![Page 1: DEDEKTÖRLER VE ÖLÇÜM TEKNİKLERİmedikalfizik.org/uploads/kurs/sunum/Dedektorler-ve... · Yarı İletken Dedektörler In-vivo kullanıma uygun Sıcaklık bağımlılığı sergilemekte](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022041520/5e2dec75da692108e879b4e5/html5/thumbnails/1.jpg)
IAEA , ABSORBE DOZ PROTOKOLLERİ VE KLİNİK PRATİKLERİ
NEOLİFE, ISTANBUL
01 Aralık 2018
DEDEKTÖRLER VE ÖLÇÜM TEKNİKLERİ
Doç. Dr. Doğan YAŞAR
![Page 2: DEDEKTÖRLER VE ÖLÇÜM TEKNİKLERİmedikalfizik.org/uploads/kurs/sunum/Dedektorler-ve... · Yarı İletken Dedektörler In-vivo kullanıma uygun Sıcaklık bağımlılığı sergilemekte](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022041520/5e2dec75da692108e879b4e5/html5/thumbnails/2.jpg)
EXTERNAL BEAM RADYOTERAPİ
IAEA - Absorbe Doz Protokolleri ve Klinik Pratikleri 1
Başarılı bir radyoterapi, hedef (tümör) içinde düzgün bir
doz dağılımı gerektirir.
ICRU Rapor No- 50
Hedefe uygulanan doz dağılımı
+7 % ile –5 % arasında olmasını
tavsiye etmektedir.
![Page 3: DEDEKTÖRLER VE ÖLÇÜM TEKNİKLERİmedikalfizik.org/uploads/kurs/sunum/Dedektorler-ve... · Yarı İletken Dedektörler In-vivo kullanıma uygun Sıcaklık bağımlılığı sergilemekte](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022041520/5e2dec75da692108e879b4e5/html5/thumbnails/3.jpg)
Radyoterapide Dozimetre
IAEA - Absorbe Doz Protokolleri ve Klinik Pratikleri 2
![Page 4: DEDEKTÖRLER VE ÖLÇÜM TEKNİKLERİmedikalfizik.org/uploads/kurs/sunum/Dedektorler-ve... · Yarı İletken Dedektörler In-vivo kullanıma uygun Sıcaklık bağımlılığı sergilemekte](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022041520/5e2dec75da692108e879b4e5/html5/thumbnails/4.jpg)
Doğruluk ve hassasiyet
- Dozimetri ölçümlerinin kesinliği,
- Dozimetri ölçümlerinin doğruluğu,
- Belirsizliği
Doz ve doz hızı ölçümü lineer olmalı
Enerji bağımlılığı olmamalı
Radyasyon tipine bağımlı olmamalı
Yöne bağımlılığı olmamalı
Isı ve rutubete dayanıklı olmalı
Doğrudan okuma yapabilmeli
İdeal dozimetre özellikleri
IAEA - Absorbe Doz Protokolleri ve Klinik Pratikleri 3
![Page 5: DEDEKTÖRLER VE ÖLÇÜM TEKNİKLERİmedikalfizik.org/uploads/kurs/sunum/Dedektorler-ve... · Yarı İletken Dedektörler In-vivo kullanıma uygun Sıcaklık bağımlılığı sergilemekte](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022041520/5e2dec75da692108e879b4e5/html5/thumbnails/5.jpg)
İyonizasyon Odaları
- Silindirik iyon odaları
- Paralel plan iyon odaları
Yarı İletken Dedektörler
- Diyot
- Diamond
- MOSFET
Dedektörler
