IFM_201502 calość 300 dpi - page 48

vol. 4 2/2015 Inżynier i Fizyk Medyczny
102
artykuł
\
article
radioterapia
\
radiotherapy
kontroli jakości, aby zapewnić prawidłowe napromienienie cho-
rego. Stale pojawiają się nowe możliwości wraz z postępem
w dziedzinie detektorów, matryc [4].
W przypadku technik dynamicznych, rozkład dawki jest wy-
nikiem optymalizacji z modulacją intensywności wiązki. Profile
wiązek są złożone. Z tego powodu ta zmienność dawki powinna
być skontrolowana.
Weryfikacja obliczeń
Jedną z proponowanych metod weryfikacji obliczeń jest spraw-
dzenie stabilności planu leczenia. Stabilność planu jest tu rozu-
miana jako względna niezmienność rozkładu dawki przy niewiel-
kich zmianach wprowadzonych w sprawdzanym planie leczenia.
Z wielu parametrów planu można wybrać kilka, których zmiana
może wpłynąć na statystykę dawek. Jednym z parametrów
może być np. pozycja izocentrum, głowicy, kolimatora itp. Zmia-
na którejś z wartości o 2 mm lub 0,5º jest symulacją niedokładno-
ści w realizacji planu. Jeśli np. przesunięcie izocentrum w jednej
osi spowoduje znaczne różnice w rozkładzie dawki dla obszaru
tarczowego lub struktury krytycznej, należy przeanalizować
plan i być może zmienić. Kluczowe znaczenie ma tu znajomość
takich potencjalnych zmian w dawkach, które mogą mieć kon-
sekwencje w postaci niewyleczenia lub podwyższonego ryzyka
komplikacji [2, 3].
W technikach dynamicznych proste oszacowanie popraw-
ności wyliczeń liczby JM jest trudne. W dużej mierze zależy od
przyjętych do optymalizacji parametrów, wzajemnego położe-
nia obszaru tarczowego i struktur krytycznych, a więc stopnia
modulacji planu. Dlatego możliwość zastosowania niezależnego
algorytmu do obliczeń czasu napromieniania i rozkładu dawki
jest istotnym elementem procedur kontroli planów dynamicz-
nych [13, 15-18].
Rodzajem weryfikacji obliczeń rozkładu dawki oraz liczby JM,
stosowanej w niektórych ośrodkach, są obliczenia MonteCarlo
(MC) [4, 13, 19, 20]. Oprogramowania tworzone w tym celu przez
użytkowników technik dynamicznych pozwalają zastąpić proces
optymalizacji i zasymulować procesy transferu energii w ciele
pacjenta. W tym celu potrzebna jest znajomość budowy głowi-
cy, kolimatorów akceleratora i tym podobnych wartości, wpły-
wających na modelowanie transportu i oddziaływań cząstek.
Metoda ta jest czasochłonna, ale dokładna przy założeniu dużej
precyzji danych wejściowych. Dokładność obliczeń MC jest limi-
towana również przyjętymi do obliczeń współczynnikami, jak
np. przekroje czynne na oddziaływania lub wielkością wokseli.
Użyteczność obliczeń MC jako niezależnej metody weryfikacji
obliczeń dawki została wykazana w wielu pracach [19-21].
Dozymetria w fantomie
Najprostszą metodą weryfikacji planu dynamicznego jest po-
miar dawki w punkcie. Pomiaru dokonuje się w fantomie wodo-
podobnym komorą jonizacyjną [4]. Weryfikowany plan leczenia
jest przenoszony na skany tomograficzne fantomu w systemie
planowania leczenia. Wwyeksportowanym planie zachowuje się
geometrię weryfikowanego planu lub zeruje pozycję głowicy,
kolimatora i stołu terapeutycznego. Wykonuje się przeliczenia
rozkładu dawki w bryle fantomu. Plan realizuje się na aparacie
terapeutycznym. Komora jonizacyjna umieszczona w referen-
cyjnym punkcie pomiarowym mierzy dawkę. Zmierzoną daw-
kę w punkcie porównuje się z dawką obliczoną w warunkach
fantomu.
Weryfikacja jest ograniczona do jednego punktu. Akceptacja
planu opiera się na dwóch założeniach. Zakłada się, że jeśli daw-
ka zmierzona w wyznaczonym punkcie zgadza się z dawką obli-
czoną, to dawki w innych punktach są również zgodne. Ponadto
zakłada się, że zgodność pomiaru i obliczeń w fantomie gwaran-
tuje również poprawność realizacji leczenia pacjenta.
Aktualnie powszechnie wykorzystuje się wielodetektorowe
matryce pomiarowe, które pozwalają weryfikować rozkład dawki,
a nie tylko dawkę w jednym punkcie. W użyciu są matryce komór
jonizacyjnych lub detektorów półprzewodnikowych. Istnieje rów-
nież kilka rozwiązań dotyczących budowy matryc. Rozróżnia się
matryce płaskie, cylindryczne oraz rozwiązania hybrydowe. Róż-
norodność geometryczna matryc w połączeniu z odpowiednimi
fantomami dają możliwość odpowiedniego dopasowania do wy-
branej dynamicznej techniki napromieniania [4, 22-26].
Fantomy wodopodobne lub antropomorficzne są również
używane w połączeniu z filmami dozymetrycznymi lub dozyme-
trami termoluminescencyjnymi (TL) do celów rejestracji rozkła-
du dawki [4, 24]. Filmy typu gafchromowego umieszcza się po-
między warstwami fantomu. Taki układ pomiarowy napromienia
się zgonie z weryfikowanym planem leczenia. Filmy gafchromo-
we nie wymagają obróbki chemicznej. Zmiana gęstości optycz-
nej filmów jest odczytywana w skanerach, a uzyskany obraz za-
pisany w formie elektronicznej. Tak zmierzone rozkłady dawek
z kolejnych warstw fantomu są porównywane z zaplanowanymi
rozkładami w odpowiadających im warstwach.
W podobny sposób przebiega pomiar przy użyciu detektorów
TL [4]. Detektory w postaci arkuszy umieszcza się pomiędzy war-
stwami fantomu, natomiast detektory w formie pastylek wkłada
się do odpowiednich otworów wydrążonych w warstwach fan-
tomu. Wartości dawek zakumulowanych przez detektory są po-
równywane z dawkami obliczonymi w odpowiednich miejscach
w fantomie.
Należy jednak przyznać, że w wielu ośrodkach metoda filmo-
wa i metoda TL jest rzadko używana lub wręcz wyparta przez
dozymetrię opartą na matrycach. Negatywnym aspektem dozy-
metrii filmowej i TL jest jej czasochłonność i konieczność kalibra-
cji każdej partii detektorów.
Użycie matryc pozwala na zautomatyzowanie procesu wery-
fikacji. Niektórzy z producentów oparli konstrukcję matryc na
komorach jonizacyjnych, inni na detektorach półprzewodniko-
wych. Matryce mierzą rozkład dawki promieniowania z rozdziel-
czością od dziesiątych części milimetra do 1 cm. Urządzenia te
wraz z rozbudowanym oprogramowaniem pozwalają na pomiar
1...,38,39,40,41,42,43,44,45,46,47 49,50,51,52,53,54,55,56
Powered by FlippingBook