3d-utskrivet fantom för kontroll av linjär-acceleratorer

Sammanfattning: Cancer är en sjukdom som var tredje person får som diagnos under en livstid. Stor del av dessa cancerpatienter får behandling med hjälp av strålbehandling. Där strålbehandlingen kan ske med en linjäraccelerator. Linjäracceleratorn producerar elektron eller fotonstrålning i Mega Volt energiområde. Linjäracceleratorn som används i detta arbete kan ta 2D-bilder med MV och kV fotonenergier men även 3D-bilder med CBCT (Cone Beam CT). För att säkerhetsställa strålning träffar på rätt plats genomförs periodiska kontroller av linjäracceleratorn och dess bildsystem. På Norrlands Universitetssjukhus (NUS) utförs denna kontroll varannan vecka. För denna kontroll används ett egenutvecklat fantom, vilket NUS vill undersöka om det är möjligt att reproducera via deras egna 3D-skrivare och filament. Undersökning genomfördes gällande: 3D-skrivarens tillverkningstolerans, filamentets motståndskraft av 6MV fotonstrålning från linjäracceleratorn, 3D-utskriftens påverkan av fukt, temperatur och tryck, möjlighet att minimera “photon starvation” artefakter vid CBCT-bildtagning och maximera kontrast i MV-bildtagningen.  Resultatet av arbetet visade på att 3D-skrivarens tillverkningstolerans var strax över godtagbart för kontrollen. Designen av fantomet kunde inte innehålla mätskalor eller positionskryss pga tillverkningstoleransen, vilket medförde att etikett måste skrivas ut och placeras på fantomet i efterhand. Filamentet PLA skrevs ut i form av rätblock och strålades med 6MV fotonenergistrålningsdos motsvarande 10 års användning. Rätblocken visade inte på någon synbar eller mätbar avvikelse. Arbetet resulterade i en fantomdesign som eliminerade “photon starvation” artefakterna vid CBCT bildtagning. Vilket i förlängningen effektiviserar veckokontrollen och onödigt slitage på vårdutrustningen.