IAEA - Absorbe Doz Protokolleri ve Klinik Pratikleri 4
![Page 6: DEDEKTÖRLER VE ÖLÇÜM TEKNİKLERİmedikalfizik.org/uploads/kurs/sunum/Dedektorler-ve... · Yarı İletken Dedektörler In-vivo kullanıma uygun Sıcaklık bağımlılığı sergilemekte](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022041520/5e2dec75da692108e879b4e5/html5/thumbnails/6.jpg)
IAEA - Absorbe Doz Protokolleri ve Klinik Pratikleri 5
İyonizasyon Odaları;
Foton ve elektron demeti kalibrasyonlarında kullanılmakta,
• Silindirik iyon odalarının kullanım alanı:
• Orta volt X-ışını
• Mega volt X-ışını
• 10 MeV ve üzeri elektronlar
• Paralel Plan iyon odalarının kullanım alanı:
• Yüzeysel X-ışını (soft X-ray)
• 10 MeV altı elektronlar
• Yüzey doz ve build-up bölgesindeki foton demeti
![Page 7: DEDEKTÖRLER VE ÖLÇÜM TEKNİKLERİmedikalfizik.org/uploads/kurs/sunum/Dedektorler-ve... · Yarı İletken Dedektörler In-vivo kullanıma uygun Sıcaklık bağımlılığı sergilemekte](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022041520/5e2dec75da692108e879b4e5/html5/thumbnails/7.jpg)
IAEA Absorbe Doz Protokolleri ve Klinik Pratikleri 6
Hacim : 0.015 – 1.0 cm3
Uzunluk: 25 mm
İç çapı : 7 mm
Elektrot : 1.0 mm Al
Duvar malzemesi 0.1 g/cm2
Build-up cap : 0.5 g/cm2
Enerji aralığı : 30 kV - 50 MV
6 MeV - 50 MeV
- Silindirik İyon Odaları
![Page 8: DEDEKTÖRLER VE ÖLÇÜM TEKNİKLERİmedikalfizik.org/uploads/kurs/sunum/Dedektorler-ve... · Yarı İletken Dedektörler In-vivo kullanıma uygun Sıcaklık bağımlılığı sergilemekte](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022041520/5e2dec75da692108e879b4e5/html5/thumbnails/8.jpg)
IAEA - Absorbe Doz Protokolleri ve Klinik Pratikleri 7
Hacim : 0.02 – 0.35 cm3
Kullanım alanı : Yüksek enerjili foton için
derin doz ölçümlerinde ve Yüksek enerjili
Elektron enerjisinde
Ön pencere : 0.4 mm
Enerji aralığı : Co-60 - 50 MV
2 MeV- 45 MeV
- Paralel plan iyon odaları
![Page 9: DEDEKTÖRLER VE ÖLÇÜM TEKNİKLERİmedikalfizik.org/uploads/kurs/sunum/Dedektorler-ve... · Yarı İletken Dedektörler In-vivo kullanıma uygun Sıcaklık bağımlılığı sergilemekte](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022041520/5e2dec75da692108e879b4e5/html5/thumbnails/9.jpg)
IAEA - Absorbe Doz Protokolleri ve Klinik Pratikleri 8
Yarı İletken Dedektörler
- Diyot dedektör
Hassas hacim : 0.017 – 0.25 mm3
Radyasyon kalitesi :
Fotonlar: büyük alanlarda korumalı diyot,
Elektronlar :korumasız diyot kullanılır
Sıcaklık bağımlılığı : % 0.3 – 0.6
Bias voltaj : 0 V DİKKAT!!!!
