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Caracciolo A, Ferri T, Borghi G, Carminati M, Protti N, Altieri S, Fiorini C. A compact scintillator-based detector with collimator and shielding for dose monitoring in boron neutron capture therapy. Phys Imaging Radiat Oncol 2024; 29:100556. [PMID: 38405430 PMCID: PMC10891326 DOI: 10.1016/j.phro.2024.100556] [Citation(s) in RCA: 0] [Impact Index Per Article: 0] [Reference Citation Analysis] [Abstract] [Key Words] [Track Full Text] [Download PDF] [Figures] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 10/30/2023] [Revised: 02/06/2024] [Accepted: 02/08/2024] [Indexed: 02/27/2024] Open
Abstract
Boron neutron capture therapy exploits 10B(n,α )7Li reactions for targeted tumor destruction. In this work, we aimed at developing a dose monitoring system based on the detection of 478 keV gamma rays emitted by the reactions, which is very challenging due to the severe background present. We investigated a compact gamma-ray detector with a pinhole collimator and shielding housing. Experimental nuclear reactor measurements involved varying boron concentrations and artificial shifts of the sources. The system successfully resolved the 478 keV photopeak and detected 1 cm lateral displacements, confirming its suitability for precise boron dose monitoring.
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Affiliation(s)
- Anita Caracciolo
- Dipartimento di Elettronica, Informazione and Bioingegneria, Politecnico di Milano, Milano 20133, Italy
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Sezione di Milano, Milano 20133, Italy
| | - Tommaso Ferri
- Dipartimento di Elettronica, Informazione and Bioingegneria, Politecnico di Milano, Milano 20133, Italy
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Sezione di Milano, Milano 20133, Italy
| | - Giacomo Borghi
- Dipartimento di Elettronica, Informazione and Bioingegneria, Politecnico di Milano, Milano 20133, Italy
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Sezione di Milano, Milano 20133, Italy
| | - Marco Carminati
- Dipartimento di Elettronica, Informazione and Bioingegneria, Politecnico di Milano, Milano 20133, Italy
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Sezione di Milano, Milano 20133, Italy
| | - Nicoletta Protti
- Dipartimento di Fisica, Università di Pavia, Pavia 27100, Italy
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Sezione di Pavia, Pavia 27100, Italy
| | - Saverio Altieri
- Dipartimento di Fisica, Università di Pavia, Pavia 27100, Italy
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Sezione di Pavia, Pavia 27100, Italy
| | - Carlo Fiorini
- Dipartimento di Elettronica, Informazione and Bioingegneria, Politecnico di Milano, Milano 20133, Italy
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Sezione di Milano, Milano 20133, Italy
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