NADIRKUCUKIMRTDEKALITEKONTROLUMLCTESTLERI

Medikal Fizik Derneği Eğitim Semineri

Nadir Küçük

Özel Anadolu Sağlık Merkezi

09.10.2010-Ankara

MLC QA

“Comprehensive QA for radiation oncology: Report of AAPM Radiation Therapy Commitee Task Group 40”

Med.Phys. 21(4), April 1994 AAPM Report No. 12 “Basic Applications of Multileaf Collimators”

Report of Radiation Therapy Commitee Task Group 50” Med.Phy. Publishing July 2001 Guidance document on delivery,treatment planning and clinical

implementation of IMRT: Report of the IMRT subcommittee of the AAPM radiation therapy committee

Med.Phys. 30(8), August 2003 “Task Group 142 report: Quality assurance of medical accelerators” Med.Phys. 36(9), September 2009

NEDEN IMRT ?

T. Bortfeld et all. Semin.Radiat. Oncol. 9:20-34 1999

MLC Delivery

Statik

Yaprak/gantry/masa hareketi sırasında beam off

Yavaş , basit

Dinamik

Yaprak/gantry/masa hareketi sırasında beam on

Hızlı, çok yönlü, daha komplike

MLC Delivery - Statik

Farklı Leaf pozisyonlarıyla intensite elde etmek

40 38 40

40 38 40

38 38 38

38 38 38

2

2

2

2

+ +

Intensity Map

3 MLC Segmenti


Diğer olası yöntem ise:

Kolimatörü doksan derece çevirmek

40 38 40

40 38 40

38 38 38

38 38 38

2 2

2 2

+

Intensity Map

2 MLC Segmenti


‘Step and Shoot’

Siemens,Varian ,Elekta

Siemens :‘IMFAST’ dönüştürücü algoritması

Beam intensity map MLC segment

Beam on durumundayken;

Yaprak hareketi

Gantry hareketi

Masa hareketi

MLC Delivery - Dinamik

NEDEN MLC ???

Konvansiyonel blok uygulamasını ortadan kaldırmakta. Sınırsız alan şekli kolayca oluşturulabilmekte,

Gantry dönerken farklı alan şekilleri oluşturulabilmekte,

Alan içerisinde intensite oluşturulabilmekte (IMRT).

IMRT tedavi planlamasını etkileyen faktörler

Doz hesaplama grid boyutu (önerilen 0.2 mm)

MLC leaf end(straight,rounded vs..)

MLC leaf side/leaf end modellemesi

Kolimator /leaf transmission(geçirgenliği)

Penumbra modellemesi: jaw/MLC

Küçük alanlarda output faktörü

Off-axis noktalarında PDD değerleri

3D MLC yaprak profili

Merkez eksen

Tek yaprak profili

AAPM Task Group 50

Işın ve yaprak hareket yönüne dik

Yaprak hareket yönüne paralel

Yaprak hareket yönünde yaprağın bitim yeri

Birbirlerine komşu iki yaprak yüzü

Işın yönündeki yaprağın boyutu

Siemens MLC konfigürasyonu

Kolimatör design

Kolimatör design MLC hastaya daha yakın, hedefe daha uzak ise;

Yaprak genişliği

Tüm yapraklarda tongue ve groove oluşturmak daha kolay

Üretici toleransları daha geniş

Yaprakları tutmak için daha fazla materyal kullanılabilir (vida vs..)

Karşılıklı iki yaprak arasındaki çakışmayı veya sürtünmeyi engellemek daha kolay

Kolimatör designı MLC hedefe daha yakın, hastaya daha uzak ise;

Yaprak genişliği

Daha kısa yaprak uzunluğu, dolayısıyla daha kompact tedavi kafası

Tüm yapraklarda tongue ve groove oluşturmak daha zor

Üretici toleransları daha dar

Karşılıklı iki yaprak arasındaki çakışmayı veya sürtünmeyi engellemek daha zor

Leaf Travel

AAPM Task Group No:50 2001

MLC QA


MLC QA

Intraleaf transmission

Interleaf transmission

Tongue and Groove etki

Leaf end transmission

Leaf position accuracy

Leaf travel

Off

Offf

Ooffffff

MLC QA

Birçok protokol

Onlarca değişik test

Onlarca yayın

Değişik cihazlar

Değişik tedavi teknikleri

Değişik toleranslar

NE YAPMALIYIZ????

MLC QA

HİÇBİRŞEY

Unutma: ICRU der ki: Hastaya verilecek doz +/-5 doğruluk içerisinde olmak zo-run-da-dır.

Dinamik IMRT’de 0.4 mm leaf gap ile yapılan tedavilerde 0.1 mm’lik hata %2.5 doz hatasına sebep olmakta…

T.LoSasso et.al Med.Phy. 25. 1919-1927 (1998)

MLC QA

HERŞEY

Unutma: Bu işi sonu yok.

Önemli olan; ölçülen/planlanan=1

Her departman kendi QA programını oluşturmaktan ve bu programı dökümante etmek zorundadır.

AAPM Task Group 142

MLC TESTLERİ

STANDART KOLİMATOR MLC ÖZEL IMRT

1. Leaf Pozisyon doğruluğu İntra/Inter Transmision Leaf Hız Kontrolü(DMLC)

2. Penumbra Ölçümü Tongue ve Groove etkisi Leaf Pozisyon Doğruluğu

3 Işık/Işın Alanı Mekanik İnterloklar

4 İntraleaf Transmission Leaf end şekli

5 Mekanik İnterloklar Data Transfer Doğruluğu

6 Kolimatör hız testleri

MLC TESTLERİ

1.ACCEPTANCE TESTLERİ

2.COMMISSIONING TESTLERİ

3.RUTİN QA TESTLERİ


Mekanik eksen ayarları

Optik eksen ayarları

Leaf pozisyon doğruluğu

Işık/Işın alanı

Mekanik interloklar

1.ACCEPTANCE TESTLERİ Mekanik eksen ayarları

MLC Taşıyıcısı ayarı


Leaf farklı kalibrasyon pozisyonlarına getirilir. Yazılım yardımıyla leaf pozisyonu/taşıyıcı sensörü/potansiyometre’den datalar alınır. Bu datalardan uygun leaf/taşıyıcı pozisyonu elde edilir ve bu pozisyona sistem ayarlanır.

MLC Taşıyıcısı Testi


Kolimatör rotasyonu <1 mm yarıçap Gantry rotasyonu <0.5 mm yarıçap Masa rotasyonu < 1 mm yarıçap


MLC Spoke Shot

1.5 mm

ASM MLC Spoke Shot testi






Mekanik interloklar

1.ACCEPTANCE TESTLERİ Optik eksen ayarları

SAD???

Basit bir uzunluk ölçer ile yapılabilir.

Kolimatördeki bilinen bir uzaklık ile (genellikle MLC kolimatörün alt kısmı) izosentr mesafesi ölçülür. 70-150 cm arası test edilir.

Tolerans +/- 1mm

62.1 cm






Mekanik interloklar

1.ACCEPTANCE TESTLERİ Leaf pozisyon doğruluğu(Step and Shoot)

Film testi

Kaynak

SAD=100 cm

Film

Dmax

İzosentr


Film testi

10x5 alan yarat. Tek yöndeki leaf bankı asimetrik sıfır pozisyonunda olsun.

150 MU

Filmi hareket ettirmeden kolimatörü 180 derece çevir.

Tekrar 150 MU

Filmi densitometrede tara.

Aynı işlemi 90 ve 270 kolimatörler için ve off axis noktalarında tekrar et.

İzosentr


Film testi

ASM leaf pozisyon doğruluğu testi

Leafler alan merkezinde karşı tarafa geçiyor. Kalibrasyon gerekir.


Film testi


Leafler alan merkezinden geride. Kalibrasyon gerekir.


Film testi


Leafler alan merkezinde Tolerans 1mm (AAPM Task Group 142)

Aynı test IMRT alanları için off axis -+5,-+10,-+15 cm’de mutlaka tekrar edilmeli


Film testi-Gravity test

ASM leaf pozisyon doğruluğu testi-Gravity testi

Film

5 cm

dmax

Gantry:90

Gantry: 270 Leaf yönü

Leaf yönü


Film testi

ASM leaf pozisyon doğruluğu testi-picket fence

Optifocus MLC için tolerans: +/-1 mm

Leaf pozisyon doğruluğu(Step and Shoot)

Örnek vaka-Başboyun

2 mm leaf pozisyon hatası






Mekanik interloklar

1.ACCEPTANCE TESTLERİ Işık Işın alanı

Film testi(1)-Klasik alan boyutu kontrolü

5x5,10x10 ve 30x30 alanlarında aynı set-up koşullarında, MLC leaflarinin kenarları kontrol edilir.

100 MU

Her leaf tek tek kontrol edilir.

Pozisyonu yanlış olan leafler tespit edilir ve potansiyometri değerleri yardımıyla düzeltilir.

Hata



MLC alan boyutu küçük Bazı leafler aynı düzlemde değil



MLC alan boyutu tolerans içerisinde, 1 mm Tüm leafler aynı düzlemde


Film testi(2)-Multiple segment

ASM çoklu segmentli leaf takip ölçümleri






Mekanik interloklar MLC modundan elektron moduna geçildiğinde yaprakların otomatik

olarak geri çekildiğinin görsel testi

Potansiyometri arızalı veya kullanım dışı kaldığında interlok uyarısı verildiğinin testi

Gerçekte sağlanamayacağı bilinen bir alan şeklinin sisteme yükleme testi

2.COMMİSSİONİNG TESTLERİ




İntra/İnter leaf transmission

Penumbra genişliği


Data transfer doğruluğu

Mekanik interloklar

COMMİSSİONİNG

TPS BEAM MODELLİNG

Ortalama leaf transmission (İntra/İnter leaf)

Leaf sonu değeri (dls)

Yuvarlatılmış leaf sonu olan cihazlar için-dls

Leaf Hızı(dMLC)

TPS Beam Modeling

MLC transmission

TPS Beam Modeling

MLC leaf end-Penumbra









Mekanik interloklar

TRANSMİSSİON

İntra leaf transmission/leakage:

Leaf yüksekliği boyunca oluşan sızıntı radyasyon

İnter leaf transmission:

Komşu iki leaf arasındaki transmission

Tongue and Groove Effect:

Komşu MLC çiftleri arasındaki sızıntıyı azaltmak için design edilen kolimatörlerden gelen etki

TRANSMİSSİON

Karşılıklı 2 leaf çifti arasındaki transmission

Komşu 2 leaf çifti arasındaki transmission

Stepped(basamak) kenar

Tongue and groove

TONGUE AND GROOVE

Tongue and Groove

%10-15 düşük doz Galvin et all 1993, Chui et all 1994, Wang et all 1996

Tongue and Groove

Xia P et al, Med Dosim, 2001

+ =

TONGUE AND GROOVE

Tongue and groove etki=0

Tongue and groove etki +

%5,%10 ve %20 izodoz hatları

zigzaglı

TONGUE AND GROOVE

Tongue and Groove

TRANSMİSSİON NASIL ÖLÇÜLECEK?

Litaratürde birçok teknik var.

Genellikle intra/inter transmission aynı anda ölçülmekte ve bulunan ortalama değer TPS’e girilmekte

Film,TLD,iyon odası Litaratürde transmission derinliğe, alan boyutuna ve

enerjiye göre değişmekte. Hangi değerin TPS’e girilmesi konusunda ortak görüş yok…

İNTRA+İNTER LEAF TRANSMİSSİON ÖLÇÜMÜ

İyon odası testi

Kaynak

SSD=100 cm

İyon odası

5 cm

İNTRA+İNTER LEAF TRANSMİSSİON ÖLÇÜMÜ

İyon odası testi

Tort: %1.5

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

1,6

1,8

2

-6 -4 -2 0 2 4 6

Tra

nsm

issio

n(%

)

Alan boyutu









Mekanik interloklar

PENUMBRA

Leaf End penumbra

MLC leaf sonu designına göre değişmekte

Leaf Side Penumbra

İki komşu leaf arasında oluşan penumbra

PENUMBRA Penumbra genişliği leaf sonunun alan orta hattından uzaklığına bağlı olarak değişmekle beraber dairesel bir hat boyunca ilerlediğinden leaf hareketine bağlı rölatif olarak sabittir.

LEAF END

LEAF END

Flat leaf ends Rounded leaf ends Focussed / diverging leaves

LEAF END

Focus designına göre çalışır. MLC sonu ışın diverjansına uygundur.

PENUMBRA NASIL ÖLÇÜLÜR?

Penumbra değeri TPS’e girilmektedir.

MLC leaf sonu şekline göre penumbra ölçüm yöntemleri farklıdır.

Rounded(yuvarlatılmış) leaf sonu olan cihazlarda “dls” değeri bulunur ve sisteme girilir.

Düz, focused leaf sonu olan sistemlerde penumbra, doz profillerinden %80/%20 alan genişliği hesabından bulunur.

PENUMBRA NASIL ÖLÇÜLÜR?

ASM Penumbra Ölçümleri

Tolerans 1-3 mm

SORULAR

TPS’e tek değer girilecek. Ne kadar doğru???

Hangi derinlikteki penumbra ölçümü TPS’e girilecek??

Hangi alan boyutu kullanılacak??

Küçük alan dozimetrisinden gelen problemler (ölçümde kullanılacak iyon odası vs..) bulunacak değeri ne kadar etkiliyor???

Leaf side penumbrayı ölçecek bir yöntem var mı??









Mekanik interloklar

DATA TRANSFER DOĞRULUĞU

TPS’den farklı MLC segmentlerine ait bilinen SAD veya SSD’de çıktılar alınır.

Aynı MLC segmentleri record and verify sisteme aktarılır.

Record and verify sistemden bu MLC segmetleri cihaza aktarılır.

Çıktılardaki MLC segmentleri aynı SAD veya SSD’de cihazda alan ışığı ile görsel olarak kontrol edilir.

GENEL BAKIŞ

İnterleaf transmission

ASM Picket fence testi

İntraleaf transmission

Leaf end

MLC TESTLERİ




3.RUTİN QA TESTLERİ MLC LEAF KALİBRASYONU

Çakışan leaf

problemi


Milimetrik kağıt masaya yerleştirilir. Alan merkezi ayarlanır ve SSD:100 cm’ye ayarlanır.

MLC Kalibrasyon Noktaları

Başlangıçta 4 noktanın(0,-10,-20,+10) X1 ve X2 için kalibrasyonu yapılır. Bu değerler software yardımıyla potansiyometri ve enkoder değeri olarak kaydedilir. Ayrıca ileri hassas kalibrasyon için 7 veya 13 nokta seçilebilir. Bu enkoder ve potansiyometri arasındaki hataları azaltır. Zaman içerisinde enkoder değerleri leaf çarpışmalarına bağlı olarak değişebilir. Bu nedenle MLC kalibrasyonu belirli periyotlarda yapılmalıdır.


Leaf gap

Çakışan leafler

TOLERANS DEĞERLERİ

Tolerans ve action levels: Cihazda yolunda gitmediğini düşündüren bir durum olduğunda aşağıda belirtilen 3 seviye rehberliğinde tavır alınmalıdır:

Level 1: İnceleme seviyesi: Yapılan ölçüm diğer ölçümler ile önemli farklılıklar gösteriyor ise ve değer hala tölerans içerisinde ise inceleme devam eder ve tedavi durdurulmaz. Değerdeki değişiklik cihazdaki bazı basit değişikliklerden,setup hatalarından, kullanılan QA araçlarından kaynaklanabileceği vs düşünülerek araştırılır.

Level 2: Planlama seviyesi: Bir veya bir dizi QA ölçümü toleransa çok yakın veya bir miktar geçiyorsa ve bu etki kısa dönem içerisinde(<1 hafta) kliniğe etkisi önemsiz ise tedavi devam edebilir fakat sorun kısa dönem içerisinde halledilmek üzere programlanır.

Level 3: Acil seviyesi veya tedavi durdurma seviyesi: Alınan ölçümün töleransın çok üzerinde çıkması ve kliniği etkileyecek seviyede olması veya güvenlik interloklarının devre dışı kalması gibi durumlarda tedavi hemen durdurulur.


NADIRKUCUKIMRTDEKALITEKONTROLUMLCTESTLERI

Documents

Transcript of NADIRKUCUKIMRTDEKALITEKONTROLUMLCTESTLERI