Studio comparativo di Matrixx Evolution System e SRS-MapCHECK nel processo di verifica pre-trattamento per lesioni stereotassiche

La determinazione della dose che viene erogata viene messa in atto dal fisico medico competente ed è un procedimento che consta di numerosi steps: in prima linea vi è la misurazione della dose del fascio in entrata, il Kerma in aria, misurabile con un rivelatore di dose posto a livello della testata, o più precisamente il valore ESAK¹⁷, nonché l’energia cinetica delle particelle emesse dal LINAC a livello dell’area d’ingresso del paziente, prima che vi sia l’effettiva esposizione. Dopodiché viene misurata la dose in uscita, necessaria all’algoritmo per il calcolo di Dose Assorbita rilevabile dalla variazione della fluenza e determinata da più fattori come la densità atomica ed elettronica tissutale, il tipo di particelle o fotoni utilizzati ed il relativo LET.
Tramite gli avanzati software utilizzati nel reparto fisico viene effettuata una dettagliata analisi sulle varie grandezze dosimetriche dei fasci tramite delle funzioni utili anche a caratterizzare e confrontare i fantocci tessuto-equivalente utilizzati; una rilevazione molto importante sotto questo punto di vista è la Percentage Depth Dose Curve, che descrive la variazione della PDD in relazione alla profondità lungo l’asse centrale del fascio permettendo così di valutare la dose rilasciata in vari punti a diverse profondità dal fascio incidente nel phantom ed idealmente nel paziente. Le curve PDD sono caratterizzate da un punto dove la dose è massima, la profondità di tale punto è chiamata zona di Build-Up ed è dipendente da tre fattori modificabili, quali energia della radiazione, SSD (Skin Surface Distance) e dimensione e forma del campo¹⁸; quando la dimensione del campo aumenta, il contributo della radiazione diffusa alla dose assorbita aumenta.
La distribuzione di dose lungo l’asse centrale tuttavia non è sufficiente a caratterizzare un fascio di radiazione che produce una distribuzione in un volume tridimensionale, dunque, al fine di rappresentare le variazioni di dose assorbita sotto i profili planare e volumetrico, le distribuzioni di dose possono essere rappresentate attraverso delle Curve di Isodose, linee che passano attraverso punti di ugual dose le quali rappresentano variazioni di dose funzione della profondità e della distanza trasversale dall’asse centrale calcolate ad intervalli costanti di dose assorbita; vi sono vari fattori che implicano una variabilità delle suddette curve: l’energia del fascio, la quale modifica anche la forma delle curve relativamente alla periferia del campo, la dimensione della sorgente e del campo, la collimazione e l’eventuale utilizzo di filtri appiattitori.

È importante fare chiarezza riguardo la definizione del campo di trattamento proprio perché esso rappresenta un parametro fondamentale per il calcolo di molteplici dati tra cui quelli appena citati. La dimensione del campo è definita come distanza laterale tra le linee di isodose del 50% ad una determinata distanza da una sorgente (100cm) e da tale parametro dipende la penombra fisica del campo, definita sotto il profilo dosimetrico come distanza laterale tra la curva di isodose del 80% e quella del 20% alla profondità di Dmax, che influisce in maniera diretta, assieme alla radiazione diffusa dal materiale biologico attraversato. Nel piano radioterapeutico è necessario affiancare e completare l’ottimizzazione geometrica e dosimetrica con quella fisica e radiobiologica, problematica complessa se si considera che la tecnica ad intensità modulata presenta innumerevoli variabili relative ai beamlet¹⁹, ma risolvibile attraverso la Funzione di Costo, una funzione matematica utilizzata per calcolare da un punto di vista numerico uno schema di ottimizzazione che viene applicato alla pianificazione di dose cosicché corrisponda alla fluenza desiderata tenendo in conto i requisiti relativi alla distribuzione di dose, espressi in termini di dose al target e dose agli organi a rischio²⁰; per ottimizzare il trattamento attraverso il TPS è indispensabile una rielaborazione del piano attribuendo nuovi “pesi” (priorità del ricalcolo) per far sì che almeno il 95% della dose prescritta arrivi al 95% del PTV, che i constraints vengano rispettati e che la dose massima che arrivi agli Hotspot sia equivalente al 110% della dose prescritta.
L’obiettivo principale della pianificazione inversa nell’IMRT è quello di minimizzare il valore della funzione di costo, il che indica che la distribuzione di dose calcolata diventa progressivamente più simile a quella teorizzata e prescritta.




_{17 Sirm-Aifm Il Manuale Di Qualità Ai Sensi Del D.Lgs.101/2020 Art. 164 E Allegato Xxviii
18 E’ possibile approssimare campi rettangolari e circolari con campi quadrati di dimensioni opportune seguendo la legge empirica: Area/Perimetro
19 Unità fondamentale in cui il fascio fotonico (photon beam) può essere scomposto.
20 Planning Organ at Risk Volume(PRV), PubMed 2006, Limitations of the planning organ at risk volume (PRV) concept.}