Analysis and Study of the Impact of Upgrading the Treatment Head of Elekta Precise Linear Accelerator on the Beam Profile Parameters of 6 MV and 15 MV Photon Beams.

الملخص

     Radiotherapy plays a crucial role in the management of malignant tumors, serving as an essential or adjunct treatment modality for approximately 50% of cancer patients. For optimal outcomes, the prescribed and delivered radiation doses to the planning target volume must align within ± 5%. This study investigates the impact of upgrading the Elekta Precise Linear Accelerator (LINAC) at the Radiotherapy Department of Tripoli University Hospital in Tripoli, Libya, from a standard radiation head (SH) to a multileaf collimator (MLC) head on photon beam characteristics, specifically the beam profile parameters for energies of 6 MV and 15 MV. Utilizing a PTW MP3-M 3D water scanning system, detailed dosimetric measurements—including beam flatness, symmetry, and penumbra—were conducted before and after the upgrade across various field sizes and depths. The results of this study reveal a significant difference in beam profile parameters post-upgrade. The relative differences in beam flatness were 66.30% for the 6 MV beam and 24.64% for the 15 MV beam. Additionally, the highest recorded relative difference in beam penumbra was 31.76% for the 6 MV beam energy and 17.65% for the 15 MV beam energy. Consequently, it is essential and strongly recommended that the collected beam profile data be recommissioned since it is provided to the treatment planning system used to predict dose distribution in cancer patients.

     يلعب العلاج الإشعاعي دورًا حاسمًا في علاج الأورام الخبيثة، حيث يعمل كطريقة علاج أساسية أو مساعدة لحوالي 50% من مرضى الأورام السرطانية. للحصول على نتائج مثالية، يجب أن لا تتجاوز جرعات الإشعاع الموصوفة والواصلة لحجم الهدف المخطط له ± 5٪. تبحث هذه الدراسة في تأثير تطوير المعجل الخطي (Elekta Precise) بقسم العلاج الإشعاعي بمستشفى طرابلس الجامعي في طرابلس، ليبيا، من رأس إشعاع قياسي (SH) إلى رأس متعدد الشرائح (MLC) على خصائص حزم الفوتونات، وتحديدًا بارميترات المقاطع الجانبية للإشعاع لطاقات 6 MV و 15 MV. باستخدام نظام المسح الثلاثي الأبعاد PTW MP3-M، تشمل القياسات الإشعاعية تسطح حزمة الإشعاع والتناظر وشبه الظل قبل وبعد تطوير الجهاز لحقول علاجية وأعماق مختلفة. كشفت نتائج هذه الدراسة عن اختلاف كبير في بارميترات المقاطع الجانبية للإشعاع بعد تطوير جهاز المعجل حيث كانت الاختلافات النسبية في تسطح حزمة الإشعاع 66.30% لحزمة الفوتونات 6 MV و24.64% لحزمة الفوتونات 15 MV. إضافة إلى ذلك، كان أعلى اختلاف نسبي مسجل في طول منطقة شبه الظل 31.76% لطاقة الفوتونات 6 MV و17.65% لطاقة الفوتونات 15 MV. وبالتالي، فمن الضروري والموصى به بشدة إعادة إجراء قياسات بيانات بداية التشغيل للمقاطع الجانبة للإشعاع والتي يتم استخدامها في أنطمة تخطيط العلاج للتنبؤ بتوزيع الجرعة لدى المرضى.