Dozymetryczna weryfikacja dynamicznych planów leczenia VMAT

• Autorzy: Woźniak K.

Warianty tytułu

EN

Dosimetric verification of dynamic radiotherapy treatment planning VMAT

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Rozwój technik napromieniania pacjentów, tj. IMRT i VMAT, pociągnął za sobą zmianę metodyki weryfikacji planów leczenia. W pomiarze pól o skomplikowanej geometrii zastosowanie ma dozymetria filmowa, która obecnie coraz częściej zastępowana jest dozymetrią z użyciem płaskich i cylindrycznych matryc wielodetektorowych. Sposoby i zasady prowadzenia indywidualnej kontroli jakości leczenia technik dynamicznych zostały opisane w międzynarodowych dokumentach AAPM oraz ESTRO. Celem pracy było wdrożenie systemów pomiarowych do dozymetrycznej weryfikacji dynamicznych planów leczenia realizowanych w technice VMAT, tj. na płaskiej wielodetektorowej matrycy komór jonizacyjnych IBA MatriXX (IBA, Niemcy), cylindrycznym fantomie ArcCheck (Sunnuclear, USA) oraz punktowych pomiarach komorą jonizacyjną typu Farmer (PTW, Niemcy). Wykonano 17 planów leczenia w tym 4 z regionu H&N, 6 z obszaru płuc, 3 z jamy brzusznej, 3 z miednicy oraz 1 plan dla obszaru blizny po mastektomii. Wszystkie plany leczenia optymalizowane były przy pomocy algorytmu Monte Carlo. Dla każdego planu wykonano następnie obliczenia w module QA potrzebne do pomiarów weryfikacyjnych: na matrycy IBA MatriXX w fantomie MultiCube, w fantomie ArcCheck oraz fantomie Virtual Water. Uzyskano bardzo dobrą zgodność rozkładów dawki: z użyciemmatrycy IBA MatriXX γ (3%, 3 mm, próg odcięcia dawki 7%) 100,00% punktów spełniło warunek γ<1, dla γ (2%, 2 mm, próg odcięcia dawki 7%) 99,83%. W fantomie ArcCheck γ (3%, 3 mm, próg odcięcia dawki 10%), warunek γ<1 spełniło średnio 98,8% punktów. Pomiary przy pomocy komory jonizacyjnej typu Farmer, umieszczonej w fantomie Virtual Water, były średnio o 2,0% wyższe od wartości dawki podawanych przez SPL Monaco.

EN

The development of irradiation techniques: IMRT and VMAT, effected in changing dosimetric verification techniques. Film dosimetry is adequate for measurements of small and complicated apertures, but nowadays is commonly replaced with flat and cylindrical multidetector arrays. The methods and the principles of quality control of individual dynamic treatment have been described in the international documents AAPM and ESTRO. The aim of this study was to introduce methods for dosimetric verification of dynamic VMAT plans, such as: flat IBA MatriXX array (IBA, Germany), cylindrical ArcCheck (Sunnuclear, USA) and point measurements using Farmer IC (PTW, Germany). There were prepared 17 treatment plans including 4 of H&N, 6 of lungs, 3 of abdomen, 3 of pelvis and 1 treatment plan of chest wall after mastectomy. All treatment plans were optimized using the Monte Carlo algorithm. For each plan there were calculated verification QA plans on the phantoms: MultiCube with IBA MatriXX, ArcCheck and Virtual Water. It was obtained a very good agreement: using IBA MatriXX in all cases γ (3%, 3 mm, treshold 7%) 100% points passed γ<1 criteria and for γ (2%, 2 mm, threshold 7%) 99.83% respectively. For ArcCheck, γ (3%, 3 mm, treshold 10%) 98.8% points passed γ<1 criteria. Average dose of all measured points using a Farmer type ionization chamber inserted in the Virtual Water phantom was 2.0% higher than the dose given by the TPS Monaco.

Słowa kluczowe

PL

weryfikacja SPL; QA planów leczenia; VMAT

EN

TPS verification; treatment plan QA; VMAT

• Wydawca: Indygo Zahir Media
• Czasopismo: Inżynier i Fizyk Medyczny
• Rocznik: 2015
• Tom: Vol. 4, nr 3
• Strony: 147--152
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Woźniak K.

