TURKISH JOURNAL OF ONCOLOGY 2010 , Vol 25 , Num 2
Energy and field size dependence of polarity
Hilal ACAR
İstanbul Üniversitesi Onkoloji Enstitüsü, Klinik Onkoloji Anabilim Dalı, Radyasyon Onkolojisi Bilim Dalı, İstanbul

Summary

AMAÇ
Bu çalışmanın amacı, farklı enerjideki elektron demetlerinin polarite etkisinin araştırılmasıdır.

GEREÇ VE YÖNTEM
Philips SL-25 lineer hızlandırıcı cihazında 6 MeV, 8, 10, 12, 15 ve 18 MeV elektron enerjileri için, dMAX'ta SSD 95 cm'de polarite hatasının enerji bağımlılığı araştırıldı. Ayrıca bu çalışmada, Philips SL-25 lineer hızlandırıcı cihazında 6, 8, 10, 12, 15 ve 18 MeV elektron enerjilerinde, dMAX'ta SSD 95 cm'de her bir enerji için 6x6 cm2, 10x10 cm2, 14x14 cm2 ve 20x20 cm2 standart elektron konları kullanılarak polaritenin alan bağımlılığı araştırıldı.

BULGULAR
Polarite hatasının elektron demetinin enerjisi arttıkça azaldığı görüldü. Yüksek enerjilerde polarite hatası %0.52 iken düşük enerjilerde bu değer %4.5'e kadar çıkabilmektedir. Ayrıca, polarite hatasının aynı elektron enerjisi için alan genişliği büyüdükçe arttığı görüldü.

SONUÇ
Sonuç olarak, özellikle paralel plak odalar için düşük enerjilerde ve büyük alanlarda polarite etkisi ölçülmeli ve soğurulan doz hesaplamalarında dikkate alınmalıdır.

Introduction

Bu çalışmada, Phillips SL-25 lineer hızlandırıcı cihazında 6 MeV, 8 MeV, 10 MeV, 12 MeV, 15 MeV ve 18 MeV elektron enerjileri için, dMAX’ta SSD 95 cm’de polarite hatasının enerji bağımlılığı araştırıldı ve polarite hatasının enerjiye bağlı grafikleri de çizildi.

Ayrıca bu çalışmada, Phillips SL-25 lineer hızlandırıcı cihazında 6 MeV, 8 MeV, 10 MeV, 12 MeV, 15 MeV ve 18 MeV elektron enerjilerinde, dMAX’ta SSD 95 cm’de her bir enerji için 6x6 cm2, 10x10 cm2, 14x14 cm2 ve 20x20 cm2 standart elektron konları kullanılarak polaritenin alan bağımlılığı araştırıldı.

Methods

Paralel plak iyon odaları, elektron kalibrasyonunda ve dozimetresinde çok kullanılmasına rağmen polarite etkisi fazladır. Bu çalışmada polaritenin farklı alan büyüklükleri ve enerjiler için değişimi araştırıldı. Polarite hatasının ölçümü daha sonraki ölçümlerde elektron dozimetre ve kalibrasyonu yaparken harcanacak zamanı en aza indirgemek için düzeltme faktörleri geliştirmekte kullanılır. Bu düzeltme faktörleri oda voltajını tersine çevirmeye gerek duymadan doğru okumayı hesaplamak için kullanılır ve böylelikle yapılacak ölçüm sayısı azalır.

Çalışmamızda lineer hızlandırıcı cihazında 6 MeV, 8 MeV, 10 MeV, 12 MeV, 15 MeV ve 18 MeV elektron enerjilerinde, dMAX’ta SSD 95 cm’de her bir enerji için 6x6 cm2, 10x10 cm2, 14x14 cm2 ve 20x20 cm2 standart elektron konları kullanılarak pozitif ve negatif polaritede ölçüm yapıldı. Her polarite değişim sonrası cihaz yeniden ısıtıldı ve 10 okumanın ortalaması alındı. Ölçümler RW3 katı su fantomunda, markus iyon odası ile yapıldı. Kullanılan dMAX derinlikleri Tablo 1’de verilmiştir.

