Wyznaczenie i stabilność położenia ogniska wiązki promieniowania X z filtrem spłaszczającym generowanej przez akcelerator TrueBeam

• Autorzy: Juda A. , Skrzyński W. , Walewska A.

Warianty tytułu

EN

Determination and assessment of the invariant position of the X-ray beam focal spot with the flattening filter generated by the TrueBeam accelerator

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Zastosowanie małych pól promieniowania w radioterapii stereotaktycznej pozwala na precyzyjne zdeponowanie dawki w obszarze zmiany nowotworowej przy jednoczesnym maksymalnym oszczędzeniu zdrowych tkanek. Zastosowanie obrazowania (IGRT) podczas procesu radioterapii pozwala na jej osiągnięcie, pod warunkiem zachowania wymaganego poziomu zgodność położenia izocentrum obrazowania i promieniowania. Położenie ogniska (focal spot) wiązki promieniowania X jest jednym z parametrów, które mogą mieć wpływ zarówno na położenie izocentrum promieniowania, jak i symetrię wiązki, a także szerokość półcieni – szczególnie dla małych pól stosowanych w radioterapii stereotaktycznej. Na podstawie pracy Chojnowskiego (J Appl Clin Med Phys. 2017;18(5):175-183) opracowano i wdrożono metodę badania położenia ogniska wiązki promieniowania X względem osi obrotu kolimatora. Rejestrowano obrazy portalowe generowane przez wiązki wysokoenergetycznego promieniowania X z filtrem spłaszczającym dla dwóch aparatów TrueBeam firmy Varian zainstalowanych w Zakładzie Radioterapii I w Centrum Onkologii – Instytucie im. Marii Skłodowskiej-Curie w Warszawie. Obrazy uzyskane dla pól kształtowanych przez szczęki kolimatora głównego i przez kolimator wielolistkowy analizowano z wykorzystaniem programu ImageJ. Dla obu akceleratorów odległość między ogniskiem wiązki a osią obrotu kolimatora mierzona w płaszczyźnie lateralnej nie przekraczała 0,2 mm, a w ponad 90% przypadków mieściła się w granicach 0,1 mm. Odległości mierzone w płaszczyźnie strzałkowej były większe i sięgały 0,76 mm, przy czym dla jednego z akceleratorów nie przekraczały 0,4 mm.

EN

The use of small fields of radiation in stereotactic radiotherapy allows for precise depositing of the dose in the area of neoplastic lesions with the simultaneous maximum saving of healthy tissues. The use of imaging (IGRT) during the radiotherapy process allows it to be achieved, provided that the required level compliance of the imaging and radiation isocenter is maintained. The focal spot position of the X-ray beam is one of the parameters that can affect both the position of the radiation isocentre and the symmetry of the beam, as well as the width of penumbra – especially for small fields used in stereotactic radiotherapy. Based on the Chojnowski paper (J Appl Clin Med Phys. 2017;18(5):175-183), a method for examining the location of the focal spot X-ray beam relative to the collimator rotation axis was developed and implemented. Portal images generated by high-energy X-ray beams with a flattening filter for two True- Beam Varian accelerators installed in The Maria Sklodowska – Curie Memorial Cancer Center and Institute of Oncology in Warsaw were registered. The images obtained for the fields shaped by the jaws of the main collimator and the multi-leaf collimator were analyzed using the ImageJ program. For both accelerators, the distance between the beam focal spot and the collimator rotation axis measured in the crossplane direction did not exceed 0.2 mm, and in more than 90% of cases it was within 0.1 mm. The distances measured in the inplane direction were larger and for one accelerator reached even 0.76 mm, whereas for the one the range of results was smaller and did not exceed 0.4 mm.

Słowa kluczowe

PL

ognisko wiązki promieniowania X; liniowy akcelerator medyczny; radiochirurgia stereotaktyczna; kontrola jakości

EN

X-ray beam focal spot; linear medical accelerator; stereotactic radiosurgery; quality control

• Wydawca: Indygo Zahir Media
• Czasopismo: Inżynier i Fizyk Medyczny
• Rocznik: 2018
• Tom: Vol. 7, nr 3
• Strony: 193--198
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Juda A.

• Zakład Fizyki Medycznej, Centrum Onkologii – Instytut im. Marii Skłodowskiej-Curie w Warszawie, ul. Roentgena 5, 02-781 Warszawa, tel. [phone], e-mail: [e-mail]

autor

Skrzyński W.

• Zakład Fizyki Medycznej, Centrum Onkologii – Instytut im. Marii Skłodowskiej-Curie w Warszawie, ul. Roentgena 5, 02-781 Warszawa, tel. [phone], e-mail: [e-mail]

autor

Walewska A.

• Zakład Fizyki Medycznej, Centrum Onkologii – Instytut im. Marii Skłodowskiej-Curie w Warszawie, ul. Roentgena 5, 02-781 Warszawa, tel. [phone], e-mail: [e-mail]

Bibliografia

• 1. T.D. Solberg, J.M. Balter, S.H. Benedict, et al: Quality and safety considerations in stereotactic radiosurgery and stereotactic body radiation therapy: Executive summary, Pract Radiat Oncol, 2(1), 2012, 2-9.
• 2. E.E. Klein, J. Hanley, J. Bayouth, et al: Task Group 142 report: Quality assurance of medical accelerators, Med Phys, 36(9Part1), 2009, 4197-4212.
• 3. J.J. Sonke, B. Brand, M. van Herk: Focal spot motion of linear accelerators and its effect on portal image analysis, Med Phys, 30(6), 2003, 1067-1075.
• 4. D. Jaffray, J.J. Battista, A. Fenster, P. Munro: X-ray sources of medical linear accelerators: Focal and extra focal radiation, Med Phys, 20(5), 1993, 1417–1427.
• 5. T.C. Zhu, B.E. Bjärngard, H. Shackford: X-ray source and the output factor, Med Phys, 22(6), 1995, 793-798.
• 6. J.M. Chojnowski, M.P. Barnes, J.R. Sykes, D.I. Thwaites: Beam focal spot position: The forgotten linac QA parameter. An EPID-based phantomless method for routine Stereotactic linac QA, J Appl Clin Med Phys, 18(5), 2017, 178-183.
• 7. W. Skrzyński: ImageJ: program do analizy obrazów i jego zastosowania, Inżynier i Fizyk Medyczny, 2(3), 2013, 129-132.
• 8. A. Kowalski, M. Weselak: Prosty model ilustrujący wynik pomiaru pola łukowego przy użyciu matrycy dozymetrycznej oraz jeszcze jeden sposób wyznaczenia wielkości pola promieniowania, Inżynier i Fizyk Medyczny, 6(2), 2017, 105-114.
• 9. B.J. Nyiri, J.R. Smale, L.H. Gerig: Two self-referencing methods for the measurement of beam spot position, Med Phys, 39(12), 2012, 7635-7643.
• 10. R.J. Barish, R.C. Fleischman, Y.M. Pipman: Teletherapy beam characteristics: The first second, Med. Phys, 14, 1987, 657-661.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).