• Uniwersytecki Szpital Dziecięcy w Krakowie, ul. Wielicka 265, 30-663 Kraków
• Medial Physics, ul. Grzegórzecka 104/15, 31-559 Kraków

Bibliografia

• 1. F. Stieler et al.: A comparison of several modulated radiotherapy techniques for head and neck cancer and dosimetric validation of VMAT, Radiotherapy and Oncology, 101, 2011, 388-393.
• 2. A.W.M. Sharfo et al.: Comparison of VMAT and IMRT strategies for cervical cancer patients using automated planning, Radiother Oncol, 2015, http://dx.doi.org/10.1016/j.radonc.2015.02.006.
• 3. G.A. Ezzell et al: Guidance document on delivery, treatment planning, and clinical implementation of IMRT: Report of the IMRT subcommittee of the AAPM radiation therapy committee, Medical Physics, 30(8), 2003, 2089-2115.
• 4. G.A. Ezzell et al: IMRT commissioning: multiple institution planning and dosimetry comparisons, a report from AAPM Task Group 119, Medical Physics, 36(11), 2009, 5359-5373.
• 5. Guidelines for the verification of IMRT, ESTRO, booklet 9, 2008.
• 6. K. Ślosarek: Weryfikacja realizacji technik dynamicznych w radioterapii, Inżynier i Fizyk Medyczny, 5, 2013, 243-250.
• 7. Obwieszczenie Ministra Zdrowia z dnia 22 grudnia 2014 r. w sprawie ogłoszenia wykazu wzorcowych procedur radiologicznych z zakresu radioterapii onkologicznej (Dziennik Urzędowy Ministra Zdrowia, Warszawa, 23 grudnia 2014 r., poz. 81).
• 8. T. Depuydt et al.: A quantitative evaluation of IMRT dose distributions: refinement and clinical assessment of the gamma evaluation, Radiotherapy and Oncology, 62, 2002, 309-319.
• 9. D. Low: Gamma Dose Distribution Evaluation Tool, IOP Conference Series 250, 2010.
• 10. E. Spezi et al.: Gamma histograms for radiotherapy plan evaluation, Radiotherapy and Oncology, 79, 2006, 224-230.
• 11. A. Mans et al.: 3D Dosimetric verification of volumetric-modulated arc therapy by portal dosimetry, Radiotherapy and Oncology, 94, 2010, 181-187.
• 12. B. Poppe et al.: Clinical performance of a transmission detector array for the permanent supervision of IMRT deliveries, Radiotherapy and Oncology, 95, 2010, 158-165.
• 13. W. Osewski, rozprawa doktorska: Rekonstrukcja rozkładu dawki w technikach dynamicznych: IMRT i VMAT, Uniwersytet Śląski w Katowicach, Katowice 2013.
• 14. Ch. Boylan et al.: Simulation of realistic linac motion improves the accuracy of a Monte Carlo based VMAT plan QA system, Radiotherapy and Oncology, 109, 2013, 377-383.
• 15. B. Nelms et al.: Per-beam, planar IMRT QA passing rates do not predict clinically relevant patient dose errors, Medical Physics, 38(2), 2011, 1037-1044.
• 16. J.J. Kruse: On the insensitivity of single field planar dosimetry to IMRT inaccuracies, Medical Physics, 37(6), 2010, 2516-2524.
• 17. H. Zhen et al.: Moving from gamma passing rates to patient DVH- -based QA metrics in pretreatment dose QA, Medical Physics, 38(10), 2011, 5477-5489.
• 18. M. Stasi et al.: Pretreatment patient-specific IMRT quality assurance: A correlation study between gamma index and patient clinical dose volume histogram, Medical Physics, 39(12), 2012, 7626-7634.
• 19. R. Visser et al.: Evaluation of DVH-based treatment plan verification in addition to gamma passing rates for head and neck IMRT, Radiotherapy and Oncology, 112, 2014, 389-395.