاق عليها بعد، كما قد تكون الأنظمة التي تستخدم نقل الإلكترون في حساب المكونات الأولية والمتناثرة للجرعة مناسبة ولكنها لم يتم تطويرها وتنفيذها بشكل كامل حتى الآن لإجراء عمليات حسابية روتينية.

عامل تبعثر الموازاة

يعتمد إخراج الحزمة (معدل التعرض، معدل الجرعة في الفضاء الحر أو معدل تدفق الطاقة) المقاس في الهواء على حجم المجال ومع زيادة حجم الحقل يزداد الناتج بسبب زيادة تشتت الموازاة والتي تضاف إلى الحزمة الأولية.

يُطلق على عامل تبعثر الموازاة (Sc) وتكون نسبة الإخراج في الهواء (10) ويمكن تعريفه على أنه نسبة الإخراج في الهواء لمجال معين إلى ذلك الخاص بالحقل المرجعي (على سبيل المثال، 10 × 10 سم 2)، كما يمكن قياس عامل تبعثر الموازاة بغرفة أيونية ذات غطاء تراكم بحجم كبير بما يكفي لتوفير أقصى جرعة تراكم لحزمة الطاقة المعطاة.

في قياس عامل تبعثر الموازاة، يجب أن يغطي الحقل غطاء التراكم بالكامل (بدون تأثيرات penumbral) لجميع أحجام المجال إذا كانت القياسات تعكس موائع طاقة الفوتون النسبية، كما يعتبر الهامش الجانبي الذي لا يقل عن 1 سم بين حافة المجال وغطاء التراكم مناسبًا لحزم الفوتونات عالية الطاقة، يمكن أن يصبح حجم غطاء التراكم المطلوب كبيرًا جدًا بحيث لا يمكن قياسه لأحجام الحقول الصغيرة.

عامل المبعثر الوهمي

عامل التشتت الوهمي (يأخذ في الاعتبار التغيير في إشعاع التشتت الناشئ في الشبح عند المرجع، يتغير حجم الحقل)، كما يمكن تعريف عامل التشتت الوهمي على أنه نسبة معدل الجرعة (أو الجرعة لكل وحدة شاشة) الحقل المعطى عند عمق النطاق لمعدل الجرعة في نفس النقطة والعمق للحقل المرجعي (على سبيل المثال، 10 × 10 سم، مع نفس فتحة الموازاة (أي، نفس تدفق طاقة الحادث).

في هذا التعريف، تجدر الإشارة إلى أن عامل التشتت الوهمي مرتبط بالتغيرات في حجم الشبح المشع من أجل فتحة الموازنة الثابتة. وبالتالي، يمكن للمرء تحديد عامل التشتت الوهمي عن طريق استخدام حادث حقل كبير على أشباح ذات قطاعات عرضية مختلفة.

بالنسبة لحزم الفوتون التي يمكن قياس عوامل التبعثر المرتد لها بدقة (على سبيل المثال، حتى الكوبالت 60)، يمكن تعريف عامل عامل التشتت الوهمي عند العمق المرجعي للجرعة القصوى ببساطة على أنه نسبة عامل التبعثر المرتد يُسمى أيضًا عامل تشتت الذروة للحقل المعطى لهذا الحقل المرجعي.

المصدر: كتاب" THE PHYSICS OF RADIATION THERAPY THREE-DIMENSIONAL " للمولف Steve Webb كتاب" Radiation Physics for Medical Physicists" للمؤلف Kurt H. Becker, Brooklynكتاب" Walter and Miller’s Textbook of Radiotherapy " للمؤلف John A. Millsكتاب"The Physics of Radiation Therapy" للمولف Faiz M. Khan, PhD


شارك المقالة: