Acceleratori lineari Flattening Filter Free

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Serafina Salvadori
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1 Acceleratori lineari Flattening Filter Free Dott. Marco D Andrea Laboratorio di Fisica Medica e Sistemi Esperti Istituto Nazionale Tumori Regina Elena Roma Fino a poco tempo fa

2 Cronologia ??? design dei Flattening Filters 1991 O Brien et al. Radiosurgery with unflattened 6-MV photon beams 2004 Fu et al. Delivery time comparison for radiation therapy with/without flattening filter: a planning study MD Anderson Houston (Varian) 2007 University Hospital Birmingham (ELEKTA) Medical University Vienna (ELEKTA) 6/3/2009 TrueBeam University Hospital Zürich (Varian) 2011 Dzierma et al. Beam properties of a flattening-filter free 7 MV beam An overview (Siemens) 2013 Liu, Snyder Point/Counterpoint: The future of IMRT/SBRT lies in the use of unflattened x-ray beams Layout della testata (1) ELEKTA Precise (modificato) Varian TrueBeam 1.6 2

3 Layout della testata (2) Varian 2100 (modificato) Trasmissione di elettroni attraverso il target ELEKTA Precise (modificato) Sensibilità alle correnti di steering Conseguenze radiometriche (1) 6MV ELEKTA Precise (modificato) 10MV Riduzione globale dello scatter: ~ 32 6 MV ~ MV 3

4 Conseguenze radiometriche (2) ELEKTA Precise (modificato) 6 MV 6 MV FFF Varian 2100 (modificato) 10 MV 10 MV FFF Conseguenze radiometriche (3) ELEKTA Synergy (modificato) per TrueBeam x 6 MV FFF x MV FFF 4

5 Conseguenze dosimetriche (1) Profili 6 MV TrueBeam IRE Conseguenze dosimetriche (2) Profili 10 MV TrueBeam IRE 5

6 Conseguenze dosimetriche (3) Conseguenze dosimetriche (4) PDD 10 x 10 cm 2 TrueBeam IRE z max 6 MV = 1.5 z max 6 MV FFF= 1.4 z max 10 MV = 2.3 cm z max 10 MV FFF= 2.3 cm TPR 20/10 6 MV = TPR 20/10 6 MV FFF= TPR 20/10 10 MV = TPR 20/10 10 MV FFF= MV FFF ~ 4 MV 10 MV FFF ~ 8 MV 6

7 Conseguenze dosimetriche (5) Dose superficiale e contaminazione elettronica Varian 2100 (modificato) ELEKTA Synergy (modificato) 1,2000 1,1000 Conseguenze dosimetriche (6) Output factors TrueBeam IRE "6" MV 1,2000 1,1000 "10" MV 1,0000 0,9000 0, MV 6 MV FFF 1,0000 0,9000 0, MV 10 MV FFF 0,7000 0,7000 0, , Varian 2100 (modificato) 7

8 Conseguenze dosimetriche(7) Dose fuori campo Varian 2100 (modificato) 10 x 10 cm 2 depth 5 cm T : Total scatter (C+P+L) C: Collimator scatter P: Patient scatter L: Leakage Implicazioni per il commissioning (1) Applicando il protocollo IAEA TRS 398 si consiglia di ridurre dello 0,5 % i valori di K Q,Q0 8

9 Implicazioni per il commissioning (2) CC13 (IBA) 0.13 cm 3 Aspetti radiobiologici (1) Cellule di glioblastoma umano: T98G (p53 mutate) e U87MG Scatola Petri Ø 3cm 5 Gy 10 Gy b.u. b.u. & 30.5 cm 10X10 cm 2 9

10 Aspetti radiobiologici (2) 5 Gy 10 cm 5 Gy 10 Gy 5 Gy 10 Gy Aspetti radiobiologici (3) Cellule di carcinoma prostatico umano DU-145 Cellule di NSCLC NCI-H460 T25 Flasks X6 & X6FFF 10

X6FFF, 10x10 cm 2 SiHa H460 V79 H460 DSBs Planning study stereobody

11 Aspetti radiobiologici (4) Cellule di carcinoma della cervice SiHa Cellule di NSCLC NCI-H460 Cellule V79 Glass vials 24mm X 8mm X6 & X6FFF, 10x10 cm 2 SiHa H460 V79 H460 DSBs Planning study stereobody Paz 1 5%PTV HI= D@95%PTV D HI = Paz 2 25 sec 11sec campo 6 MV 6 MV FFF 11

12 Riassunto conclusivo Semplificazione della descrizione della radiazione incidente vantaggi per la modellizzazione della testata. Gli studi in vitro mostrano che non sembrano esserci vistose differenze dal punto di vista radiobiologico. Indubbi vantaggi in termini di riduzione dei tempi di trattamento e della dose fuori campo nelle irradiazioni con campi piccoli e poca modulazione. (Tempi estremamente ridotti GATING!) All aumentare delle dimensioni del campo e della modulazione, acquista importanza la velocità delle parti meccaniche dei linac (gantry/lamelle) e il vantaggio dell alta intensità si riduce. GRAZIE DELL ATTENZIONE!! 12

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