Enerji bağımlılığı : keV için çok yüksek,
MeV için nispeten yüksek
Disk alanı : 1 mm2
Enerji aralığı:
Co-60 - 25 MV, 1x1 ila 10x10 cm2
1 MeV- 25 MeV 1x1 ila 40x40 cm2
![Page 10: DEDEKTÖRLER VE ÖLÇÜM TEKNİKLERİmedikalfizik.org/uploads/kurs/sunum/Dedektorler-ve... · Yarı İletken Dedektörler In-vivo kullanıma uygun Sıcaklık bağımlılığı sergilemekte](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022041520/5e2dec75da692108e879b4e5/html5/thumbnails/10.jpg)
IAEA - Absorbe Doz Protokolleri ve Klinik Pratikleri 9
Yarı İletken Dedektörler
- Diamond dedektörler
Aktif hacim : 0.004 mm3
Radyasyon kalitesi : Foton ve elektron
Doku eşdeğerli
Enerji bağımlılığı : çok düşük
Radyasyon yönü bağımlılığı % 1.0 40o
Sıcaklık bağımlılığı : çok düşük
Bias voltaj : 0 V
Radyasyon hasarına dirençli ve yüksek hassasiyet
![Page 11: DEDEKTÖRLER VE ÖLÇÜM TEKNİKLERİmedikalfizik.org/uploads/kurs/sunum/Dedektorler-ve... · Yarı İletken Dedektörler In-vivo kullanıma uygun Sıcaklık bağımlılığı sergilemekte](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022041520/5e2dec75da692108e879b4e5/html5/thumbnails/11.jpg)
IAEA - Absorbe Doz Protokolleri ve Klinik Pratikleri 10
Yarı İletken Dedektörler
In-vivo kullanıma uygun
Sıcaklık bağımlılığı sergilemekte
Foton ve elektron kalitesine uygun ancak enerji bağımlılığı
Toplam absorblanan dozla lineersizlik görülebilmekte,
düzenli sensitivite testi gerekir
Bias voltaj değişimlerine hassastır
Sınırlı bir kullanım ömrü
- MOSFET Dedektörler Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor
![Page 12: DEDEKTÖRLER VE ÖLÇÜM TEKNİKLERİmedikalfizik.org/uploads/kurs/sunum/Dedektorler-ve... · Yarı İletken Dedektörler In-vivo kullanıma uygun Sıcaklık bağımlılığı sergilemekte](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022041520/5e2dec75da692108e879b4e5/html5/thumbnails/12.jpg)
Atmosferik parametreler,
Ortam sıcaklığı
Ortam basıncı
Rutubet
Dozimetrik Ölçümü Etkileyen Parametreler
IAEA - Absorbe Doz Protokolleri ve Klinik Pratikleri 11
İyon odası voltajı
Polaritesi
Sızıntı akımı
İyon odası gövdesi (stem) etkisi
![Page 13: DEDEKTÖRLER VE ÖLÇÜM TEKNİKLERİmedikalfizik.org/uploads/kurs/sunum/Dedektorler-ve... · Yarı İletken Dedektörler In-vivo kullanıma uygun Sıcaklık bağımlılığı sergilemekte](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022041520/5e2dec75da692108e879b4e5/html5/thumbnails/13.jpg)
İyon odasında üretilen sinyal; Etkin iyon odası hassas hacim
Hacmi dolduran gaz bağlıdır
Atmosferik Parametreler;
sıcaklık, basınç rutubet
IAEA - Absorbe Doz Protokolleri ve Klinik Pratikleri 12
Hassas hacimdeki havanın
kütlesi,
mair=airVeff
Pratikte iyon odası okuması standart yoğunluğa düzeltilir,
air(Ts,Ps)=1.293x10-3 g/cm3
s
ssairairP
P
TPTPT
)15.273(
15.273),(),(
P
P
T
Tk s
s
TP
15.273
15.273
!!!!!! Referans sıcaklık To:20 oC, Amerika ve Kanada’da To:22 oC
![Page 14: DEDEKTÖRLER VE ÖLÇÜM TEKNİKLERİmedikalfizik.org/uploads/kurs/sunum/Dedektorler-ve... · Yarı İletken Dedektörler In-vivo kullanıma uygun Sıcaklık bağımlılığı sergilemekte](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022041520/5e2dec75da692108e879b4e5/html5/thumbnails/14.jpg)
Voltaja bağlı polarite etkisi
Polarite Etkisi
IAEA - Absorbe Doz Protokolleri ve Klinik Pratikleri 13
Polarite etkisinin temel özelliği; MV fotonlarda maksimum doz derinliğinden büyük derinlikte ihmal edilir
(z zmax)
Orta voltaj demet ve MV foton demetinin build up bölgesinde önemli
olabilmekte
Elektron demetinde polarite etkindir
!!!!!!!! Polarite düzeltmesi % 3’ü geçen iyon odası, radyasyon demeti
kalibrasyonunda kullanılmamalıdır.
