ALANINE/EPR DOSIMETRY APPLIED TO THE VALIDATION OF A TOTAL BODY IRRADIATION (TBI) PROTOCOL AND TREATMENT PLANNING DOSE CALCULATION USING A HUMANOID PHANTOM

Abstract

L’irraggiamento a corpo intero (Total Body Irradiation - TBI) è una tecnica di radioterapia oncologica di largo impiego nella clinica ematoncologica nell’ambito del trattamento di pazienti avviati al trapianto di midollo osseo o al trapianto di cellule staminali periferiche. La TBI da una parte permette di sopprimere il sistema immunitario del ricevente per prevenire il rigetto del midollo del donatore ed eliminare le cellule neoplastiche residue dai trattamenti chemioterapici. In genere, la modalità di somministrazione della TBI prevede irraggiamenti in 3 giorni consecutivi con un bi-frazionamento giornaliero (2 Gy, 2 volte al giorno con intervallo minimo di 6 ore tra le sedute, per 3 giorni con dose totale 12 Gy), anche se altre modalità di frazionamento della dose (e.g. 3.3 Gy al giorno per 3 giorni consecutivi con dose totale 9.9 Gy) sono state ampiamente adottate in clinica. Sebbene questa tecnica permette di irradiare ampiamente tutto il distretto corporeo dal vertice ai piedi, essa possiede alcuni limiti quali la disomogeneità della distribuzione di dose (che può mostrare variazioni del 20% nelle varie zone), l'irraggiamento di organi critici come i polmoni, il fegato, l’intestino e i bulbi oculari che ricevono una dose confrontabile a quella nominale e richiedono opportune schermature e una corretta valutazione della dose da essi assorbita. L'esito positivo di questo tipo di terapia radiante è strettamente legato ad una precisa ed accurata misura della distribuzione di dose somministrata al paziente nei vari distretti corporei. In questo lavoro è stata valutata tramite dosimetria a Risonanza Paramagnetica Elettronica (EPR) con alanina (metodologia riconosciuta come di riferimento dall’IAEA) la dose somministrata a fantocci antropomorfi nel corso di trattamenti TBI. La stima della dose è stata effettuata in vari punti all'interno del fantoccio RANDO che è stato irradiato con una configurazione di fascio TBI clinica (con e senza schermature). I risultati ottenuti sono stati confrontati con le misure effettuate con diodi ed è stato valutato l’accordo con i calcoli di dose 3D del sistema di pianificazione del trattamento (TPS) modellato per calcoli della dose standard. Le dosi stimate con l’alanina sono del tutto confrontabili con le misure effettuate con i diodi e risultano sottostimare di circa il 5% le dosi pianificate dal TPS.