Dosimetria Fricke mediante rilassometria magnetica nucleare: caratterizzazione preliminare dell’apparecchiatura di diagnostica utilizzata.

L’utilizzo dell’imaging a risonanza magnetica (Magnetic Resonance Imaging, MRI) come metodo di misura non distruttivo di un segnale dosimetrico è stato proposto inizialmente da Gore et al. con l’evidenza sperimentale che i dosimetri chimici a base di solfato ferroso sviluppati da Fricke e Morse potevano essere letti mediante rilassometria magnetica nucleare. In dettaglio, Gore et al dimostrarono che le costanti di rilassamento spin-reticolo e spin-spin λ1, λ2 dipendevano dalla concentrazione relativa degli ioni Fe2+ e Fe3+, cioè dalla dose assorbita dalla soluzione. I risultati ottenuti sono stati propedeutici alla dosimetria tridimensionale mediante risonanza magnetica nucleare (Nuclear Magnetic Resonance NMR). In quest’ambito, al fine di valutare il contributo all’incertezza dovuta alla misura di λ1 abbiamo caratterizzato una macchina NMR da 1.5 T. Sono state preparate 5 diverse soluzioni variando la concentrazione relativa di Fe2+ e Fe3+ in modo da simulare dosimetri irraggiati a diverse dosi in un intervallo da 0 Gy a circa 300 Gy. I valori di λ1 delle soluzioni sono stati misurati utilizzando sia una sequenza Spin Echo (SE) che Inversion Recovery (IR). I parametri di entrambe le sequenze sono stati ottimizzati in funzione del rapporto segnale/rumore. Per l’elaborazione delle immagini NMR è stato sviluppato un software in ambiente Labview. I risultati preliminari hanno evidenziato che, sebbene l’utilizzo della sequenza IR richiede più tempo di misura, essa permette risultati significativamente migliori in termini di omogeneità spaziale. In particolare, in circa 80 mm lungo la direzione perpendicolare al campo magnetico abbiamo registrato differenze di segnale dosimetrico dovute alla macchina che corrispondono a differenze dell’ordine del 2% nella misura di dose per valori maggiori di 10 Gy.