2.2.2 Phantom cầu
Hình dạng và kích thước của phantom cầu mơ phỏng đầu của một người trưởng thành.Loại vật liệu chế tạo phantom cầu đáp ứng về mặt liều hấp thụ đối với phóng xạ
REF Số hiệu 92722 Thể tích tổng thể 0,053 cm3 Hệ số chuyển đổi đo đạc 55.8 R/nC Đường kính bên trong 4,1 mm Đường kính trong cùng 1,0 mm Đường kính bên ngồi 6,35 mm Độ dày lớp vỏ 1,1 mm
Khí C552
Thế phân cực cực đại 1000 V Dòng dò 10-15 pA Khơng thấm nước Có
Cobalt-60 giống như nước. Sai số trong việc đo liều hấp thụ tại tâm của phantom cầu
≤3%.
Hình 2.3: Phantom cầu
Trên hình 2.3 mơ tả phantom cầu có đường kính 16cm, có một ống rỗng để đặt detector. Phantom cầu được thiết kế bằng vật liệu Polystyrene với mật độ khối lượng ρ=1,16 g/cm3
2.2.3 Phim Gafchromic®RTQA
Trong xạ phẫu GK, phim Gafchromic®RTQA dùng đo phân bố liều hấp thụ và độ chính xác của chùm tia phóng xạ của thiết bị xạ phẫu Gamma knife
Liều giới hạn trên phim vào khoảng 3 – 8Gy
Hình 2.4: Phim Gafchromic®RTQA được dùng đo liều hấp thụ
QA và tính tốn liều máy gamma knife quay bằng phương pháp mô phỏng Monte Carlo
2.3.1 Hiệu chỉnh giá trị trên electrometer (MQ)
MQ là giá trị thu được từ phép đo của liều kế, MQ được hiệu chỉnh theo công thức (3.1):
𝑀𝑄 = 𝑀1𝑘𝑇𝑃𝑘𝑒𝑙𝑒𝑐𝑡𝑘𝑝𝑜𝑙𝑘𝑠 (2.1)
Trong đó:
𝑀1giá trị thơ đọc được trên electrometer.
𝑘𝑇𝑃là hệ số hiệu chỉnh nhiệt độ, áp suất, độ ẩm:
𝑘𝑇𝑃 =(273,2+𝑇)𝑃0
(273,2+𝑇0)𝑃 (2.2)
Với P, T là áp suất và nhiệt độ tại địa điểm đo; P0 và T0 là áp suất, nhiệt độ tại thời điểm chuẩn với buồng ion hóa A1SL là T0 = 200C, P0 = 101,3kPa.
𝑘𝑒𝑙𝑒𝑐𝑡là hệ số hiệu chuẩn electrometer.
𝑘𝑝𝑜𝑙là hệ số hiệu chỉnh sự phân cực của ion. Hệ số này được tính tốn với các tia ở mức năng lượng thấp:
𝑘𝑝𝑜𝑙 =|𝑀+|+|𝑀−|
2𝑀 (2.3)
Với M+ và M- là giá trị của electrometer khi hiệu điện thế dương và âm trong buồng ion hóa. Để đo được chính xác 2 giá trị này thì electronmeter phải ở trong trạng thái ổn định.
𝑘𝑠là hệ số hiệu chỉnh sự tái hợp của ion. Phép đo được đo tại hai mức thế năng khác nhau, các giá trị thu được phụ thuộc vào mật độ, hình dạng và kích thước của hạt điện tích. Các thơng số này bị ảnh hưởng bởi dạng hình học và hiệu điện thế giữa hai điện cực của buồng ion hóa.
𝑘𝑠 = 𝑎0+ 𝑎1𝑀1
𝑀2+ 𝑎2(𝑀1
𝑀2)2 (2.4)
Với M1 và M2 thu được tại thế V1, V2 (thường thì V2 ln nhỏ hơn V1, tại Bệnh viện Bạch Mai giá trị V1 = 300V, V2 = 100V).
𝑎0, 𝑎1, 𝑎2 là hệ số xác định từ tỉ số V1/V2, sẽ tìm được trong bảng được cung cấp bởi IAEA với Protocol TRS-398.
Bảng 2.2: Hệ số a0, a1, a2, dùng để tính tốn hệ số ks [28] V1/V2 Bức xạ dạng xung 𝑎0 𝑎1 𝑎2 2.0 2,337 -3,636 2,299 2.5 1,474 -1,587 1,114 3.0 1,198 -0,875 0,667 3.5 1,080 -0,542 0,463 4.0 1,022 -0,363 0,341 5.0 0,975 -0,188 0,214
2.3.2 Tính tốn liều hấp thụ tuyệt đối
Liếu hấp thụ được tính theo cơng thức:
D = 𝑀𝑄. 𝑁𝑥𝑘𝑇𝑃 (2.5) Liều hấp thụ tuyệt đối trong phantom:
D = 𝑀𝑄. 𝑁𝑥𝑘𝑇𝑃. 𝐶(𝑟𝑎𝑑𝑅 ) (2.6)
Trong đó:
𝑁𝑥là hệ số hiệu chỉnh detector (R/C)
𝑘𝑇𝑃là hệ số hiệu chỉnh theo hàm của nhiệt độ, áp suất C là sự hiệu chỉnh liều hấp thụ theo môi trường(rad/R) Trong luận văn này, tất cả các phép đo đạc được thực hiện với:
Buồng ion hóa tiêu chuẩn A1SL(XW070761); 𝑁𝑥=5.568E10(R/C) Liều kế: Electrometer MAX-4000; T=22oC P=757mmHg Do đó ta tính tốn được hệ số hiệu chỉnh nhiệt độ, áp suất:
𝑘𝑇𝑃 = (273,2 + 22)760
(273,2 + 22)757= 1,0136
QA và tính tốn liều máy gamma knife quay bằng phương pháp mô phỏng Monte Carlo 𝐷 = 𝑀𝑄 × 5,568𝐸10 × 1,0136 × 0,956 = 𝑀𝑄× 5,40𝐸10(𝑟𝑎𝑑 𝐶⁄ ) = 𝑀𝑄 × 0,54(𝐺𝑦 𝐶⁄ ) (2.7) Tính tốn sự sai lệch: sự sai lệch =𝑙𝑖ề𝑢 𝑐ầ𝑛 𝑡ℎ𝑖ế𝑡−𝑙𝑖ề𝑢 đ𝑜 đượ𝑐 𝑙𝑖ề𝑢 𝑐ầ𝑛 𝑡ℎ𝑖ế𝑡 × 100% (2.8) 2.4 Tiến trình QA
2.4.1 Hiệu chỉnh suất liều ra của hệ thống với các hệ thống chuẩn trực khác nhau
Tiến hành:
Bước 1: Cố định phantom với đầu điều trị để tâm của phantom cầu trùng với điểm hội tụ của các chùm tia bức xạ. Đặt buồng ion hóa tại tâm phantom cầu.
Bước 2: Thiết lập thời gian phát xạ: 60s; 120s; 180s; 240s; 300s.
Bước 3: Thay đổi ống chuẩn trực với các đường kình khác nhau: 4;8;14;18mm.