7ma Jornada de Física Médica Córdoba, Argentina, 2013

Transcripción

1 7ma Jornada de Física Médica Córdoba, Argentina, 2013 Control de Calidad en Aceleradores lineales. Actualización del OIEA TecDoc 1151 "Quality Control in Linear Accelerators. Update of the OIEA TecDoc 1151 Dr. Rodolfo Alfonso, Cuba

2 Antecedentes OIEA-TECDOC-1151 (2000) Aspectos físicos de la garantía de calidad en radioterapia: Protocolo de control de calidad primer documento de su clase publicado en español y con un enfoque práctico dirigido a la situación de la radioterapia en América Latina amplia diseminación y adopción en toda la región.

3 Tipos de Pruebas Pruebas de Garantia de Calidad Pruebas de Aceptación Pruebas de Puesta en Servicio "COMMISSIONING" Controles de Calidad Auditorias de Calidad

4 Antecedentes Aspectos de CC cubiertos por el TECDOC-1151 Unidades de TeleCobaltoterapia Aceleradores lineales (convencionales) Simuladores (fluoroscópicos) Equipos RGT TPS Proceso de planificacion en Teleterapia Equipos y fuentes de Braquiterapia Proceso de planificacion en Teleterapia Instrumentos de medida (tele y braquiterapia)

5 Comité de Redacción (ARCAL XXX/OIEA) R. Alfonso a, P. Andreo b, M. Brunetto c, E. Castellanos d, E. Jimenez e, I. Silvestre a, D. Venencia f a Instituto Nacional de Oncologia Radiante, La Habana, Cuba b Stockholm University, Sweden c Instituto Médico Dean Funes, Córdoba, Argentina d Hospital San Ignacio Universidad Javeriana, Colombia e Sociedad de lucha contra el cáncer del Ecuador, Matriz Guayaquil, Ecuador f Instituto Privado de Radioterapia, Córdoba, Argentina

6 Estructura del protocolo de controles de calidad 1151 (i) específico para cada unidad de tratamiento ( 60 Co, acelerador, simulador, braquiterapia, etc) (ii) especifica la frecuencia de los controles (iii)especifica los niveles de tolerancia y acciones (iv)establece la instrumentación y el procedimiento de medida o técnica a seguir (v) establece la forma de registrar la información Esta misma estructura se ha seguido en la actualización del 1151

7 Frecuencia de los controles Planificación prospectiva diarios semanales mensuales anuales Cuando se requieran

8 Cómo decidir la frecuencia de los Probabilidad de falla controles? Severidad de consecuencias si hay algo incorrecto Facilidad de ejecución => disponibilidad de recursos!!! Depende de condiciones locales!!!

9 Ejemplo de Protocolo de Controles de Calidad Co-60, TECDOC-1151

10 Tiempo requerido para Controles de Acelerador Diario: 30 min. Semanal: 2 horas Mensual: > 4 horas Anual: 2 días + Calidad Estos valores son sólo estimados. El experto calificado debe decidir los requerimientos reales para un acelerador particular.

11 Registros de Controles Deben contener toda la informacion relevante Pueden ser en formato electrónico

12 Actualización del TECDOC 1151 Proyecto OIEA RLA/6/058 Mejoramiento de la Garantía de Calidad en Radioterapia en América Latina (ARCAL XC)

13 Necesidad de actualización nuevas tecnologías y equipamiento para radioterapia externa y braquiterapia han tenido considerable diseminación en América Latina. nuevas recomendaciones del OIEA o actualización de otras publicadas previamente. necesidad de adaptar las recomendaciones contenidas en el TECDOC-1151 a la situación actual Recomendaciones contenidas en TECDOC-1151 siguen siendo válidas para tecnologías básicas Actualización como Suplemento del TECDOC-1151

14 Propósito Manteniendo el formato del TECDOC-1151, presentar recomendaciones adecuadas el CC de los nuevos componentesde un equipo avanzado de radioterapia. Proveer de ejemplos de procedimientos para la ejecución de los CC y formularios para su registro.

15 Observaciones El documento no cubre aspectos sobre la garantía de calidad de los procedimientos terapéuticos utilizados para el tratamiento de pacientes. No se dan recomendaciones para la aceptación y puesta en marcha de los equipos Las toleranciashan de compararse con los valores obtenidos en el proceso de aceptación (formularios de datos de referencia)

16 Observaciones Una diferencia importante con el TECDOC-1151 se refiere a los niveles de tolerancia recomendados, ya que al tratarse de equipos nuevos y de alta tecnología, no procede una relajación de los criterios a las condiciones de la institución Como consecuencia, se recomienda que la adquisición de equipo de alta tecnología vaya asociada con la ampliación de equipo auxiliar y recursos humanos necesarios para la fiel implementación de las recomendaciones que se dan en este documento.

17 Aspectos de CC agregados en el Suplemento Tomógrafos computarizados (CT) utilizados para la simulación de tratamientos. Sistemas de Imagen Portal Electrónica (EPID) Colimadores Multi-hojas (MLC) Cuñas Dinámicas Instrumentos de medida Cuarto de Moldes

18 CC del CT para simulación CT-simulador CT Simulación Virtual Cálculo de Dosis TPS

19 Pruebas del CC de un CT-simulador para radioterapia se suelen dividir en tres grupos Las pruebas mecánicas y geométricas que puedan afectar la planificación del tratamiento Las pruebas relativas a las imágenes de CT antes de la transferencia al sistema de planificación de tratamientos Las pruebas relativas a las imágenes de CT una vez transferidas al sistema de planificación de tratamientos <= estas pruebas no se incluyen en el presente protocolo

20 Criterios para las pruebas Las pruebas referentes a imágenes se deben efectuar en las mismas condiciones de adquisición que el usuario utiliza para planificar los tratamientos de radioterapia (mas, kv, FOV, algoritmos de reconstrucción, filtros de imágenes, espesor de corte y tiempo de escaneo).

21 Criterios para las pruebas El empleo de opciones de alta resolución en algunos equipos de CT puede reducir significativamente el rango de HU, lo que afectaría la interpretación de las densidades en el sistema de planificación de radioterapia. Se recomienda evitar la aplicación de tales opciones en la adquisición de imágenes con fines de planificación, a menos que sus implicaciones sean conocidas y consideradas.

22 Formulario de datos de referencia Nombre de la prueba Parámetro Valor Pruebas de seguridad y estabilidad eléctrica Enclavamientos (los mismos que se chequean en la aceptación) Funcionando Aspectos mecánicos y geométricos Concordancia de las luces de centrado externas e internas Desplazamiento luces externas-luces internas [mm] Indicación del eje X Alineación de láseres móviles Aspectos Relativos a las imágenes Precisión geométrica dentro de un corte Uniformidad del número de CT Número de CT(para la prueba de constancia) Diferencia absoluta entre las coordenadas Y Desplazamiento luces internas axiales- láser axial de pared Desplazamiento luces internas coronales- láser móvil coronal de pared (centrado) Desplazamiento luces internas axiales - láser axial de techo Desplazamiento luz interna sagital - láser de techo móvil sagital (centrado) Distancia medida, eje X Distancia medida, eje Y Discrepanciamáx.( kv) Discrepanciamáx.( kv) Discrepanciamáx.( kv) ( kv): Número CT(AGUA) Número CT(PULMON) Número CT(HUESO) Número CT(ADIPOSO) ( kv): Número CT(AGUA) Número CT(PULMON) Número CT(HUESO) Número CT(ADIPOSO) ( kv): Número CT(AGUA) Número CT(PULMON) Número CT(HUESO) Número CT(ADIPOSO) [mm] [mm] [mm] [mm] [mm] [mm] [mm] [HU] [HU] [HU] [HU] [HU] [HU] [HU] [HU] [HU] [HU] [HU] [HU] [HU] [HU] [HU] Conversión dehua *RED (Maniquí: ) RED(AGUA) RED(PULMON) RED(HUESO) RED(ADIPOSO) RED(MÚSCULO) [valor] [valor] [valor] [valor] [valor] Ruido de la imagen Desviación estándar del HU [HU] Resolución de Alto Contraste Pares de líneas/cm [valor] Resolución de Bajo Contraste Nivel deventana: Anchodeventana: Número de objetos de bajo contraste [valor]

23 Pruebas de CC del CT-SIM FRECUENCIA PRUEBA TOLERANCIA Diario Mensual Anual Seguridad Enclavamientos de parada de emergencia Mecánicas y geométricas Alineación de luces internas de centrado Horizontalidad del soporte plano de la mesa Relativas a las imágenes: Constancia del número CT (para agua) Ruido de la imagen Mecánicas y Geométricas: Concordancia de luces de centrado externas e internas Alineación y orientación de luces de centrado Alineación de láseres móviles (si existen) Indicación del eje X Rotación del eje del soporte plano Relativas a las imágenes: Orientación del paciente (derecha-izquierda) Precisión geométrica dentro de un corte Uniformidad del número de CT (kvp más común) Constancia del número CT para 4-5 materiales Mecánicas y Geométricas: Ortogonalidad de la mesa respecto al plano de la imagen Horizontalidad de la mesa bajo carga Indicador de posición de la mesa Localización de la imagen reconstruida (para CT helicoidales) Relativas a las imágenes: Uniformidad del número de CT (para varios kvp) Conversión de número CT a densidad electrónica Resolución espacial (alto contraste) Resolución de bajo contraste Funcionales 2 mm 2 mm 10 HU Según fabricante 2 mm 2 mm 2 mm 2 mm 2 mm º? Coincidencia 2 mm 10HU agua, 20HU pulmón y hueso 2 mm 2 mm 2 mm 2 mm 5 HU Referencia inicial Según especificación Según especificación

24 Concordancia de las luces de centrado externas del CT (si existen) con las luces de centrado internas Objetivo: comprobar que el desplazamiento automático de la mesa del centrador externo al interno es correcto

25 Concordancia de las luces de centrado externas del CT (si existen) con las luces de centrado internas Materiales: Hoja de papel Procedimiento: Coloque y fije la hoja de papel sobre la camilla del CT Marque la posición de las luces de centrado externo sobre la hoja Ejecute el desplazamiento automático de la camilla del CT hasta el plano de corte (definido por las luces de centrado interno) Las luces de centrado interno deben coincidir con la marca hecha en la hoja Tolerancia: 2 mm.

26 Alineación de luces de centrado internas con plano de corte Materiales: maniquí que represente la forma y dimensiones del paciente. Este debe disponer de una línea o marcas en su superficie que se extiendan al menos 180 alrededor de la misma. Si estas marcas no son fáciles de visualizar en la imagen del CT, se puede colocar un alambre o marcador suplementar Realice un escaneo con un espesor mínimo de corte y compruebe que las marcas son visibles a lo largo de la superficie de la imagen, como se muestra en la figura A.2. Tolerancia: 2 mm

27 Alineación de luces de centrado internas con plano de corte Luz laser Marca radiopaca sobre el maniquí (pedazo de hilo) 27

28 Alineación de luces de centrado internas con plano de corte En caso que los resultados se encuentren fuera de la tolerancia, se debe verificar la coincidencia del haz de radiación y el centrador luminoso interno

29 Alineación de luces de centrado internas con plano de corte Materiales: película radiográfica cubierta para control de calidad (por ejemplo X-OMAT-TL). Procedimiento: Coloque la película sobre la mesa del CT y márquela con una aguja en varios puntos sobre la proyección de las luces de centrado. Realice un escaneo axial de un corte simple con un mínimo espesor (el mínimo que permita el CT). Revele la película y compruebe que la franja irradiada coincide con las marcas realizadas con la aguja

30 Indicación luminosa del plano de barrido Isocentro Isocentro Eje x Agujeros con alfiler en la película en la posición de la luz de láser Barrido con corte fino Luz de láser indicando la posición del plano de barrido. Película de RX en sobre usado en Radioterapia (película Kodak XV2). En el película revelado aparece la coincidencia de los haces de radiación y luminoso 30

31 Indicación luminosa del plano de barrido Empleando película radiográfica. Frecuencia mínima: inicial, anual y después de reparaciones Tolerancia : diferencia 2mm.

32 Indicación luminosa del plano de barrido Empleando película radiográfica Para equipos multi-cortes los puntos de los agujeros marcados con el alfiler (y por tanto, el indicador lumonoso interno) se encuentran generalmente en la posición central de cuatro cortes. Para planificar un corte de modo que el haz de RX esté centrado con respecto al plano del haz de luz interno, será necesario centrar el primer y el último corte simétricamente alrededor del cero (Ej. Escanear 4 cortes desde -7,5mm hasta +7,5mm)

33 Espesor de corte irradiado Indicador de la colimación pre-paciente. Colocar la película a la altura del isocentro Película de verificación para radioterapia Realizar un solo corte del espesor (colimación) a evaluar 33

34 Espesor irradiado de corte Algunos protocolos plantean el empleo de otra geometría. Colocar la película en forma cilíndrica. Por ej. Rodeando un maniquí 34

35 Espesor de corte irradiado Medir el espesor en la imagen de cada corte en el centro de la película (isocentro) Frecuencia mínima: inicial, anual y después de reparaciones Tolerancia : ±2 mm para espesores mayores que 2mm. ± 50% del espesor nominal, para espesores 2mm. 35

36 Espesor de corte irradiado De contar con un microdensitómetro o la posibilidad de digitalizar la imagen se puede realizar una medición más precisa. Se determina el espesor como el FWHM del perfil de densidades. 36

37 Espesor irradiado de corte Que pasa en CT Multicorte? Colimación de 4x0,75 mm Colimación de 8x3 mm 4 x 0,75 mm 3mm 8 x 3 mm 24mm 37

38 Indicación del eje X Procedimiento (con maniquí tipo cuba de agua): Se rellena el maniquí hasta que el nivel de agua coincida con las luces horizontales. Se adquiere un escan en el centro longitudinal del maniquí. En la imagen se determina la coordenada vertical (Y) de los puntos extremos a cada lado de la superficie del agua. De ser posible, medir el ángulo entre el eje X y la línea del nivel de agua Tolerancia: 2 mm (medidos para puntos extremos a cada lado del maniquí). Por ejemplo, si el maniquí mide 400 mm de ancho, entonces la tolerancia de 2 mm representa en grados un ángulo de inclinación del eje X de 0.3º

39 Indicación del eje X Procedimiento (con maniquí de dimensiones similares a un paciente promedio): Sobre el maniquí se colocan marcas radio-opacas, coincidiendo con las luces alineadoras horizontales (o láseres horizontales, de existir). Se adquiere un escanen este plano y se evalúan las coordenadas de las marcas, como se muestra en la figura 3. En la imagen se determina la coordenada vertical (Y) de las marcas a cada lado. De ser posible, medir el ángulo entre el eje X y la línea que une ambas marcas.

40 Orientación de la mesa Objetivo: verificar la horizontalidad del soporte plano de la mesa y su ortogonalidad respecto al plano de la imagen.

41 Orientación de la mesa Materiales: Nivel, marcadores radiopacos (alambres de 3-4 cm). Peso que simule al paciente. Procedimiento (horizontalidad del soporte) Coloque el nivel sobre el soporte y verifique que está horizontal Adquiera cortes a diferentes posiciones longitudinales de la mesa Verifique que las imágenes de la superficie del soporte sean horizontales respecto al indicador del eje X Esta prueba debe efectuarse cada vez que se coloque el soporte plano sobre la camilla del CT, o al menos diariamente. Tolerancia: 2 mm

42 Indicador de la posición de la mesa Es importante asegurar la exactitud de los indicadores digitales de la posición de la mesa, ya que estos valores son utilizados por los TPS para las reconstrucciones multi-planares de la anatomía del paciente, la determinación de las dimensiones de los órganos y blancos en la dirección cráneo-caudal, etc.

43 Indicador de la posición de la mesa Los indicadores digitales de la posición de la mesa sirven, además, para el marcaje del isocentro del paciente durante el proceso de simulación virtual. Por lo tanto, la precisión de estos indicadores y del desplazamiento de la mesa puede afectar directamente la capacidad de correlacionar los reparos anatómicos internos del paciente con sus marcas en la piel

44 Indicador de la posición de la mesa Materiales: Regla larga o papel milimetrado. Procedimiento (desplazamiento manual longitudinal): display del gantry dirección de movimiento de la camilla carga paciente (70kg) camilla gantry marca fijada en la camilla Regla graduada base de la mesa

45 Indicador de la posición de la mesa Materiales: Regla larga o papel milimetrado. Procedimiento (desplazamiento manual longitudinal): Display del gantry indica 1m Dirección de movim. de la mesa gantry carga paciente regla graduada base de la mesa

46 Indicador de la posición de la mesa Materiales: Regla larga o papel milimetrado. Procedimiento (desplazamiento manual longitudinal): Se coloca la regla o el papel milimetrado sobre la mesa del CT Desplace la mesa manualmente (con los pulsadores de movimiento longitudinal) a su extremo exterior (hacia los pies) y anote la posición que marcan las luces internas del brazo sobre la regla Desplace la mesa manualmente en sentido contrario (hacia el interior del brazo) y anote la nueva posición. Determine la distancia recorrida y compárela con la que muestra el indicador digital del CT. Tolerancia: 2 mm

47 Indicador de la posición de la mesa Procedimiento (desplazamiento manual vertical): Se coloca la regla o el papel milimetrado verticalmente sobre la mesa del CT Desplace la mesa manualmente a su extremo inferior (hacia abajo) y anote la posición que marcan las luces internas laterales horizontales sobre la regla Desplace la mesa manualmente hacia el extremo superior y anote la nueva posición. Determine la distancia recorrida y compárela con la que muestra el indicador digital del CT. Tolerancia: ±2 mm

48 Pruebas relativas a las imágenes

49 Orientación del paciente (derechaizquierda) Un error en la orientación del paciente puede ser debido a un error del operador del CT o a un error del software de éste. Materiales: Maniquí, marcadores radio-opacos Procedimiento: Colocar marcadores radio-opacos sobre el maniquí en una posición identificable en las imágenes, que indiquen, por ejemplo, una posición derecha, anterior e inferior del maniquí, que se usará como referencia ulterior. Adquirir un estudio donde se observen todos los marcadores. Verificar que la posición de los marcadores en las imágenes se corresponden con la orientación adecuada. Repetir la prueba, reubicando el maniquí con los marcadores para todas las posibles posiciones permitidas por el sistema (supino, prono, cabeza hacia el brazo, pies hacia el brazo). Tolerancia: Coincidencia

50 Precisión geométrica dentro de un Objetivo: verificar la ausencia de distorsión geométrica en la imagen reconstruida. corte Material: Maniquí que contenga estructuras espaciadas en las dos direcciones (X y Y) a distancias conocidas. Se pueden emplear los propios maniquíes suministrados por el fabricante del CT para sus controles de calidad, o maniquíes antropomórficos como los utilizados en la puesta en servicio de TPS

51 Constancia y uniformidad del número de CT (HU) en un medio uniforme La verificación del HU es esencial ya que será la base para el cálculo de las densidades electrónicas en el TPS. La presencia de artefactos debidos al diseño del CT, el endurecimiento del haz, o el software de reconstrucción de imágenes pueden manifestarse como variaciones sistemáticas del HU Materiales: Maniquí uniforme, preferiblemente de agua Procedimiento: Escanear un maniquí uniforme y evaluar los HU en diferentes regiones Tolerancia: 5 HU

52 Conversión de número de CT (HU) a Densidad Electrónica Relativa (RED) Aunque esta prueba clasifica entre las relativas a las imágenes de CT una vez transferidas al TPS, por su importancia y estrecho vínculo con la prueba anterior, se ha incluido en el protocolo de TAC para Radioterapia. Objetivo: verificar que no han ocurrido cambios en la tabla de conversión de HU a RED establecida durante la puesta en servicio del TPS.

53 Conversión de número de CT (HU) a Densidad Electrónica Relativa (RED) Materiales: Maniquí con diferentes materiales de densidades electrónicas conocidas, en el rango de interés clínico (agua, músculo, pulmón, hueso, tejido adiposo). Se pueden emplear maniquíes como los recomendados para la puesta en servicio de TPS, o emplear un maniquí con diferentes insertos de densidades que hayan sido comparadas con materiales de densidades certificadas. Ej. CIRS

54 Densidad Electrónica Relativa (RED). File en TAC: ID: CIRS kV First Name: CIRS Last Name: Densidad 120kV30mA,250mAs/slice, Corte 10 Slicewidth:5mm,SC:318.0mm Ejemplo TAC INOR Posición Descripcion RED CT # 1 water equivalent 1.00? muscle substitute Jeringa de agua 1.00? adipose substitute water equivalent lung substitute air lung substitute lung substitute bone substitute

55 Ruido de la imagen La desviación estándar de los valores de píxeles o HU en una región de interés homogénea del maniquí permite cuantificar el ruido de la imagen El ruido de la imagen determina el límite inferior de contraste que puede ser distinguido por un observador Mientras más uniforme sea el fondo de una imagen que contiene un objeto de bajo contraste, más fácil será detectarlo. Minimizar el ruido de las imágenes debería permitir una mayor exactitud en el delineado de blancos y órganos críticos durante el proceso de planificación.

56 Ruido de la imagen Materiales: Maniquí uniforme (pueden emplearse los maniquíes suministrados por el fabricante del CT para estos fines) Procedimiento: Cree un ROI que abarque toda la región uniforme del maniquí, sin acercarse a los bordes de este. Determine la desviación estándar del HU. Tolerancia: Según fabricante (comparar además con valor de referencia).

57 Resolución Espacial (alto contraste) La resolución espacial caracteriza la capacidad del CT para distinguir entre dos objetos muy pequeños ubicados cerca uno del otro. La medición de la resolución espacial se realiza empleando objetos de un alto contraste (diferencias de contraste mayor de 12% respecto a la imagen de fondo). Se puede medir con patrones de resolución (pares de líneas en un maniquí)

58 Resolución Espacial (alto contraste) Materiales: Maniquí de control de calidad del CT, ya sea el suministrado por el fabricante u otro comercial con patrón de líneas. Procedimiento: Escanee el maniquí con el protocolo de adquisición de imágenes más comúnmente empleado para simulación de tratamientos (debe contener los mismos parámetros del empleado al establecer los valores de referencia). Seleccione la imagen del corte que contiene al patrón de líneas y de ser necesario magnifique la zona donde estas aparecen, sin emplear herramientas reconstructivas de magnificación Cuantifique visualmente la resolución a partir del mayor número de pares de líneas (lp/cm). Tolerancia: Según especificación del fabricante; nivel de referencia.

59 Resolución de Contraste (bajo contraste) La resolución de contraste caracteriza la capacidad del CT para distinguir objetos relativamente grandes que se diferencian ligeramente en densidad respecto a la imagen de fondo. La medición de la resolución de contraste se realiza empleando maniquíes que contienen objetos de bajo contraste de tamaño variable. Frecuentemente la resolución de contraste se menciona como resolución de bajo contraste. La resoluciónde bajo contraste es posiblemente el indicador más importante desde el punto de vista clínico, de las capacidades imagenológicas del CT para simulación, ya que la mayor parte de los tejidos normales y tumores clasifican como de bajo contraste.

60 Resolución de Contraste (bajo contraste) Materiales: Maniquí de control de calidad del CT, con patrón de objetos de bajo contraste. Procedimiento: Escanee el maniquí con el protocolo de adquisición de imágenes más comúnmente empleado para simulación de tratamientos (debe contener los mismos parámetros del empleado al establecer los valores de referencia). Seleccione la imagen del corte que contiene al patrón de objetos de bajo contrate y, de ser necesario, ajuste el nivel y ancho de ventana al valor empleado cuando se estableció la referencia. Cuantifique visualmente la resolución a partir del mayor número de objetos de bajo contraste visibles (como esta prueba depende mucho de la capacidad del observador, es recomendable que se promedie el resultado de al menos 2 observadores entrenados). Tolerancia: Según especificación del fabricante; nivel de referencia.

61 CC de EPID

62 Consideraciones generales EPID para la obtención de imágenes del haz transmitido a través del paciente, que permiten la verificación de la exactitud y reproducibilidad geométricas del posicionamiento durante los tratamientos de radioterapia. Se incluyen pruebas básicas para control de dosis con EPID (no paciente-específicos) El documento sólo describe CC de EPID basados en haces de megavoltaje Para sistemas basados en CR se recomienda establecer un protocolo similar al de EPID

63 Pruebas de CC del EPID Frecuencia Prueba Tolerancia Diaria Seguridad Integridad eléctrica Funcional Correcto funcionamiento de los dispositivos anticolisión Funcional Mecánicas Integridad y estabilidad mecánica Funcional Calidad de la Imagen Análisis cualitativo de resolución y contraste(una energía) Reproducibilidad Mensual Mecánicas Posicionamiento del panel en el plano de la imagen 2mm Comprobación Distancia Fuente Panel/perpendicularidad 2mm Calidad de la Imagen Uniformidad y Artefactos 15% y reproducibilidad Nivel de ruido 20% Software y hardware Desempeño de los periféricos de entrada y salida y Funcional funciones del software Semestral Mecánicas Posicionamiento perpendicular al plano de la imagen 2mm(1,5º) Calidad de la Imagen Distorsión y escala geométrica Rango del espesor del objeto mm / 1mm Relación Contraste-Ruido(CNR) 20% Control de la dosis Respuesta del detector con la dosis 1%(uso dosimétrico) Optimización de la dosis Se mantienen parámetros para calidad de la imagen Desempeño de hardware y software Verificación de herramienta de posicionamiento del paciente 0,5 mm/0,5º Anual Calidad de la Imagen Resolución Espacial 10%

64 Perpendicularidad del panel

65 Centrado del haz

66 Materiales utilizados (ejemplo) EPID SW Software código libre ImageJ Maniquí plástico Maniquí «Las vegas»

67 Pruebas de calidad de imagen Uniformidad y artefactos se puede definir como la razón absoluta entre el mayor valor medio de gris, obtenido para cuatro cuadrantes definidos en la imagen y uno en la zona central de campo abierto, y el valor medio de gris de la imagen completa. Para acercarse a las condiciones clínicas de la adquisición de las imágenes portales se recomienda la utilización de un maniquí de láminas de plático de entre 10-20cm de espesor y una configuración isocéntrica. Se adquiere una imagen de un campo abierto que cubra el área activa del panel utilizando 10 UM. Utilizando herramientas informáticas como por ejemplo ImageJ, MathLab se definen las distintas áreas de interés, donde se analizan los valores medio de intensidad del píxel. Esta prueba permite la identificar artefactos debidos, por ejemplo, a la existencia de píxeles defectuosos. La uniformidad en la imagen garantiza que la visualización de un objeto se reproduce sin distorsiones ni artefactos.

68 Pruebas de calidad de imagen Uniformidad y artefactos Empleo de ImageJ

69 Pruebas de calidad de imagen Uniformidad y artefactos Empleo de histrogramas de uniformidad con ImageJ

70 Pruebas de calidad de imagen Nivel de ruido Ruido estadístico típico debido a al propio sistema de detección y a variaciones estadísticas del flujo del haz La desviación estándar relativa del valor de la intensidad del píxel sobre un objeto uniforme (maniquí de láminas de plástico) ofrece una medida del ruido de la imagen para unas condiciones dadas de su adquisición Procedimiento: adquirir una imagen con el maniquí plástico, estableciendo una Región de Interés (ROI) cuadrada de 20x20cm 2, ubicada en el centro de la imagen, dejando fuera del análisis los píxeles del borde del maniquí. En el ROI así definido calculamos la media y la desviación estándar relativa del valor del píxel

71 Pruebas de calidad de imagen Nivel de ruido

72 Pruebas de calidad de imagen Distorsión y escala geométrica La distorsión se manifiesta como una aberración óptica, debida a que la magnificación transversal depende de la distancia de la imagen al eje central. Esta prueba es importante cuando el EPID se utiliza para la determinación cuantitativa de desplazamientos en el posicionamiento del paciente. Procedimiento: maniquí en forma de lámina de acrílico con esferitas incrustadas, alineadas y separadas una distancia conocida entre ellas. El maniquí se coloca en el isocentrodel campo de radiación y se adquiere una imagen de un campo 10x10cm con 10 UM.

73 Pruebas de calidad de imagen Distorsión y escala geométrica

74 Pruebas de calidad de imágen

75 Pruebas de calidad de imágen Resolución y contraste

76 Pruebas de calidad de imagen Relación contraste-ruido La relación contraste ruido (CNR, por sus siglas en inglés) es una medida objetiva y cuantitativa del funcionamiento del sistema de imagen portal. Procedimiento: colocar bloque de plomo u otro elemento metálico de 1cm de espesor, ubicado de forma tal que uno de sus bordes quede exactamente coincidente con el centro del campo de radiación Se adquiere una imagen portal para un campo de 10x10cm y 10 UM. CNR = I fondo I objeto σ T G

77 Pruebas de calidad de imagen Relación contraste-ruido

78 Pruebas dosimétricas Control de la dosis del linac: tienen que ver con la respuesta del detector con la dosis. Por una parte la cantidad de UM necesarias para adquirir imágenes de calidad y por otra el comportamiento del detector en relación con la dosis. Posibilidad de control de calidad dosimétrico del haz de radiación y de las distribuciones de dosis administradas al paciente. Procedimiento: evaluación de la respuesta del valor del píxel integrado de la imagen (VPI) con la dosis. Durante el control periódico debe evaluarse la constancia de la respuesta.

79 Pruebas dosimétricas Control de la dosis del linac:

80 Pruebas de CC del MLC

81 Consideraciones Algunas de las tolerancias de las pruebas que se dan en este documento dependen del tipo de tratamiento en el cual será utilizado el MLC, por lo que el usuario debe conocer las características del mismo antes de diseñar el programa de control de calidad. Por ejemplo la tolerancia en el posicionamiento de las láminas puede se más estricta en IMRT que en 3-DCRT (AAPM TG-142)

82 Pruebas de CC del MLC Frecuencia Prueba Tolerancia Para cada paciente Seguridad Comprobación del sistema de registro y verificación Funcional Mecánico Comprobación de forma del campo 2mm Diaria Mecánicas Exactitud óptica de posicionamiento de las láminas(brazo 0º) 2mm Mensual Seguridad Comprobación de enclavamientos en modo clínico Funcional Mecánicas Exactitud de posicionamiento de las láminas, brazo a 90º o 270º Alineación óptica de las láminas respecto a ejes principales del campo Correspondencia entre campo luminoso y de radiación Velocidad de movimiento de láminas(dimrt arco dinámico) Control de digitalizador 1mm (SRS mmlc 0.5mm) 1mm 2mm 2% 2mm Anual Mecánicas Centrado del MLC respecto al eje de rotación del colimador CentradodelMLCrespectoalejederotacióndelbrazo Ortogonalidad de láminas respecto a colimadores principales Dosimétrica Transmisión de láminas. Variación de la penumbra frontal del MLC respecto al valor de referencia 1mm 1mm 0.5º 5%(máximo) <1.5mm

83 Pruebas de seguridad del MLC Verificar funcionamiento de los sistemas de SW y HW que controlan la posición de las láminas en el acelerador Incluye comprobar que los sistemas de registro y verificación (R&V) cumplen con los estándares internacionales (IEC-62274) verificar las vías de transferencia del TPS al linac. Procedimiento: Generar formas de campo irregulares con MLC Transferirlas a la consola de tratamiento Verificar la coincidencia de la forma de campos utilizando una plantilla impresa Tolerancia: Diferencia entre campo definido y campos lumínico < 2mm

84 Pruebas mecánicas Exactitud óptica de la posición de las láminas (cualitativa) verificar lumínicamente la proyección de posiciones de las láminas. realizar diariamente sobre una plantilla patrón, impresa, que incluya todas las láminas del MLC Tolerancia: 3-DCRT 2.0mm

85 Pruebas mecánicas Exactitud de la posición de las láminas con radiación (mensual) Objetivo: verificar la exactitud de posicionamiento de las láminas sobre su rango completo de movimiento Empleo de técnicas de irradiación de bandas adyacentes. Bandas adyacentes (Picket fence Abutment field ) Bandas Paralelas gruesas (TEST de Bayouth) Bandas paralelas finas (Garden fence Test) Materiales: Película dosimétrica, arreglos 2D, EPID SW de análisis Tolerancia: 3-DCRT, IMRT 1.0mm SRS µmlc 0.5mm

86 Pruebas mecánicas Exactitud de la posición de las láminas (cuantitativo) Empleo de 2Darray con cámaras (test de Bayouth modificado) Moreno et al.: Hi-res use of array for MLC QC, Journal of Applied Clinical Medical Physics, Vol. 12, No. 4, Fall 2011

87 Pruebas mecánicas Exactitud de la posición de las láminas (cuantitativo) Empleo de 2Darray con cámaras (test de Bayouth modificado) Recomendable realizar en ángulos críticos del gantry