Tablo 1: Elektron enerjilerinin dMAX derinlikleri

Polarite faktörünün formülü kullanılarak her bir enerji ve alan için polarite faktörü hesaplanmıştır. Ayrıca, Williams ve Agarwal[1] tarafından tanımlanmış aşağıdaki polarite hata formülü kullanılarak,

polarite hatası hesaplanmıştır. Polarite hatasının enerjiye bağlı grafikleri de çizilmiştir.

Results

Polaritenin alan bağımlılığı 6 MeV için Tablo 2, 8 MeV için Tablo 3, 10 MeV için Tablo 4, 12 MeV için Tablo 5, 15 MeV için Tablo 6, 18 MeV için ise Tablo 7’de verilmiştir.

Tablo 2: 6 MeV enerji için polaritenin alan bağımlılığı

Tablo 3: 8 MeV enerji için polaritenin alan bağımlılığı

Tablo 4: 10 MeV enerji için polaritenin alan bağımlılığı

Tablo 5: 12 MeV enerji için polaritenin alan bağımlılığı

Tablo 6: 15 MeV enerji için polaritenin alan bağımlılığı

Tablo 7: 18 MeV enerji için polaritenin alan bağımlılığı

Polarite hatasının enerji bağımlılığı 6x6 cm2 alan için Şekil 1’de, 10x10 cm2 alan için Şekil 2’de, 14x14 cm2 alan için Şekil 3’de, 20x20 cm2 alan için Şekil 4’de verilmiştir.

Sekil 1: 6x6 cm2 alan için polaritenin enerji bağımlılığı.

Sekil 2: 10x10 cm2 alan için polaritenin enerji bağımlılığı.

Sekil 3: 14x14 cm2 alan için polaritenin enerji bağımlılığı.

Sekil 4: 20x20 cm2 alan için polaritenin enerji bağımlılığı.

Discussion

Oda kavitesi içerisindeki iyon toplama özelliği uygulanan polarizasyon voltajının işaretine göre değişebilir. Aynı ışınlama koşulları altında, polarize voltajın polaritesini tersine çevirirsek farklı bir okuma yaparız. Bu olaya polarite etkisi denir. Yüksek enerjili foton demetleri için bu faktör pek çok iyon odasında ihmal edilse de mutlaka kontrol edilmesi gerekir. Ancak elektron demetlerinde özellikle düşük enerjilerde polarite düzeltme faktörü önemlidir.

Paralel plak iyon odaları, elektron kalibrasyonunda ve dozimetresinde çok kullanılmasına rağmen polarite etkisi fazladır. Bu çalışmada polaritenin farklı alan büyüklükleri ve enerjiler için değişimi araştırılmıştır.

Polarite hatasının elektron demetinin enerjisi arttıkça azaldığı görülmüştür. Yüksek enerjilerde polarite hatası %0.52 iken düşük enerjilerde bu değer %4.5’e kadar çıkabilmektedir. Sonuç olarak, özellikle paralel plak odalar için düşük enerjilerde polarite etkisi ölçülmeli ve soğurulan doz hesaplamalarında dikkate alınmalıdır.

Ayrıca, polarite hatasının aynı elektron enerjisi için alan genişliği büyüdükçe arttığı görülmüştür. Sonuç olarak özellikle büyük alanlarda polarite etkisi soğurulan doz hesaplamalarına mutlaka dahil edilmelidir.

Farklı iyon odalarının polarite etkileri 4 MeV’den 18 MeV’ye kadar pek çok farklı kademedeki elektron enerjisi için Havercroft ve ark.[2] tarafından ölçülmüş paralel plak iyon odaları için düşük enerjili elektron demetlerinde polarite düzeltme faktörünün daha yüksek olduğu bulunmuştur.

Polaritenin alan ve enerji bağımlılığının araştırılması Ramsey ve ark.[3] tarafından yapılmış olup polarite hatasının alan arttıkça arttığı enerji arttıkça ise azaldığı görülmüştür. Bu koşullarda çalışmamızdan elde ettiğimiz değerler bu yayınla ile uyuşmaktadır.