Associazione Italiana di Fisica Medica
Centro di Cultura Scientifica “A. Volta”
Scuola Superiore di Fisica in Medicina “P. Caldirola”
(Direttore: M. Stasi)
CONTROLLI DI QUALITÀ IN RADIOTERAPIA CON FASCI ESTERNI:
STATO DELL’ARTE, CRITICITÀ E NUOVE METODICHE
Roma, 27 Maggio 2013
Responsabile Scientifico: A. Piermattei
Coordinatori Scientifici: A. Fidanzio, R. Nigro, A. Soriani
Controlli di qualità su
Exactrac
Diego Gaudino
Università Campus Biomedico di Roma
[email protected]
Esperienze cliniche hanno
dimostrato che variazioni del
10% o maggiori
nella dose impartita possono
drammaticamente ridurre la
probabilità di controllo locale del
tumore.
L'ICRU Report 62 raccomanda
che la dose impartita sia nel 5%
quella di prescrizione per un
adeguato controllo del tumore.
Fig., Connor et al, IJROBP 1975
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STATO DELL’ARTE, CRITICITÀ E NUOVE METODICHE
Roma, 27 Maggio 2013
Responsabile Scientifico: A. Piermattei
Coordinatori Scientifici: A. Fidanzio, R. Nigro, A. Soriani
Camere infrarossi
detectors
videocamera
X Ray tubes
L'infrared system uilizzato è un sistema stereoscopico ottico che consente il
posizionamento ed il controllo real time del paziente. Il carattere stereoscopico viene
dall'utilizzo di due camere ad infrarossi
camera video
camera infrarossi
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STATO DELL’ARTE, CRITICITÀ E NUOVE METODICHE
Roma, 27 Maggio 2013
Responsabile Scientifico: A. Piermattei
Coordinatori Scientifici: A. Fidanzio, R. Nigro, A. Soriani
Caratteristiche sistema raggi X
Caratteristiche del tubo
energia (40 kV-150 kV), corrente (10 mA-320 mA), esposizione (2 ms-6300 ms)
Caratteristiche dei detector
due detector piani di 512 x 512 pixels con area attiva di 20 cm x 20 cm (≈ 13 cm x 13 cm
all'isocentro con dimensione del singolo pixel 0.4 mm x 0.4 mm.)
il sistema è strutturato per generare immagini X ortogonali direttamente all'isocentro per
verificare errori di set up
REPORT DI RIFERIMENTO
Task Group 40 report: Comprehensive QA for radiation oncology:
Report of AAPM Radiation Therapy Committee
Task Group 142 report: Quality assurance of medical
accelerators
Task Group 147 report: QA for Non-Radiographic Radiotherapy
Localization & Positioning Systems
Task Group 104 report: Kilovoltage localization in therapy
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STATO DELL’ARTE, CRITICITÀ E NUOVE METODICHE
Roma, 27 Maggio 2013
Responsabile Scientifico: A. Piermattei
Coordinatori Scientifici: A. Fidanzio, R. Nigro, A. Soriani
PROCESSO DI CALIBRAZIONE
Brainlab consiglia di calibrare il sistema settimanalmente e di verificare la calibrazione
giornalmente
il sistema va acceso 1 ora prima
CALIBRAZIONE DELL'ISOCENTRO
Lo scopo è il corretto allineamento del couch con l'isocentro del Linac
frequenza giornaliera
(o comunque prima dell'utilizzo clinico)
un errato allineamento porta ad un posizionamento
errato del paziente
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Responsabile Scientifico: A. Piermattei
Coordinatori Scientifici: A. Fidanzio, R. Nigro, A. Soriani
CALIBRAZIONE DELL'ISOCENTRO
Si allinea il fantoccio con i laser esterni e si fa acquisire
al sistema le coordinate dell'isocentro
SISTEMA INFRAROSSO
CONTROLLI IR-AAPM TG 147
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VERIFICA DELLA CALIBRAZIONE
Warning!!
