定量,实时闪成像用于实验性比较不同剂量和剂量速率估计在UHDR质子笔光束中的不同剂量和剂量

科学领域:

• 医学物理 医学物理
• 放射治疗 物理 物理
• 辐射剂量计 辐射剂量计

背景情况:

• 超高剂量率放射疗法 (UHDR-RT) 显示出对正常组织节约 (FLASH效应) 的承诺.
• 目前的剂量测量工具缺乏描述UHDR光束所需的空间和时间分辨率.
• 新型剂量计对于安全的临床使用和理解UHDR-RT效应至关重要.

研究的目的:

• 介绍和演示超快闪光成像用于UHDR质子笔束扫描 (PBS) 交付的时空剂量测量.
• 在具有FLASH能力的质子束电流下记录高分辨率的剂量速率图.
• 将成像能力与基于日志的计算,模拟和快速点探测器进行比较.

主要方法:

• 在PBS质子辐射 (250 MeV) 期间,使用超快速iCMOS摄像机 (4.5-12 kHz) 在同心点对闪光灯片进行成像.
• 为动态范围和采样频率优化摄像头设置,以平面场获取进行均性评估.
• 使用薄膜对图像强度进行剂量校准,并将时空数据与离子室,基于日志的重建和EDGE二极管进行比较.

主要成果:

• 摄像机响应显示了与剂量 (R2=0.997) 和电流 (R2=0.98) 的高线性.
• 在12kfps的成像可以将从日志文件的总辐射时间偏差降低到0.03%.
• 在0.2mm以内同意点位和0.2ms的照射时间与日志文件;剂量率协议在3%以内同意二极管和5%与模拟.

结论:

• 全场剂量和剂量速率映射对于理解UHDR PBS质子剂量递送至关重要.
• 证明的线性和时空能力支持使用该摄像头系统用于UHDR光束特性.
• 这种技术在UHDR研究中特别有用,可以获得空间解析的剂量速率信息.