Sensores de fibra de escintilador orgánico para dosimetría de terapia de protones: SCSF-3HF y EJ-260
Autores: Penner, Crystal; Usherovich, Samuel; Niedermeier, Jana; Belanger-Champagne, Camille; Trinczek, Michael; Paulssen, Elisabeth; Hoehr, Cornelia
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Sensores de fibra de escintilador orgánico para dosimetría de terapia de protones: SCSF-3HF y EJ-260
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Terapia de protones
Neutrones secundarios
Efectos secundarios
Cáncer secundario
Sistema de detección
Centelleadores
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 39
Citaciones: Sin citaciones
En la terapia con protones, la dosis de neutrones secundarios al paciente puede contribuir a efectos secundarios y la creación de cáncer secundario. Se necesita un sistema de detección simple y rápido para distinguir entre la dosis de protones y neutrones tanto en la verificación previa al tratamiento como potencialmente en el monitoreo in vivo para minimizar la dosis de neutrones secundarios. Dos escintiladores orgánicos de 3 mm de largo y 1 mm de diámetro fueron probados como candidatos para ser utilizados en un detector de discriminación de protones y neutrones. El fibra escintilante SCSF-3HF (1500) (Kuraray Co. Chiyoda-ku, Tokyo, Japan) y el escintilador plástico EJ-260 (Eljen Technology, Sweetwater, TX, USA) fueron irradiados en las instalaciones de neutrones de TRIUMF y en el Centro de Investigación de Terapia con Protones. En el haz de protones, comparamos la respuesta cruda del pico de Bragg y del pico de Bragg extendido con el detector de cámara Markus estándar de la industria. Ambos sensores de escintilación mostraron extinción a altos LET en el pico de Bragg, presentando una relación pico-a-entrada de 2.59 para el EJ-260 y 2.63 para la fibra SCSF-3HF, en comparación con 3.70 para la cámara Markus. El sensor SCSF-3HF demostró 1.3 veces la sensibilidad a protones y 3 veces la sensibilidad a neutrones en comparación con el sensor EJ-260. Combinado con nuestras ecuaciones relacionando las contribuciones de neutrones y protones a la dosis durante las irradiaciones de protones, y la aplicación de la corrección de extinción de Birks, estas fibras proporcionan candidatos válidos para detectores de discriminación de protones y neutrones económicos y replicables.
Descripción
En la terapia con protones, la dosis de neutrones secundarios al paciente puede contribuir a efectos secundarios y la creación de cáncer secundario. Se necesita un sistema de detección simple y rápido para distinguir entre la dosis de protones y neutrones tanto en la verificación previa al tratamiento como potencialmente en el monitoreo in vivo para minimizar la dosis de neutrones secundarios. Dos escintiladores orgánicos de 3 mm de largo y 1 mm de diámetro fueron probados como candidatos para ser utilizados en un detector de discriminación de protones y neutrones. El fibra escintilante SCSF-3HF (1500) (Kuraray Co. Chiyoda-ku, Tokyo, Japan) y el escintilador plástico EJ-260 (Eljen Technology, Sweetwater, TX, USA) fueron irradiados en las instalaciones de neutrones de TRIUMF y en el Centro de Investigación de Terapia con Protones. En el haz de protones, comparamos la respuesta cruda del pico de Bragg y del pico de Bragg extendido con el detector de cámara Markus estándar de la industria. Ambos sensores de escintilación mostraron extinción a altos LET en el pico de Bragg, presentando una relación pico-a-entrada de 2.59 para el EJ-260 y 2.63 para la fibra SCSF-3HF, en comparación con 3.70 para la cámara Markus. El sensor SCSF-3HF demostró 1.3 veces la sensibilidad a protones y 3 veces la sensibilidad a neutrones en comparación con el sensor EJ-260. Combinado con nuestras ecuaciones relacionando las contribuciones de neutrones y protones a la dosis durante las irradiaciones de protones, y la aplicación de la corrección de extinción de Birks, estas fibras proporcionan candidatos válidos para detectores de discriminación de protones y neutrones económicos y replicables.