Использование явления термостимулированной радиационно-обусловленной люминесценции микрокристаллов морской соли для внутриполостной "ин виво" дозиметрии при брахитерапии рака предстательной железы источником ¹⁹²Ir: оценка потенциала

Цель исследования - применение явления термостимулированной люминесценции в природных микрокристаллах морской соли (NaCl) в терапевтическом диапазоне доз для разработки метода автономной внутриполостной «ин виво» дозиметрии пациентов при высокодозной брахитерапии рака предстательной железы источником ¹⁹²Ir. В исследовании использованы аликвоты микрокристаллов морской соли (фракции кристаллов с размерами около 100 мкм). Измерения интенсивности термолюминесценции (ТЛ) проводили на ТЛ-ридере Harshaw. Для построения дозовых калибровочных зависимостей образцы с кристаллами морской соли облучали на стандартном калибровочном источнике ⁹⁰Sr/⁹⁰Y с мощностью дозы 2,99 мГр/с. Установлено наличие линейной зависимости дозового отклика микрокристаллов морской соли в диапазоне терапевтических поглощённых доз от 1 до 20 Гр при погрешности измерений интенсивности люминесценции исследуемых образцов микрокристаллов менее 5%. Выявлено, что фединг (спад показаний микродозиметров во времени) не превышает 5% через 5 сут после облучения. Клиническая апробация метода «ин виво» дозиметрии с применением микрокристаллов морской соли при высокомощностной брахитерапии рака предстательной железы показала, что результаты измерений поглощённых доз в органе риска пациентов (прямая кишка) исследуемыми природными кристаллами NaCl согласуются в пределах погрешностей с результатами измерений синтетическими кристаллами LiF:Mg,Ti - при внутриполостном размещении и одновременном облучении сборок этих микрокристаллов в органе риска. Сделан вывод о перспективности применения исследованных микрокристаллов морской соли для «ин виво» дозиметрии при высокомощностной брахитерапии рака предстательной железы источником ¹⁹²Ir.

Aim of the study - use of the phenomenon of thermo stimulated luminescence in natural microcrystals of sea salt (NaCl) in the range of therapeutic doses in order to develop a method for off line intracavitary «in vivo» dosimetry of patients at high dose-rate brachytherapy of prostate cancer with a ¹⁹²Ir source. Samples of aliquots with natural microcrystals (a fraction with a size of about 100 mm) of sea salt were used in the study. Measurements were carried out using a Harshaw 3500 device, which is a thermoluminescent reader. Irradiation of samples to construct the calibration dependences was carried out by a standard ⁹⁰Sr/⁹⁰Y source providing the dose rate of 2.99 mGy/s. It was established, that: (1) there is a linear dose dependence of luminescence intensity from studied microcrystals in the range of therapeutic absorbed doses from 1 to 20 Gy with an error in measuring the luminescence intensity of the studied microcrystal samples of less than 5%; (2) it was revealed that fading (decrease in microdosimeter readings over time) does not exceed 5% 5 days after irradiation; (3) clinical testing of «in vivo» dosimetry method using sea salt microcrystals for high dose-rate brachytherapy of prostate cancer shows that the results of measurements of absorbed doses in the organ at risk (rectum) using studied natural NaCl crystals are consistent, within the limits of error, with the results of measurements by synthetic LiF:Mg,Ti crystals (with intracavitary placement in the organ at risk and simultaneous irradiation both assemblies of these microcrystals). It was concluded that the use of the studied sea salt microcrystals is promising for «in vivo» dosimetry in application to ¹⁹²Ir high dose-rate brachytherapy of prostate cancer.