Qualitätssicherung zur IMRT. Th. Frenzel, D. Albers, M. Ahrens, S. Effa

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1 Qualitätssicherung zur IMRT Th. Frenzel, D. Albers, M. Ahrens, S. Effa

2 Themen Prüfphantom aus RW3 Bestrahlungsplanung mit CMS Focus Intensitätsmodulierte Bestrahlungsplanung Beispielfall Filmdosimetrie Kalibrierfilme Scanner Filmkalibrierung

3 Vorbild Quelle: Low, D.A.; Gerber, R.L.; Mutic, S.; Purdy, J.A. Phantoms for IMRT dose Distribution measurement and treatment verification. Int.J.Radiat.Oncol.Biol.Phys. 40(5): ; 1998

4 IMRT-Phantom Phantommaterial: RW3 Form: Kubus; Kantenlänge außen 18 cm; Kantenlänge innen 16 cm Stereotaktische Lokalisation des Phantoms Lichtdichte Verpackung für Filme Messungen mit TLD Messungen mit Ionisationskammern Nachweis der Verzeichnungsfreiheit von CT-Bildern

5 Filmdosimetrie

6 Filmdosimetrie

7 Stereotaxie-Lokalisatoren

8 Stereotaxie-Lokalisatoren

9 TL-Dosimetrie

10 Verzeichnungsfreiheit eines CT

11 Ionisationskammer-Dosimetrie

12 Ionisationskammer-Dosimetrie

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14 Themen Prüfphantom aus RW3 Bestrahlungsplanung mit CMS Focus Intensitätsmodulierte Bestrahlungsplanung Beispielfall Filmdosimetrie Kalibrierfilme Scanner Filmkalibrierung

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17 Auswahl eines Therapiegerätes

18 Beginn der IMRT-Planung 1 Erstellung eines konventionellen Bestrahlungsplanes Optimierung der zunächst noch nicht intensitätsmodulierten Felder

19 Beginn der IMRT-Planung 2 Algorithmen: Convolution oder Superposition Auswahl der Felder für die IMRT-Optimierung (konventionelle Felder können zusätzlich im Plan enthalten sein)

20 Optimierung der Photonenfelder 1 Schnelle Optimierung durch einen iterativen inversen Planungs- Algorithmus [Xing et al. Med Phys. 25 (1998), ] Angabe eines Abbruchkriteriums für die Optimierung

21 Optimierung der Photonenfelder 2 Optimierung für MLC oder Kompensator Auflösung (X, Y für Kompensatoren, MLC Schrittweite) Fluenz für Strahlenbündel außerhalb des Zielvolumens: automatisch Null Start der Iteration: Fluenz der offenen Felder

22 Vorgabe-Parameter Minimale, maximale und Ziel-Dosis Zugehörigkeit: Zielvolumen oder Risikoorgan Priorität bei Überlappung

23 MLC-Segmentierung Methoden: Sliding Window IMFAST TM Angabe der Intensitätsstufen

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28 Themen Prüfphantom aus RW3 Bestrahlungsplanung mit CMS Focus Intensitätsmodulierte Bestrahlungsplanung Beispielfall Filmdosimetrie Kalibrierfilme Scanner Filmkalibrierung

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30 Kalibrierfilme

31 Abweichungen zwischen gemessenen OD und Herstellerangaben 0,15 0,1 Abweichung OD 0,05 0 PTW-21 L1917 GF1022-0,05-0,1 0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00 3,50 4,00 OD Herstellerangaben

32 Scanner

33 Meßwerte Vidar VXR-12: Scannerwerte aufgetragen gegen die optische Dichte (Kalibrierfilm Lumisys L1917) Meßwerte ,5 1 1,5 2 2,5 Optische Dichte

34 Meßwerte Lumisys LS 75: Scannerwerte aufgetragen gegen die optische Dichte (Kalibrierfilm Lumisys L1917) Meßwerte ,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00 Optische Dichte

35 Meßwerte Jade 2: Scannerwerte aufgetragen gegen die optische Dichte (Kalibrierfilm Lumisys L1917) Meßwerte ,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00 Optische Dichte

36 Stabilität des 3M Densitometers OD 4 3,5 3 2,5 2 1,5 1 0,5 0 Minuten 30 Minuten 1 Stunde 2 Stunden 3 Stunden 4 Stunden Nr. der Stufe

37 Einschaltverhalten des Lumisys LS 75 Bezugswerte: Mittelwerte 2 Stunden nach dem Einschalten des Scanners Abweichungen vom Mittelwert 0,06 0,05 0,04 0,03 0,02 0,01 0-0,01 0 Minuten 30 Minuten 60 Minuten 90 Minuten 120 Minuten 180 Minuten 240 Minuten -0, Nr. der Stufe

38 Filmkalibrierung

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40 Phantom Plexi-Scan

41 Plexiglasrohr (beweglich) mit Ionisationskammer Plexiglasplatte (beweglich) Aufbaumaterial (Plexiglasplatten) Rückstreumaterial (Plexiglasplatten) Ionisationskammer

42 Vergleich der Kalibrierverfahren X-OMAT V 6 MV Photonen Stufenkeil; Messung in 4 cm Plexiglastiefe 3 2,5 2 LS 75 1,5 3M Densitometer Einzelfilme 1 0, ,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 Dosis [Gy]

43 Wiederholungsmessung X-OMAT V 6 MV Photonen Stufenkeil; Messung in 4 cm Plexiglas 3 2,5 OD 2 1,5 1 LS 75 (1) 3M (1) Einzelfilme (1) LS 75 (2) 3M (2) 0, ,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 Dosis [Gy]

44 Ansprechverhalten Kodak X-OMAT V bei 1 Gy OD/Dosis [1/Gy] 3 2,95 2,9 2,85 2,8 2,75 4 MV 6 MV 2, QFS [cm]

45 Tiefendosiskurven für 4 MV Photonen Feldgröße 10cm x 10 cm 1,2 Dosis [Gy] für 100 MU 1 0,8 0,6 0,4 0,2 Tiefendosis im Phantom Tiefendosis in Wasser Tiefe [cm]

46 Tiefendosiskurven für 6 MV Photonen Feldgröße 10cm x 10 cm Dosis [Gy] für 100 MU 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 Tiefendosis im Phantom Tiefendosis in Wasser Tiefe [cm]

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50 L1, 6MVX, 10x10, SSD100 OD 4 3,5 3 2,5 2 1,5 1 0,5 0 0,000 2,000 4,000 6,000 8,000 10,000 D_w[Gy] OD_RW3-Platten (MU=var, z=5 cm) OD_RW3- Stereotaxiephantom (390 MU, z=var) OD_RW3- Stereotaxiephantom (780 MU, z=var)

51 Zusammenfassung Dosisverifikation in einem RW3-Phantom möglich Einfache IMRT-Planung mit CMS Focus Festlegung eines Bezugspunktes für die Messung der optischen Dichte Beachtung der sinnvollen Messwertbereiche der Scanner / Langzeitstabilität Abhängigkeit der Kalibrierkurve vom Spektrum

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