정형 전압 (40-300 kV) X 선 시설을 사용하여 세포 조사를위한 Dosimetry
Summary
이 문서에서는 저에너지 X선 장비를 사용하여 세포 조사를 위한 새로운 dosimetry 프로토콜을 설명합니다. 측정은 가능한 한 실제 세포 조사 조건을 시뮬레이션하는 조건에서 수행됩니다.
Abstract
방사능 연구를 위한 dosimetry 프로토콜 및 표준의 중요성은 자명합니다. 저에너지 X선 시설을 이용한 용량 측정을 위해 여러 프로토콜이 제안되었지만 조사 구성, 샘플, 재료 또는 빔 품질에 따라 어떤 프로토콜을 사용하는 것이 가장 적합한지 알기가 때로는 어렵습니다. 따라서 저에너지 X선 시설을 사용하여 세포 조사를 위한 도시성 프로토콜을 제안합니다. 이 방법의 목적은 실제 세포 조사 조건에 가능한 한 가깝게 만들기 위해 세포 단층의 수준에서 용량 추정을 수행하는 것입니다. 프로토콜의 다른 단계는 다음과 같습니다 : 방사선 매개 변수의 결정 (고전압, 강도, 세포 용기 등), 빔 품질 지수의 결정 (고전압 반 값 층 커플), 공기 장목 조건에서 보정 된 이온화 챔버와 용량 속도 측정, EBT3 방사선 필름과 세포 배양 매체의 감쇠 및 산란의 정량화, 및 셀룰러 속도의 측정. 이러한 방법론은 하나의 매개 변수의 수정이 특히 저에너지 X선을 포함하는 세포 단층의 수준에서 실제 용량 증착에 강하게 영향을 미칠 수 있기 때문에 각 새로운 세포 조사 구성에 대해 수행해야 합니다.
Introduction
방사선 생물학의 목적은 전달된 복용량과 생물학 효력 사이 링크를 설치하는 것입니다; 도시컬은 방사선 실험의 설계에 중요한 측면이다. 30 년 이상, dosimetry 표준의 중요성과 관행의 조화는1,2,3,4,5로 강조되었습니다. 투여율 기준을 설정하려면, 여러프로토콜이 존재6,7,8,9,10; 그러나, Peixoto와 Andreo에 의해 도시된 바와같이, 복용량 비율 결정에 사용되는 투여량에 따라 최대 7%의 차이가 있을 수 있다. 더욱이, 프로토콜이 존재하더라도, 세포에 대한 투여속도가 세포 용기, 세포 배양 매체 또는 빔 품질 등의 파라미터에 의존하기 때문에, 특정 응용 분야에 가장 적합한 프로토콜을 알기 어려운 경우가 있다. 이러한 유형의 조사에 대한 산란 및 백스캐터도 고려해야 할 매우 중요한 매개 변수입니다. 실제로, 저에너지 X선, AAPM TG-61 기준프로토콜(10)에서,물내의 흡수된 용량은 물 유령의 표면에서 측정된다. 매우 구체적인 세포 조사 조건을 고려하여 공기로 둘러싸인 소량의 세포 배양 매체는 TG-61 프로토콜과 같이 큰 물과 동등한 팬텀을 가진 흡수 된 용량에 대해 정의 된 것보다 커마 조건에 더 가깝습니다. 따라서, 우리는 물에서 흡수된 복용량보다는 참조를 위한 폐량으로 물에서 커마를 사용하기로 결정했습니다. 따라서, 우리는 세포에 전달 된 실제 복용량의 더 나은 결정을 제공 하는 새로운 접근 방식을 제안 하 고 있다.