CALIBRAZIONE X RAY
Lo scopo è fornire al sistema le coordinate dell'isocentro
frequenza giornaliera
(immediatamente dopo la calibrazione dell'isocentro)
Parametri d'acquisizione
120 KV
100 mA
Marker radio-opachi
Marker riflettenti
100 ms
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CALIBRAZIONE X RAY
Necessario l'allineamento manuale
CALIBRAZIONE X RAY
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Responsabile Scientifico: A. Piermattei
Coordinatori Scientifici: A. Fidanzio, R. Nigro, A. Soriani
SISTEMA X-RAY
CONTROLLI KV-TG 142 giornaliero
VERIFICA DELL'X RAY CALIBRATION
Parametri d'acquisizione
50 KV
50 mA
50 ms
Raggio del pointer
risultato
Ultimo update
Per un fantoccio che non contiene strutture ci si devono aspettare deviazioni fino ad 1 mm
Viene eseguito un Winston Lutz test per migliorare l'accuratezza del sistema
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Coordinatori Scientifici: A. Fidanzio, R. Nigro, A. Soriani
VERIFICA DELL'ISOCENTRO MEDIANTE WINSTON LUTZ
Lutz W, Winston KR, Maleki N, A system for stereotactic radiosurgery with a linear accelerator, Int J Radiat
Oncol Biol Phys. 14(2):373-81, 1988
VERIFICA DELL'ISOCENTRO MEDIANTE WINSTON LUTZ
Errore inferiore a 0,7 mm
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CALIBRAZIONE DEL LETTINO ROBOTTIZZATO
AAPM TG-40
Table top sag <2 mm
Couch motion isocenter <2 mm diameter
Frequenza: annuale
Calibrazione degli assi
x,y e z del lettino
AAPM TG-142
SISTEMA X-RAY
CONTROLLI IMAGING KV-TG 142
mensili
annual
i
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QUALITA' DELL'IMMAGINE
Il processo di localizzazione non richiede la stessa qualità
d'immagine richiesta in diagnostica
La presenza di rumore o artefatti possono influenzare
negativamente l'accuratezza del posizionamento
Si può migliorare il rumore incrementando i mAs
ma gli artefatti dovuti alll'indurimento del fascio no!!
Il fallimento dei test di routine
può significare la necessità di ricalibrare il flat panel
Bissonnette, J. P., D. J. Moseley et al. (2008b). “A quality assurance program for image quality of cone beam
CT guidance in radiation therapy.” Med Phys 35(5):1807–1815
Acquisizione immagini di correzione
Acquisizione di immagini di fondo per determinare
eventuali pixel difettosi del detector
Vengono registrate le immagini di offset,
ed i pixel difettosi per ciascun tubo
offset images: immagini ottenute senza esposizione
gain images: immagini necessarie a stabilire
la diversa sensibilità dei pixel del detetor
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QA dell'immagine RX
Verificare la qualità
Dell'immagine e
l'accuratezza del detector
Consente il confronto con l'immagine acquisita durante
la fase di acceptance
La nostra situazione attuale
≤0.5 mm di raggio per rotazione intorno agli assi di gantry e collimatore
≤0.75 mm di raggio per rotazione intorno agli assi di gantry, collimatore e lettino
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Coordinatori Scientifici: A. Fidanzio, R. Nigro, A. Soriani
La nostra situazione attuale
con
Z
Y
X
Grimm J, Grimm SY, Das IJ, Zhu Y, Yeo I, Xue J. A quality assurance method with submillimeter accuracy for
stereotactic linear accelerators. J Appl Clin Med Phys. 2010 Dec 8;12(1):3365.
CONCLUSIONI
Il sistema fornisce abbastanza mezzi per un programma di garanzia di qualità
È essenziale valutare attentamente e conservare i risultati dei test
di accettazione del sistema
Per diminuire l'errore nella somministrazione della dose è bene istituire un
Winston-Lutz test esaustivo sull'isocentro radiativo
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