dose verification
Dotaz
Zobrazit nápovědu
Dozimetrické ověření plánovacího systému představuje důležitý krok při uvádění plánovacího systému do klinického provozu. Správnost výpočtu dávkové distribuce patri k nejdůležitějším požadavkům na kvalitu komerčního plánovacího systému. Ověření správnosti výpočtu dávkové distribuce může být provedeno dvěma způsoby, buď srovnáním hodnot dávek vypočtených plánovacím systémem s hodnotami dávek naměřenými ve vodním fantomu, nebo pomocí standardního testovacího souboru dat. V práci jsou uvedeny výsledky ověření plánovacího systému CadPlan pomocí souboru dat AAPM Report No. 55. Průměrná odchylka vypočtených hodnot dávek od testovacích hodnot byla v pripade homogenního fantomu 0,8 % a toleranci 2 % vyhovělo 98 % testovacích bodů, průměrná odchylka v nehomogenním fantomu byla 1 % a toleranci 3 % vyhovělo 100 % testovacích bodů. Výsledky dozimetrického ověření svědčí o tom, že CadPlan vyhovuje obecně prijímaným kritériím pro klinické použití.
Dosimetric verification of radiotherapy treatment planning system (TPS) represents an important step in the commissioning process. The accuracy of a calculated dose distribution is one of the most important requirements for a good commercial treatment planning system. Verification of the TPS accuracy may be performed in two different ways - by comparing calculated and measured data for given geometries and test points or by utilising a standard set of test data. Results of dosimetric verification of the CadPlan treatment planning system using AAPM Report No. 55 data are presented in this paper. In the case of homogenous phantom the average deviation was 0.8 % and we got a pass result for tolerance 2% in 98% of the test points, average deviation in the heterogenous phantom was 1% and the pass rate for tolerance 3% was 100%. Results of the dosimetric verification show that CadPlan meets commonly accepted criteria for a clinical use.
BACKGROUND: Electronic brachytherapy (eBT) is considered a safe treatment with good outcomes. However, eBT lacks standardized and independent dose verification, which could impede future use. PURPOSE: To validate the 3D dose-to-water distribution of an electronic brachytherapy (eBT) source using a small-volume plastic scintillation detector (PSD). METHODS: The relative dose distribution of a Papillon 50 (P50) (Ariane Medical Systems, UK) eBT source was measured in water with a PSD consisting of a cylindrical scintillating BCF-12 fiber (length: 0.5 mm, Ø: 1 mm) coupled to a photodetector via an optical fiber. The measurements were performed with the PSD mounted on a motorized stage in a water phantom (MP3) (PTW, Germany). This allowed the sensitive volume of the PSD to be moved to predetermined positions relative to the P50 applicator, which pointed vertically downward while just breaching the water surface. The percentage depth-dose (PDD) was measured from 0 to 50 mm source-to-detector distance (SDD) in 1-3 mm steps. Dose profiles were measured along two perpendicular axes at five different SDDs with step sizes down to 0.5 mm. Characterization of the PSD consisted of determining the energy correction through Monte Carlo (MC) simulation and by measuring the stability and dose rate linearity using a well-type ionization chamber as a reference. The measured PDD and profiles were validated with corresponding MC simulations. RESULTS: The measured and simulated PDD curves agreed within 2% (except at 0 mm and 43 mm depth) after the PSD measurements were corrected for energy dependency. The absorbed dose decreased by a factor of 2 at 7 mm depth and by a factor of 10 at 26 mm depth. The measured dose profiles showed dose gradients at the profile edges of more than 50%/mm at 5 mm depth and 15%/mm at 50 mm depth. The measured profile widths increased 0.66 mm per 1 mm depth, while the simulated profile widths increased 0.74 mm per 1 mm depth. An azimuthal dependency of > 10% was observed in the dose at 10 mm distance from the beam center. The total uncertainty of the measured relative dose is < 2.5% with a positional uncertainty of 0.4 mm. The measurements for a full 3D dose characterization (PDD and profiles) can be carried out within 8 h, the limiting factor being cooling of the P50. CONCLUSION: The PSD and MP3 water phantoms provided a method to independently verify the relative 3D dose distribution in water of an eBT source.
- MeSH
- brachyterapie * MeSH
- elektronika MeSH
- metoda Monte Carlo MeSH
- plastické hmoty MeSH
- radiometrie MeSH
- voda MeSH
- Publikační typ
- časopisecké články MeSH
3D verifikace ozařovacích plánů se ve stereotaktické radiochirurgii rutinně neprovádí z důvodů neexistence vhodného detektoru a časové náročnosti vyhodnocovacího procesu. Tato práce si dala za úkol vyhodnotit vhodnost gelového dozimetru na bázi Turnbullovy modře pro ověření pacientského ozařovacího plánu ve stereotaktické radiochirurgii pomocí Leksellova gama nože Perfexion. Gelový dozimetr byl fixován do stereotaktického rámu a ozářen klinickým plánem pro neurinom akustiku dávkou 40 Gy na 50% izodózu. Skenování gelového dozimetru bylo provedeno 2 hodiny po ozáření metodou optické výpočetní tomografie. Následně byla získaná data porovnána s dávkovou distribucí z plánovacího systému Leksell GammaPlan 10.1.1. Srovnání bylo provedeno formou vyhodnocení profilů, izodóz a gama analýzy (1 mm, 3 %). Naměřené dávkové distribuce se velmi dobře shodují s dávkovou distribucí exportovanou z plánovacího systému. Gama analýza ukázala drobné odchylky v oblasti nižších dávek, což může být způsobeno drobnou odchylkou v koregistraci dávkových distribucí nebo v nastavení ozařovacího objemu při ozařování.
3D verifikace ozařovacích plánů ve stereotaktické radiochirurgii není součástí rutinního postupu a to z důvodů neexistence vhodného detektoru a časové náročnosti vyhodnocovacího procesu. Gelový dozimetr je vhodným dozimetrem pro ověření pacientského plánu, vzhledem k tomu, že umožňuje vyhodnocení skutečně 3D dávkové distribuce, je tkáňově ekviva-lentní a lze ho připravit v objemu vhodné velikosti. Nevýhodou zůstává často komplikovaná výroba, toxické vlastnosti a zdlouhavé vyhodnocení, v případě skenování magnetickou rezonancí. Radiochromní gelový dozimetr na bázi Turnbullovy modře byl vyvinut J. Šolcem a V. Spěváčkem na KDAIZ [1]. Dozimetr po ozáření mění barvu od světle zelené po tmavě modrou v závislosti na absorbované dávce v důsledku formování barviva Turnbullovy modře K3[FeIIFeIII(CN)6]. Gelový dozimetr je nenáročný na přípravu, není citlivý na přítomnost kyslíku, není toxický, odezva je lineární od 0 až do nejméně 400 Gy pro fotonové svazky a především nedochází k difúzi ozářené dávkové distribuce, jako je tomu u Frickeho gelového dozimetru. Jako většina radiochromních gelových dozimetrů je vhodný pro vyhodnocení metodou optické tomografie. Mezi hlavní nevýhody patří nižší citlivost ((66 ± 0.7) × 10-4 Gy-1 1 hodinu po ozáření) a samovolný nárůst pozadí gelového dozi-metru v čase [2]. Tato práce si dala za úkol vyhodnotit vhodnost gelového dozimetru na bázi Turnbullovy modře pro ověření pacientského ozařovacího plánu ve stereotaktické radiochirurgii pomocí Leksellova gama nože Perfexion.