더욱이, 방사선 생물학 연구 결과를 위한 또 다른 중요한 측면은 실험 결과를 재현, 해석 및 비교하기 위하여 조사에 사용되는 방법 및 프로토콜의 완전한 보고입니다. 에서 2016, Pedersen외. 12 전임상 방사선 연구에서 dosimetry의 부적 당 보고 를 강조. Draeger 외.13에서 더 큰 최근 연구는 복용량, 에너지, 또는 근원 모형과 같은 몇몇 dosimetry 매개변수가 보고되더라도, 제대로 조사 조건을 복제하기 위하여 필수적인 물리학 및 dosimetry 매개변수의 큰 부분이 누락된다는 것을 강조했습니다. 지난 20년 동안 1,000개 이상의 간행물의 대규모 검토는 방사선 생물학 연구에서 물리학 및 도시성 조건의 보고가 현저한 부족을 보여줍니다. 따라서, 방사선 생물학 연구에서 활용되는 프로토콜 및 방법에 대한 완전한 설명은 견고하고 재현 가능한 실험을 하기 위해서는 필수이다.
이러한 상이한 측면을 고려하여 IRSN(방사선 방사 및 원자력 안전 연구소)에서 수행된 방사선 실험에 대해 직교화 시설의 세포 조사를 위한 엄격한 프로토콜이 구현되었습니다. 이러한 도시미트리 프로토콜은 실제 세포 조사 조건을 가능한 한 많이 시뮬레이션하여 세포에 전달된 실제 용량을 결정하기 위해 고안되었다. 이를 위해 모든 조사 파라미터가 나열되고, 일부 적응이 AAPM프로토콜(10)의 표준 권고사항으로 만들어진 절반 값 층(HVL)을 측정하여 빔 품질 지수를 평가하였다. 절대 투여율 측정은 세포 조사에 사용되는 세포 용기 내부의 이온화 챔버로 수행되었고, 세포 배양 매체의 감쇠 및 산란도 EBT3 방사성 크로믹 필름으로 정량화되었다. 프로토콜의 단일 단일 매개 변수의 변형이 용량 추정에 크게 영향을 미칠 수 있기 때문에 각 세포 조사 구성에 대해 전용 도시메트리가 수행됩니다. 또한 각 전압 필터 조합에 대해 HVL 값을 계산해야 합니다. 본 작품에서는 220kV의 전압, 3mA의 강도, 그리고 0.8mm 및 0.15 mm의 베릴륨 및 구리의 내재 및 0.15 mm의 추가 여과가 각각 사용된다. 선택된 세포 조사 구성은 세포가 세포 배양 매체의 5 mL로 조사된 T25 플라스크에 있습니다.
Protocol
Representative Results
Discussion
이 작업은 저에너지 X선 시설을 사용하여 세포 조사에 사용되고 구현된 프로토콜을 제시합니다. 요즘, 많은 방사선 생물학 실험은 예를 들면 코발트 근원에 비교된 사용하기 쉽고, 비용 효과적이고, 아주 몇몇 방사선 보호 제약으로 이렇게 이 모형의 조사자로 수행됩니다. 이러한 설정에는 낮은 X선 에너지원을 사용하기 때문에 많은 장점이 있지만 하나의 조사 매개 변수만 수정하면 도시에 영향?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
없음
Materials
| 31010 ionization chamber | PTW | ionization Radiation, Detectors including code of practice, catalog 2019/2020, page 14 | https://www.ptwdosimetry.com/fileadmin/user_upload/DETECTORS_Cat_en_16522900_12/blaetterkatalog/index.html?startpage=1#page_14 |
| EBT3 radiochromic films | Meditest | quote request | https://www.meditest.fr/produit/ebt3-8×10/ |
| electrometer UNIDOSEwebline | PTW | online catalog, quote request | https://www.ptwdosimetry.com/en/products/unidos-webline/?type=3451&downloadfile=1593& cHash= 6096ddc2949f8bafe5d556e931e6c865 |
| HVL material (filter, diaphragm) | PTW | online catalog, page 70, quote request | thickness foils: 0.02, 0.05, 0.1, 0.2, 0.5, 1, 2, 5 and 10 mm of copper, https://www.ptwdosimetry.com/fileadmin/user_upload/Online_Catalog/Radiation_Medicine_Cat_en_ 58721100_11/blaetterkatalog/index.html#page_70 |
| scanner for radiochromic films | Epson | quote request | Epson V700, seiko Epson corporation, Suwa, Japan |
| temperature and pressure measurements, Lufft OPUS20 | lufft | quote request | https://www.lufft.com/products/in-room-measurements-291/opus-20-thip-1983/ |
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