Feasibility of a 3D printed bolus integrated with polymer gel dosimetry

Abstract

Intensiteitsgemoduleerde radiotherapie (IMRT) resulteert in een homogeen bestraald target doelvolume terwijl de risico organen optimaal gespaard worden. In deze gevallen is een in-vivo fluentiemeting wenselijk. Weefsel equivalent materiaal, een bolus, wordt geplaatst op de huid wanneer oppervlakkige tumoren bestraald moeten worden. 3D geprinte bolussen gevuld met polymeergel werden behandeld om aan deze voorgaande voorwaarden te kunnen voldoen. Dit zou de hele fluentie van het stralingsveld kunnen vastleggen in plaats van de huidige punt detectie methode.

2 verschillende runs werden behandeld bestaande uit elk 2 3D geprinte structuren. Kalibratie tubes werden bestraald tot nauwkeurig gedefinieerde dosissen. MRI beeldverwerking werd gebruikt om R2 mappen van de gel te verkrijgen die vervolgens geconverteerd werden met behulp van de R2-dosis kalibratiecurve. Geëxporteerde dosisvlakken vanuit het TPS (AAA v10) en EBT3 gafchromische films werden vergeleken met de geregistreerde dosis in de gel met behulp van slice selectie en gamma criteria evaluatie (3%/3 mm). Scores in de tweede run gingen van 11.61% tot 97.04% wanneer vergeleken met het TPS en van 44.81% 93.68% met de EBT3 film.

Geldosimetrie geïntegreerd in een 3D geprinte bolus is haalbaar en resulteert in een goede overeenkomst met de filmmeting en TPS dosisvoorspellingen wanneer strikte protocollen gehanteerd worden. Verbeteringen zijn haalbaar met een adequate tubekalibratie en temperatuurs-gecontroleerde MRI uitlezing.