Dosimetry with alanine for MR-guided radiotherapy
Final Report Abstract
Ein neues Verfahren in der Strahlentherapie ist die MR-geführte Strahlentherapie mit Hybridgeräten, den sogenannten MR-Linacs. Dabei wird der besonders gute Weichgewebekontrast der MR-Bildgebung zur Lokalisation des Tumors während der Bestrahlung ausgenutzt. In den bisher verfügbaren Dosimetrieprotokollen für die Dosimetrie in der konventionellen Strahlentherapie sind Änderungen des Ansprechvermögens von Ionisationskammern infolge statischer Magnetfelder nicht berücksichtigt. Daher besteht das Problem der Dosismessung an den Hybridgeräten der MR-geführten Strahlentherapie. Ein vielversprechendes Verfahren für die Dosimetrie im Magnetfeld ist die Dosimetrie mit Alanin/ESR. Im Rahmen des DFG-Projekts erfolgte die Untersuchung des Alanin/ESR-Dosimetriesystems, welches an der PTB Braunschweig als Sekundärnormal für die konventionelle Strahlentherapie zur Verfügung steht, unter Einwirkung von Magnetfeldern, wie sie an MR-Linacs vorliegen. Ziel war es die Eignung von Alanin/ESR für eine genaue und rückführbare Dosimetrie an MR-Linacs zu überprüfen. Die bisherigen aus dem Projekt gewonnenen Ergebnisse weisen darauf hin, dass das Ansprechvermögen von Alanin durch statische Magnetfelder nicht beeinflusst wird. Weiterhin konnte gezeigt werden, dass – im Gegensatz zur Situation bei Ionisationskammern – kleine Luftspalte (< 1 mm) um Alanin bei den Bestrahlungen nicht vermieden werden müssen, da kein Einfluss auf das Ansprechvermögen des Alanins bei Vorhandensein eines Magnetfelds besteht. Weitere vorläufige Ergebnisse aus dem Projekt legen außerdem nahe, dass Alanin/ESR auch zur genauen Dosimetrie bei gleichzeitiger MR-Bildgebung verwendet werden kann. Insgesamt weisen die Ergebnisse der in diesem Projekt durchgeführten Arbeiten darauf hin, dass Alanin/ESR als Sekundärnormal, d.h. zur genauen und rückführbaren Dosimetrie, in der MR- geführten Strahlentherapie geeignet ist – nicht nur für die Dosimetrie in statischen Magnetfeldern von MR-Linacs, sondern auch für Bestrahlungen bei gleichzeitiger MR-Bildgebung. Unter dieser Voraussetzung kann Alanin/ESR eingesetzt werden, um Korrektionsfaktoren für die Dosimetrie mit Ionisationskammern an MR-Linacs zu bestimmen, was die Qualitätssicherung mit dem bisher etablierten Verfahren der Ionisationskammerdosimetrie ermöglicht. Des Weiteren kann Alanin/ESR somit zur experimentellen Verifizierung von Monte-Carlo-Strahlungstransportrechnungen in statischen Magnetfeldern (Benchmark-Experiment) eingesetzt werden. Eine weitere mögliche Anwendung für Alanin/ESR ist die Überprüfung der Energiedosis und ihrer Verteilung bei Untersuchungen an MR-Linacs.
Publications
- Towards alanine/ESR as a secondary standard for dosimetry in magnetic fields. In: Abstracts – BMTMedPhys 2017 – Dresden, September 10-13, Biomed. Eng.-Biomed. Tech. 62(s1) (2017) 298-300
Gallas R R, Hackel T, Fillmer A, Kapsch R-P
(See online at https://dx.doi.org/10.1515/bmt-2017-5058)
