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

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

Symulator TK

Transopzycja geometrii

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)

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

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

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

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

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

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

Extended FOV Siemens

Exntended FOV

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

Fantom WIKI

Obraz fantomu WIKI

Fantom Catphan

Parametry geometryczne

Parametry geometryczne (Zmm) * 0,42 = FWHM

Parametry geometryczne 0.42 (L1 - L2) = inkrementacja skanowania

Parametry dozymetryczne

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

Parametry geometryczne

Transfer

TPS - parametry dozymetryczne

TPS parametry dozymetryczne

AAPM fantom akredytacyjny

Ustawienie fantomu

Kalibracja HU

Grubość warstwy

Kontrast

Geometria obrazu Testy

Grubość warstwy Testy

Testy Scan incrementation

Testy MTF (drut- źródło punktowe/krawędź)

Extended FOV Testy

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

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

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

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

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

Testy MLC fantom

Fantom

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

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

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

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.)

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..

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

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

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.

Dziękuję za uwagę