Wyniki wyszukiwania - BazTech

Ograniczanie wyników

Znaleziono wyników: 2

Liczba wyników na stronie

Wyniki wyszukiwania

Wyszukiwano:
w słowach kluczowych: TPS verification

Sortuj według:

Ogranicz wyniki do:

Dozymetria 3D w radioterapii. Rys historyczny, typy dozymetrów, charakterystyka i aplikacje

Kozicki Marek, Maras Piotr

Inżynier i Fizyk Medyczny

2023

Vol. 12, nr 1

27--42

Niniejszy artykuł dotyczy dozymetrii 3D w radioterapii. Zawiera rys historyczny, opis pierwszych prac w Polsce, charakterystykę głównych typów dozymetrów 3D, a także przykłady ich zastosowań. Dozymetria 3D obejmuje: dozymetr 3D często w odpowiednim pojemniku, wybrany system skanowania 3D, protokół kalibracji i aplikacji dozymetru, protokół skanowania 3D oraz pakiet oprogramowania do szybkiego i łatwego przetwarzania danych dozymetrycznych w 3D. Niektóre elementy takiego systemu dozymetrii są dostępne w ośrodkach radioterapii, inne dostarczają producenci. Typowy dozymetr 3D to matryca ze związkami wrażliwymi na promieniowanie jonizujące, które ulegają konwersji pod wpływem tego promieniowania. Zmianę w dozymetrze można zmierzyć za pomocą następujących technik obrazowania: rezonans magnetyczny (RM), RM w radioterapii pod kontrolą RM (MRgRT), tomografia komputerowa (TK), tomografia wiązki stożkowej (CBCT), optyczna tomografia komputerowa (optyczna TK lub OTK), ultrasonografia (USG) oraz tomografia fluorescencyjna (TF). Istnieje kilka rodzajów dozymetrów 3D, takich jak dozymetry żelowe Fricke, polimerowe dozymetry żelowe, żele radiochromowe i radiochromowe tworzywa sztuczne, dozymetry odkształcalne, dozymetry o gęstości zbliżonej do tkanki płucnej, dozymetry wielofazowe, które imitują różne tkanki w jednym pojemniku, takie jak płuca i mięśnie. Każdy typ dozymetru może być mierzony w 3D przy użyciu jednej lub kilku technik obrazowania. Wynik obrazowania jest przetwarzany przy użyciu kodów Matlab napisanych dla danego eksperymentu – aplikacji lub za pomocą komercyjnych pakietów oprogramowania, takich jak polyGe- Vero® i polyGeVero®-CT. Przetwarzanie danych uzyskanych po skanowaniu jest specyficzne dla konkretnego typu dozymetru. Dozymetry 3D charakteryzują się określoną dawką progową, quasi-liniową i dynamiczną odpowiedzią na dawkę, dawką saturacyjną, rozdzielczością dawki, podobieństwem tkankowym, powtarzalnością, zależnością odpowiedzi dozymetru na napromienienie od rodzaju promieniowania o określonej energii i mocy dawki oraz pod względem integralności rozkładu dawki w czasie. Dozymetry 3D wykorzystywane są zarówno do testowania urządzeń radioterapeutycznych, jak i klinicznie do weryfikacji rozkładów dawek obliczonych za pomocą systemów planowania leczenia (SPL) w licznych technikach napromieniania pacjentów, z wykorzystaniem wiązek zewnętrznych w technikach 3D i 4D: terapia z modulacją intensywności (IMRT), dynamiczna terapia łukowa (VMAT) oraz stereotaksja (SRS i SRT) za pomocą noża gamma (gamma knife) lub CyberKnife czy w radioterapii sterowanej obrazowaniem (IGRT) z użyciem CBCT lub RM, protonoterapii, a także za pomocą źródeł wprowadzanych do tkanek pacjenta w brachyterapii. W pracy wskazano również aktualne trendy rozwojowe w dozymetrii 3D.

This work concerns 3D radiotherapy dosimetry. It includes a historical outline, starting from the first works and further development of dosimetry in the world, the first works in Poland, main types of 3D dosimeters, main features of the dosimeters and their applications. The 3D dosimetry system includes: a 3D dosimeter in customised container, a selected 3D scanning system, a dosimeter calibration and application protocol, a 3D scanning protocol and a software package for quick and easy 3D data processing. Some elements of such a 3D dosimetry system are available in hospitals, others are provided by manufacturers. A typical 3D dosimeter is a matrix with radiation active compounds that convert under the influence of ionizing radiation. This change can be measured by the following scanning techniques: standalone magnetic resonance imaging (MRI), MRI in MR-guided radiotherapy (MRgRT), computed tomography (CT), cone-beam computed tomography (CBCT), optical computed tomography (optical CT or OCT), ultrasonography (USG) and fluorescence tomography (FT). There are several types of 3D dosimeters, such as Fricke-based gel dosimeters, polymer gel dosimeters, radiochromic gels and plastics, lungs-mimicking dosimeters, combined dosimeters mimicking different tissues in one vial, such as both lungs and muscles. Each type of the dosimeters can be measured in 3D using one or more 3D scanning techniques. The scan outcome is processed using in-house Matlab codes or commercial software packages such as polyGe- Vero® or polyGeVero®-CT. The processing of data obtained after scanning is specific for a particular type of dosimeter. 3D dosimeters are mainly characterized by threshold dose, quasi-linear and dynamic dose response, saturation dose, dose resolution, tissue equivalence, reproducibility, dependence on the type of radiation, radiation energy and dose rate, and in-time integrity of the dose distribution in 3D. 3D dosimeters have been used both in terms of tests of radiotherapy devices and to verify dose distributions calculated by treatment planning systems (TPS) in numerous patient irradiation techniques using external beams in 3D and 4D techniques: intensity-modulated radiation therapy (IMRT), volumetric modulated arc therapy (VMAT), stereotactic radiosurgery (SRS) and stereotactic radiation therapy (SRT) with a gamma knife or CyberKnife, image-guided radiotherapy (IGRT) using CBCT or MRI, proton therapy as well as with sources introduced into the patient’s tissues in brachytherapy. Current trends in 3D dosimetry are also outlined.

Dozymetryczna weryfikacja dynamicznych planów leczenia VMAT

Woźniak K.

Inżynier i Fizyk Medyczny

2015

Vol. 4, nr 3

147--152

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.

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.