Dozymetria EPR/alaninowa terapeutycznych wiÄ…zek jonowych
Koordynator projektu: dr inż. Barbara Michalec
Czas realizacji: 10.2011-09.2013
Projekt realizowany jest w ramach programu POMOST, wdrażanego przez FundacjÄ™ na rzecz Nauki Polskiej, wspóÅ‚finansowanego ze Å›rodków strukturalnych w ramach DziaÅ‚ania 1.2 "Wzmocnienie potencjaÅ‚u kadrowego nauki" POIG 2007-2013.
Dozymetria EPR/alaninowa bazuje na czÄ™sto obserwowanym efekcie napromieniania ciaÅ‚ staÅ‚ych - generacji centrów paramagnetycznych w naÅ›wietlanych substancjach. Pod wpÅ‚ywem napromieniania w alaninie generujÄ… siÄ™ centra paramagnetyczne w postaci wolnych rodników, których stężenie jest liniowa funkcjÄ… dawki pochÅ‚oniÄ™tej. SelektywnÄ… i bardzo czuÅ‚Ä… metodÄ… badania centrów paramagnetycznych jest elektronowy rezonans paramagnetyczny, EPR. Za wielkość dozymetrycznÄ… przyjmuje siÄ™ amplitudÄ™ linii centralnej sygnaÅ‚u EPR napromienionej alaniny. Dla danego spektrometru i zadanych parametrów pomiarowych wielkość ta jest proporcjonalna do dawki promieniowania jonizujÄ…cego pochÅ‚oniÄ™tej w dozymetrze. Do obliczenia dawki niezbÄ™dne jest korzystanie z krzywej kalibracyjnej, tj. zależnoÅ›ci amplitudy sygnaÅ‚u EPR od dawki pochÅ‚oniÄ™tej zmierzonej dozymetrem o charakterze absolutnym lub dozymetrem referencyjnym.
Do zalet dozymetrów alaninowych należą m.in.:
- zbliżony skład pierwiastkowy alaniny do tkanek ludzkich;
- liniowość odpowiedzi w funkcji dawki w zakresie 2 Gy- 5 kGy;
- niedestrukcyjny odczyt;
- bardzo trwały sygnał;
- niezależność sygnału od mocy dawki i typu promieniowania;
- mała wrażliwość na warunki środowiskowe;
- możliwość formowania dozymetrów o różnych ksztaÅ‚tach.
 |
 |
| spektrometr EPR | detektory alaninowe |
Spektrometria EPR α-L-alaniny stosowana jest jako metoda dozymetryczna do pomiarów wysokich dawek od ponad 40 lat. Coraz lepsza jakość komercyjnie oferowanych dozymetrów sprawia, że sÄ… one coraz chÄ™tniej stosowane również w radioterapii, zarówno konwencjonalnej jak i z wykorzystaniem wiÄ…zek hadronowych, w szczególnoÅ›ci protonowych.
Celem niniejszego projektu jest opracowanie metody dozymetrii wiązek protonowych przy użyciu spektrometrii EPR alaniny. Zasadniczy cel projektu podzielony został na kilka zadań badawczych i badawczo rozwojowych:
- uruchomienie spektrometru Bruker ESP 300 w celu pomiaru próbek alaninowych;
- opracowanie metody dozymetrii alaninowej dla 60 MeV wiÄ…zki protonowej na istniejÄ…cym w IFJ PAN w Krakowie stanowisku do radioterapii protonowej nowotworów gaÅ‚ki ocznej;
- wdrożenie dozymetrii EPR/alaninowej jako rutynowej metody kontroli dozymetrycznej wiązki protonowej na ww. stanowisku;
- zastosowanie metody dla celów dozymetrii 230 MeV wiÄ…zki protonowej, której dostarczy nowozainstalowany w IFJ PAN cyklotron Proteus C-235.