![Page 15: DEDEKTÖRLER VE ÖLÇÜM TEKNİKLERİmedikalfizik.org/uploads/kurs/sunum/Dedektorler-ve... · Yarı İletken Dedektörler In-vivo kullanıma uygun Sıcaklık bağımlılığı sergilemekte](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022041520/5e2dec75da692108e879b4e5/html5/thumbnails/15.jpg)
Voltaja bağlı polarite etkisi;
İyon odası toplayıcı elektrotu ve koruma elektrotu arasındaki potansiyel
farkıyla elektrik alanın burulması
Gaz hassas hacmini tanımlayan elektrik alan çizgilerinin aralık yük
bükülmesi
Merkezi elektrot etrafındaki boşluğun yük dağılımında pozitif ve negatif
iyonların neden olduğu farklılık, (TRS-277, TRS-381)
IAEA - Absorbe Doz Protokolleri ve Klinik Pratikleri 14
M
VMVMVk pol
2
)()()(
![Page 16: DEDEKTÖRLER VE ÖLÇÜM TEKNİKLERİmedikalfizik.org/uploads/kurs/sunum/Dedektorler-ve... · Yarı İletken Dedektörler In-vivo kullanıma uygun Sıcaklık bağımlılığı sergilemekte](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022041520/5e2dec75da692108e879b4e5/html5/thumbnails/16.jpg)
Voltaja bağlı polarite etkisi;
IAEA - Absorbe Doz Protokolleri ve Klinik Pratikleri 15
22.11.2010 12:30 22.11.2010 13:30 22.11.2010 14:30
5,841x10-10
5,847x10-10
5,852x10-10
5,858x10-10
5,864x10-10
5,870x10-10
5,876x10-10
5,882x10-10
5,888x10-10
5,893x10-10
5,899x10-10
22.11.2010 12:30 22.11.2010 13:30 22.11.2010 14:30
1,592x100
1,594x100
1,595x100
1,597x100
1,598x100
1,600x100
1,602x100
1,603x100
1,605x100
1,606x100
1,608x100
985,0
986,0
987,0
988,0
989,0
990,0
991,0
992,0
993,0
994,0
994,9
18,05
18,24
18,43
18,62
18,81
19,00
19,19
19,38
19,57
19,76
19,95
1,60258 Gy/min
1,60291 Gy/min
Leckstrom = 2·10-15
A
DW
bezogen auf den 15.11.2010, 00:00 Uhr = 1,60275 Gy / min
I=5,8629·10-10
A ±4,1·10-14
A
I=5,8712·10-10
A ±3,1·10-14
A
400 V an Mess-Elektrode
-400 V an Mess-Elektrode
Str
om /
A
Meßeinrichtung Cobalt (neu) mit NE2571 / 2906 unter Referenzbedingungen
Meßbereich ADC: 10V, 83.dat
.
DW
/ G
y/A
s
Dru
ck /
hPa
T /
°C
![Page 17: DEDEKTÖRLER VE ÖLÇÜM TEKNİKLERİmedikalfizik.org/uploads/kurs/sunum/Dedektorler-ve... · Yarı İletken Dedektörler In-vivo kullanıma uygun Sıcaklık bağımlılığı sergilemekte](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022041520/5e2dec75da692108e879b4e5/html5/thumbnails/17.jpg)
DİKKAT!!!!
IAEA - Absorbe Doz Protokolleri ve Klinik Pratikleri 16
iyon odası, kalibrasyon yapıldığı potansiyel ve polaritede
kullanılması esastır
Polaritedeki her değişimi takiben iyon odasının kararlılığı
sağlanıncaya kadar tekrarlı ölçümler alınmalıdır
![Page 18: DEDEKTÖRLER VE ÖLÇÜM TEKNİKLERİmedikalfizik.org/uploads/kurs/sunum/Dedektorler-ve... · Yarı İletken Dedektörler In-vivo kullanıma uygun Sıcaklık bağımlılığı sergilemekte](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022041520/5e2dec75da692108e879b4e5/html5/thumbnails/18.jpg)
Elektrometrenin açılması ve polarize voltajın uygulanmasıyla
kararlı okuma alınabilmesi amacıyla sistemin dengeye
gelmesi için geçen süre elektrometrenin kararlılık zamanıdır.
