Weryfikacja systemu TK dla potrzeb radioterapii. Dr inż. Dominika Oborska-Kumaszyńska The Royal Wolverhampton NHS Trust MPCE Department

Transkrypt

1 Weryfikacja systemu TK dla potrzeb radioterapii Dr inż. Dominika Oborska-Kumaszyńska The Royal Wolverhampton NHS Trust MPCE Department

2 Symulator TK

3 Transopzycja geometrii

4 Testy dla TK Mechaniczne dopasowanie Parametry lampy rtg (m.in. wydajność) Bezpieczeństwo Jakość obrazu Transfer danych (geometria, dane demograficzne, gęstość elektronowa) do SPL Software symulacji wirtualnej (może być elementem SPL)

5 Mechaniczne dopasowanie Stół - Poziom i prostopadłość względem planu obrazowania - Pozycja wskaźników - Ruch stołu (skala, rzeczywisty ruch stołu, przesuw względem laserów) - Ugięcie stołu - Artefakty od stołu

6 Mechaniczne dopasowanie Lasery - dopasowanie z centrum warstwy i centrum obrazu - prostopadłość lasera strzałkowego do planu obrazowania Przechył gantry Pilot / Scout dopasowanie geometryczne Kolimacja: grubość warstwy

7 Lampa rtg kv HVL mas (w tym liniowość i powtarzalność) Czas akwizycji warstwy

8 Bezpieczeństwo Dawka - CTDI CT dose index T grubość warstwy, n- liczba warstw/skanów - CTDI100 CTDIFDA zintegrowany dla 100mm, pomiar komora jonizacyjną - DLP dose-length product

9 Bezpieczeństwo Wyłączniki bezpieczeństwa Blokady drzwi Osłony - Pierwotna wiązka - Promieniowanie rozproszone - Pomiar i dane producenta

10 Jakość obrazowania Jednorodność Szum Kalibracja HU Rozdzielczość przestrzenna Rozdzielczość kontrastowa Zniekształcenia przestrzenne Testy dla extended FOV (artefakty, błędy rekonstrukcji, gęstości elektronowe)

11 Extended FOV Siemens

12 Exntended FOV

13 Obrazowanie 4D Obrazowanie 4D ocena - Akwizycja 4D - Deformacja struktur (rekonstrukcja 4D) - Rekonstrukcja - Surogaty - Fazy respiracji

14 4D

15 Fantom WIKI

16 Obraz fantomu WIKI

17 Fantom Catphan

18 Fantom Catphan

19 Parametry geometryczne

20 Parametry geometryczne (Zmm) * 0,42 = FWHM

21 Parametry geometryczne 0.42 (L1 - L2) = inkrementacja skanowania

22 Parametry dozymetryczne

23 Parametry dozymetryczne Liczba tomograficzna = k (μ - μw) / μw, Liczba tomograficzna (E) = k (μ (E) - μw (E)) / μw (e)

24 Parametry dozymetryczne

25 Parametry geometryczne

26 Transfer

27 TPS - parametry dozymetryczne

28 TPS parametry dozymetryczne

29 Parametry dozymetryczne

30 TPS parametry dozymetryczne

31 Parametry dozymetryczne

32 Parametry dozymetryczne

33 Parametry dozymetryczne

34 Parametry dozymetryczne

35 Parametry dozymetryczne

36 Parametry dozymetryczne

37 Parametry dozymetryczne

38 Parametry dozymetryczne

39 AAPM fantom akredytacyjny

40 Ustawienie fantomu

41 Kalibracja HU

42 Grubość warstwy

43 Kontrast

44 CTDI

45 Geometria obrazu Testy

46 Grubość warstwy Testy

47 Testy Scan incrementation

48 Testy MTF (drut- źródło punktowe/krawędź)

49 Extended FOV Testy

50 Software wirtualnej symulacji Integralność transferu danych z TK - Sprawdzenie orientacji - Sprawdzenie przesunięcia izocentrum - Geometria transferu Symulacja aparatu terapeutycznego - Kolimator - Obrót ramienia - Wymagania raportu TG 53 i TG 66 Generacja DRR Transfer danych demograficznych