- Klíčová slova
- gelová dozimetrie, Leksellův Gama nůž, 3D verifikace,
- MeSH
- dávka záření MeSH
- lidé MeSH
- monitorování radiace * metody přístrojové vybavení MeSH
- radiochirurgie * metody přístrojové vybavení využití MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
- Publikační typ
- práce podpořená grantem MeSH
Článek pojednává o nové metodě preskripce a monitorování dialyzační dávky, vycházející ze dvou velmi jednoduchých předpokladů - clearance urey (K) rovné cca 70% průtoku krve dialyzátorem (QB) a objemu celkové tělesné vody (V) rovném cca 60% tělesné hmotnosti (BW). Za těchto předpokladů platí, že k dosažení Kt/V= 1,2 je třeba, aby celkový objem krve protekly za dialýzu dialyzátorem (VB) byl alespoň roven hmotnosti pacienta. Praktickým odzkoušením tohoto přístupu na datech dialyzovaných pacientů v průběhu 1 roku byla zjištěna senzitivita a specificita metody v záchytu nedostatečného Kt/V 75% a 85%. Metoda nevyžaduje žádné náběry krve ani žádnou další podpůrnou techniku. Jedinými dvěma požadavky jsou volba hodnoty QB podle hmotnosti pacienta a předepsané doby dialýzy a hodnotě QB odpovídající volba dialyzátoru, aby byl splněn předpoklad K= 70% QB.
The article deals with a novel method for prescription and monitoring of dialysis dose, which is based on two very simple assum p- tions: dialyser urea clearance (K) is equal to 70% of blood flow (QB) through the dialyser and total body water volume is equal to 60% of body weight (BW). With those assumptions, the total processed blood volume during haemodialysis has to be at least equal to patient ́s body weight to reach Kt/V of 1,2. Practical verification of the approach using in vivo data resulted in sens itivity and specificity in detection of inadequate Kt/V of 75% and 85%, respectively. The method does not necessitate any blood samplin g and any optional technology either. The only two requirements to be met are choice of QB according to patient ́s body weight and prescribed time, and dialyser selection matching the chosen QB to fulfil the assumption K= 70% QB.
The purpose of this work was an evaluation of organ doses and effective doses from three verification techniques in Image-Guided Radiotherapy: from kilovoltage (kV) cone beam computed tomography (CBCT) scans, from two orthogonal kV images and from two orthogonal megavoltage (MV) images for two different treatment sites: pelvis and head and neck (H&N). For comparison reasons, organ doses and effective doses from prostate and H&N radiotherapy were also evaluated. Measurements of organ doses were performed in a male anthropomorphic Rando phantom by means of thermoluminescent dosemeters. In this investigation, measured organ doses from one CBCT scan, from two MV images and from two kV images of pelvis represent typically 1-6, 1-10 and 0.05-1 %, respectively, of organ doses resulting from one fraction of prostate radiotherapy. The maximum effective doses from CBCT scans, kV images and MV images of pelvis are 5.6, 0.8 and 11.9 mSv, respectively.
- MeSH
- celková dávka radioterapie MeSH
- fantomy radiodiagnostické MeSH
- hlava radiografie MeSH
- krk radiografie MeSH
- lidé MeSH
- nádory prostaty radiografie radioterapie MeSH
- pánev radiografie MeSH
- počítačová tomografie s kuželovým svazkem MeSH
- radioterapie řízená obrazem MeSH
- termoluminiscenční dozimetrie MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
- mužské pohlaví MeSH
- Publikační typ
- časopisecké články MeSH
- práce podpořená grantem MeSH
- MeSH
- civilní obrana metody MeSH
- dávka záření MeSH
- dekontaminace metody MeSH
- financování organizované MeSH
- lidé MeSH
- monitorování radiace metody MeSH
- náhlé příhody klasifikace MeSH
- radiační poranění klasifikace MeSH
- radiometrie metody MeSH
- terapie náhlých příhod klasifikace metody MeSH
- terorismus MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
V moderní rádioterapii se při optimalizaci dávkové distribuce stále více uplatňují dynamické techniky. Jednou z těchto technik, užívaných u klinických lineárních urychlovačů, je dynamický kHn. Dodání předepsané dávky je řízeno a kontrolováno řídícím a kontrolním systémem urychlovače. Klinická aplikace dynamických klínuje vázána na použití plánovacího systému (TPS). V případě použití TPS CadPlan není k výpočtu polí s dynamickými klíny nutno provádět dodatečná měření, pole s dynamickými kliny jsou modelována na základě dat otevřených polí. V práci je uvedeno srovnáni výsledků výpočtů profilů, křivek hloubkových dávek a klínových faktorů ozařovacích polí lineárního urychlovače Clinac 600C s dynamickými klíny, provedených plánovacím systémem CadPlan v. 3.1.3, s hodnotami týchž parametrů, naměřenými ve vodním fantomu WeUhofer. Dosažené výsledky svědčí o tom, že správnost výpočtů dat polí s dynamickými klíny vyhovuje náročným požadavkům soudobé rádioterapie.
Enhanced dynamic wedge is one of the dynamic delivery techniques in radiotherapy, which allows optimizing final dose distribution. Treatment planning the above-mentioned technique is done with the help of a treatment planning system (TPS). Calculation accuracy of commercially available TPS CadPlan has been performed for a variety of fields with enhanced dynamic wedge. Data calculated by TPS were compared with measurements in water phantom. The comparison based on percentage Lose curves and transversal profiles indicated, that for all calculation points the agreement between calculation and measurement was better than 2% or 4 mm respectively.
The Convolution algorithm, implemented in Leksell GammaPlan® ver. Here, 10, is the first algorithm for Leksell Gamma Knife that takes heterogeneities into account and models dose build-up effects close to tissue boundaries. The aim of this study was preliminary comparison of the Convolution and TMR10 algorithms for real clinical cases and dosimetric verification of the algorithms, using measurements in a phantom. A total of 25 patients involved in comparison of the Convolution and TMR10 algorithms were divided into three groups: patients with benign tumors close to heterogeneities, patients with functional disorders, and patients with tumors located far from heterogeneities. Differences were observed especially in the group of patients with tumors close to heterogeneities, where the difference in maximal dose to critical structures for the Convolution algorithm was up to 15% compared to the TMR10 algorithm. Dosimetric verification of the algorithm was performed, using a radiochromic gel dosimeter based on Turnbull blue dye in a special heterogeneous phantom. Relative dose distributions measured with the radiochromic gel dosimeter agreed very well with both the TMR10 and Convolution calculations. We observed small discrepancies in the direction in which the largest inhomogeneity was positioned. Verification results indicated that the Convolution algorithm provides a different dose distribution, especially in regions close to heterogeneities and particularly for lower isodose volumes. However, the results obtained with gamma analyses in the gel dosimetry experiment did not verify the assumption that the Convolution algorithm provides more accurate dose calculation.
- MeSH
- algoritmy * MeSH
- celková dávka radioterapie MeSH
- fantomy radiodiagnostické * MeSH
- filmová dozimetrie * MeSH
- kritické orgány účinky záření MeSH
- lidé MeSH
- metoda Monte Carlo MeSH
- nádory chirurgie MeSH
- plánování radioterapie pomocí počítače metody MeSH
- radiochirurgie metody MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
- Publikační typ
- časopisecké články MeSH
- srovnávací studie MeSH
Cíl. Cílem předkládané studie prováděné v České republice a podpořené Státním úřadem pro jadernou bezpečnost bylo navržení a ověření standardních postupů pro intervenční výkony na tepnách pánve a tepnách dolních končetin (cíleně pro perkutánní angioplastiky PTA) které by vedly při aktivní spolupráci zdravotnického personálu k přijatelnému snížení radiační zátěže pacientů a vyšetřujícího personálu při zachování dostatečné diagnostické informace. V tomto sdělení předkládáme pouze část této studie, která se zabývala intervenčními výkony na tepnách dolních končetin. Metoda. V období leden až listopad 2011 byla na čtyřech pracovištích krajských a fakultních nemocnic zpracována data charakterizující dávky ionizujícího záření u nemocných s diagnostickými a intervenčními výkony na tepnách pánve a dolních končetin z tzv. exam protokolů. Jednotlivá pracoviště byla porovnána a ta, která měla nadprůměrné dávky, byla o tom informována. Po úpravě jejich způsobu použití angiografického přístroje byly v dalším období červenec až prosinec 2011 opět dávky porovnány. Výsledky. Po zavedení standardního postupu pro intervenční výkony na tepnách dolních končetin a jeho ověření ve II. sledovaném období byl průměrný skiaskopický čas 14,2 min na výkon, počet scén (skiagrafických obrazových záznamů) na jedno vyšetření byl zredukován na 16,2 a průměrná vstupní povrchová dávka (kerma) klesla na 144 mGy z původních 400 mGy v roce 2009-2010 a plošný dávkový (kermový) součin na 40,02 Gycm2 z původních 92 Gycm2 v roce 2009-2010. Závěr. Za rok 2011 byla shromážděna požadovaná data z 311 vyšetření, což byl dostatečný statistický soubor pro ověření navrženého standardního postupu pro intervenční výkony na tepnách dolních končetin. Zavedení tohoto standardního postupu vedlo na všech sledovaných pracovištích k významnému snížení vstupní povrchové dávky a plošného dávkového součinu o cca 50 % (vyjma pracoviště referenčního) při dostatečné diagnostické i léčebné výtěžnosti, což prokázalo jeho účelnost a efektivnost.