Ölçüm öncesi dozimetre çalışır duruma getirilerek elektronik
devreler termal dengeye gelmesi sağlanır.
Tolerans ± % 0.1
Dozimetre Kararlılığı
IAEA - Absorbe Doz Protokolleri ve Klinik Pratikleri 17
![Page 19: DEDEKTÖRLER VE ÖLÇÜM TEKNİKLERİmedikalfizik.org/uploads/kurs/sunum/Dedektorler-ve... · Yarı İletken Dedektörler In-vivo kullanıma uygun Sıcaklık bağımlılığı sergilemekte](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022041520/5e2dec75da692108e879b4e5/html5/thumbnails/19.jpg)
Dozimetrede meydana gelen sızıntı akımı, radyasyonun
etkisi dışındaki sinyali temsil etmekte,
Muhtemel sebepler;
Koruyucu elektrotlar, rutubet,
Düşük kablo kalitesi, kablo kaynaklı gürültü, konnektör
kirliliği
Elektrometre, konnektör, rutubet, elektronik aksam
Dozimetrede Sızıntı Akımı
IAEA - Absorbe Doz Protokolleri ve Klinik Pratikleri 18
![Page 20: DEDEKTÖRLER VE ÖLÇÜM TEKNİKLERİmedikalfizik.org/uploads/kurs/sunum/Dedektorler-ve... · Yarı İletken Dedektörler In-vivo kullanıma uygun Sıcaklık bağımlılığı sergilemekte](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022041520/5e2dec75da692108e879b4e5/html5/thumbnails/20.jpg)
Radyasyonun gelme açısıyla dozimetrenin tepkisindeki
değişkenlik dozimetreye bağlı açı ve yöne bağımlılık
olarak bilinir.
İyon odaları gelen radyasyonun enerjisi ve yapısal
detaylara bağlı olarak yöne bağımlılık sergiler
Tedavide kullanılan dozimetreler genellikle kalibre
edildiği geometride kullanılmalıdır.
İyon Odası Işınlama Yönü
IAEA - Absorbe Doz Protokolleri ve Klinik Pratikleri 19
![Page 21: DEDEKTÖRLER VE ÖLÇÜM TEKNİKLERİmedikalfizik.org/uploads/kurs/sunum/Dedektorler-ve... · Yarı İletken Dedektörler In-vivo kullanıma uygun Sıcaklık bağımlılığı sergilemekte](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022041520/5e2dec75da692108e879b4e5/html5/thumbnails/21.jpg)
Ölçüm sistemi çalışır duruma getirildikten sonra termal dengeye
ulaşması beklenmelidir
Radyasyon uygulandıktan sonra alınan ilk birkaç okumada
dağılım olmakta
Doz ölçümü öncesi iyon odası, iyonizasyon dengesini sağlaması
için en az 5 Gy doz uygulanması gerekir
Ön Işınlama ve Doz Kararlılığı
IAEA - Absorbe Doz Protokolleri ve Klinik Pratikleri 20
![Page 22: DEDEKTÖRLER VE ÖLÇÜM TEKNİKLERİmedikalfizik.org/uploads/kurs/sunum/Dedektorler-ve... · Yarı İletken Dedektörler In-vivo kullanıma uygun Sıcaklık bağımlılığı sergilemekte](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022041520/5e2dec75da692108e879b4e5/html5/thumbnails/22.jpg)
İyonlaştırıcı radyasyon ölçen bütün dozimetreler
Mevzuata uygun olarak belirlenen aralıkta,
Ölçüm kararsızlığı durumunda
Tamir bakım sonrası
kalibrasyonların yaptırılması sağlanmalı
Kalibrasyon
IAEA - Absorbe Doz Protokolleri ve Klinik Pratikleri 21
![Page 23: DEDEKTÖRLER VE ÖLÇÜM TEKNİKLERİmedikalfizik.org/uploads/kurs/sunum/Dedektorler-ve... · Yarı İletken Dedektörler In-vivo kullanıma uygun Sıcaklık bağımlılığı sergilemekte](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022041520/5e2dec75da692108e879b4e5/html5/thumbnails/23.jpg)
TEŞEKKÜR EDERİM