51 Proces wirtualnej symulacji Unieruchomienie pacjenta Protokół obrazowania - Kontrast - Zakres skanu - Protokół badania Punkty referencyjne Dane wyjściowe (np. DRR)

52 QA wirtualna symulacja Wysoka jakość obrazowania Zgodność HU z gęstością elektronową Geometryczna i przestrzenna integralność Zgodność geometryczna programu symulacyjnego z geometria TK Jakość obrazowania dla DRR Integralność transferu

53 Testy wirtualna symulacja Dane wejściowe obrazu - Geometria wielkość piksela, zgodność przestrzenna, grubość i plan warstwy) - Orientacja obrazu - Dane demograficzne - Skala szarości

54 Testy wirtualna symulacja Orientacja: - dwa druty naklejone na powierzchni stołu w kształcie litery V (lewa i prawa strona) - V wskazuje gantry - Określenie orientacji oraz dokładności geometrycznej

55 Testy MLC fantom

56 Fantom

57

58

59 Testy wirtualna symulacja Kolimator obrót, tolerancja +/- 1 st, zgodność położenia szczęk kolimatora dla różnych jego pozycji (sprawdzenie co 45 st) Gantry obrót, zgodność w +/- 1 st, sprawdzenie dla różnych kombinacji położenia gantry i kolimatora Limity dla w/w takie same jak dla akceleratora

60 Testy wirtualna symulacja symulacja PSA (Patient support assembly) - Rotacja i przesunięcia PSA - DRR dla kątów - Rotacja PSA tolerancja +/-1 st

61 Testy wirtualna symulacja Obliczenie i przesunięcie izocentrum weryfikacja dla trzech wymiarów, zgodność w zakresie 1.0 mm Rekonstrukcja obrazu zgodności w zakresie 1.0 mm Fantomy zawierające zdefiniowane pod względem geometrycznym obiekty Wirtualny pacjent weryfikacja testowych konturów

62 Testy wirtualna symulacja Rekonstrukcja DRR - Jakość obrazowania - Geometryczne dopasowanie - Blok polistyrenowy (15 cm^3) z 4 wzorami testowymi do oceny kontrastu i rozdzielczości przestrzennej, integralność przestrzenna, dopasowanie linii promieniowania (McGee et al.)

63 Testy wirtualna symulacja DRR rozdzielczość kontrastowa i przestrzenna - Software z możliwością oceny jakości obrazowania dla DRR - Tolerancje w odniesieniu do wartości bazowych - Fantom podobny jak w przypadku McGee et al..

64 Testy wirtualna symulacja DRR geometria i dopasowanie przestrzenne - Błąd geometryczny i rekonstrukcji DRR może determinować stały błąd w radioterapii - Wielkość błędu może wynikać z powiększenia - Błąd powiększenia powinien być w granicach 1.0 mm - Ocena geometryczna DRR

65 Testy proces symulacji Pozycjonowanie i unieruchamianie pacjenta Limit zakresu skanowania Protokoły skanowania Kontrast Specjalne wymagania i instrukcje Akwizycja Lokalizacja / marking Wirtualna symulacja Transfer danych

66 4D - QA QA dokładnościprocesu akwizycji 4D Rozwój fantomów do QA Zwykle działają w 1D: - Oddech nie jest periodyczny - Ruch oddechowy jest w 3D - Opis cyklu oddechowego - Dane obrazowe w 3Ddla określonych faz oddechowych - Jak? - A) Utwórz TK 3D dla określonych faz - B) Stwórz kontury dla tych faz i użyj danych - C) Użyj dane TK do dopasowania modelu ruchu - D) Użyj modelu do planowania leczenia Problem: retrospektywne bramkowanie, bazujące na amplitudzie, interpolacja oddechu, deformacje.

67 Dziękuję za uwagę