Aim. The Purpose of this study, conducted in the Czech Republic and supported by the State Office for Nuclear Safety (SUJB), was to propose and verify a standard processes for interventional procedures on the pelvic and lower extremities arteries, specifically for percutaneous angioplasty, (PTA) which would lead, with the active cooperation of the medical staff, to an acceptable reduction of radiation exposure on patients and medical staff while maintaining sufficient diagnostic information. In this communication, we present only a part of this study, which dealt with the intervention procedures on arteries of lower. Method. In the period January-June 2011 were in four departments of regional and university hospitals processed data characterizing exposure to ionizing radiation in patients with diagnostic and intervention procedures on arteries of lower extremities from the exam protocols. Individual sites were compared, and those that had above - average dose was informed. After adjusting their way of using angiographic devices were in the next period July to December 2011 compared to dose again. Results. After the introduction of the standard procedure for interventional procedures on the lower extremities arteries, the average fluoroscopy time was reduced to 14.2 min. per procedure, the number of frames per examination was reduced to 16.2, the average entrance surface dose decreased to 144 mGy (400 mGy in years 2009-2010) and the dose area product decreased to 40.02 Gycm 2 (92 Gycm2 in years 2009-2010). Conclusion. During 2011 the required data were collected from a total of 311 examinations. After the introduction of the standard procedure for interventional procedures on the lower extremities arteries to all monitored medical departments the reduction of the entrance surface dose and the dose area product by about 50% occurred, except for at the reference medical department.
- MeSH
- angioplastika * metody MeSH
- cévy MeSH
- dávka záření MeSH
- dolní končetina krevní zásobení MeSH
- hygiena práce MeSH
- intervenční radiologie * MeSH
- lidé MeSH
- nemoci cév terapie MeSH
- obsah radioaktivních látek v organizmu MeSH
- radiační ochrana * MeSH
- referenční standardy * MeSH
- statistika jako téma MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
Out-of-field patient doses in proton therapy are dominated by neutrons. Currently, they are not taken into account by treatment planning systems. There is an increasing need to include out-of-field doses in the dose calculation, especially when treating children, pregnant patients, and patients with implants. In response to this demand, this work presents the first steps towards a tool for the prediction of out-of-field neutron doses in pencil beam scanning proton therapy facilities. As a first step, a general Monte Carlo radiation transport model for simulation of out-of-field neutron doses was set up and successfully verified by comparison of simulated and measured ambient neutron dose equivalent and neutron fluence energy spectra around a solid water phantom irradiated with a variation of different treatment plan parameters. Simulations with the verified model enabled a detailed study of the variation of the neutron ambient dose equivalent with field size, range, modulation width, use of a range shifter, and position inside the treatment room. For future work, it is planned to use this verified model to simulate out-of-field neutron doses inside the phantom and to verify the simulation results by comparison with previous in-phantom measurement campaigns. Eventually, these verified simulations will be used to build a library and a corresponding tool to allow assessment of out-of-field neutron doses at pencil beam scanning proton therapy facilities.
- Publikační typ
- časopisecké články MeSH