88 Pruebas mecánicas Velocidad de movimiento de las láminas(mensual) Objetivo: verificar la exactitud y estabilidad del movimiento diámico de las láminas (dimrt, VMAT, etc.) Se verifica la planituden el patrón de dosis generado por el movimiento de las láminas. Materiales: Película dosimétrica, arreglos 2D, EPID SW de análisis Tolerancia: 2%

89 Pruebas mecánicas Centradodel MLC respecto al eje de rotación del colimado(anual) Objetivo: verificar la alineación del MLC respecto al eje de rotación del colimador, importante cuando el MLC sea añadido al colimador Materiales: Película dosimétrica, arreglos 2D, EPID SW de análisis Tolerancia: Máxima distancia entre intersecciones de los centros de los haces al eje de colimador < 1mm

90 Pruebas mecánicas Ortogonalidadde las láminas respecto a los diafragmas(anual) Objetivo: verificar el paralelismo de los bancos de láminas con respecto a los diafragmas principales Se verifica la planituden el patrón de dosis generado por el movimiento de las láminas. Materiales: Película dosimétrica, EPID Tolerancia: Angulo formado por la variación de la distancia del borde de la lámina al borde del diafragma principal < 0.5

91 Pruebas dosimétricas Transmisión del MLC (anual) Objetivo: verificar la constancia de la transmisión del MLC respecto al valor de referencia Materiales: Película dosimétrica, cámara de ionización o diodo de escaneo para medición de transmisión promedio Película dosimétrica para medición de transmisión máxima entre láminas adyacentes y enfrentadas Material de buildup Tolerancias: Transmisión promedio de láminas: <0.5% Transmisión máxima entre láminas adyacente < 5% Transmisión entre láminas enfrentadas < 25%.

92 Transmisióndel MLC Imagen de referencia: Cuadrado 10x10, 100 UM Imagen de análisis: Campo bloqueado por las láminas, 1000 UM Se asume ennegrecimiento proporcional a la radiación y se toma el negativo de la imagen.

93 Fugaentre y a travésde lasláminas ( Tolerancias5 % y 1 %) Energía 6 MV Banco Derecho Banco Izquierdo Inter 1 % 0.95 % A través 0.18 % 0.17%

94 Pruebas dosimétricas Transmisióndel MLC (anual) Evaluación de efecto «tongue& groove».

95 Pruebas de CC de Cuñas Virtuales (VW)

96 Consideraciones Fluencia variable en la dirección del movimiento de la mandíbula. Se requiere de la realización de procedimientos extras de control de calidad Pequeñas imprecisiones en la posición de los colimadores puede afectar el factor de cuña virtual

97 Pruebas de CC de la VW Frecuencia Prueba Tolerancia Para paciente Semanal Mensual Anual cada Seguridad Chequeodelaorientacióndelacuña Chequeo de tablas de tratamiento(stt Varian) Control de consola de tratamiento(varian) Dosimétrico ComparacióndelfactordecuñaconelutilizadoporelTPS ComparacióndelperfildecuñaconelutilizadoporelTPS Dosimétricas Constancia del factor de cuña para el mayor y menor ángulo de uso clínico. Seguridad Chequeo de tablas de tratamiento(stt Varian) Dosimétricas Verificación del Perfil de cuña para el mayor y menor ángulo de uso clínico Dosimétrico Constancia del factor de cuña para todos los ángulos de uso clínico. Variación con ángulo de brazo. Verificación del Perfil de cuña para todos los ángulos de uso clínico. Variación con ángulo de brazo. Funcional Funcional Chequeo interno acelerador 5% 5%(3mm) del valor esperado 2%(Varian/Elekta) 5%(Siemens) Funcional 0.5%(parámetros de ajuste) 2%(Varian/Elekta) 5%(Siemens) 0.5%(parámetros de ajuste)

98 Pruebas dosimétricas Comparación del factor de cuña Paciente específico Objetivo: comprobar la dosis calculada por el TPS para el campo con VW Se debe calcular la dosis media en el volumen correspondiente a la cámara de ionización y comparar el mismo con el valor medido Materiales: Cámara de ionización Maniquí sólido Tolerancias: 5%.

99 Comparación del factor de cuña Paciente específico WF (medidos) Angulo VW (OmniWdg Elekta) Campo cuadrado (cm) open ,9 0,984 0,972 0,962 0,942 0,904 0, ,5 0,976 0,961 0,948 0,915 0,858 0, ,6 0,947 0,928 0,904 0,854 0,771 0, ,8 0,930 0,898 0,865 0,801 0,695 0, ,1 0,893 0,849 0,804 0,722 0,597 0,457

100 Comparación del factor de cuña Paciente específico WF (calculados) Angulo VW Campo cuadrado(cm) MU open ,6 0,984 0,975 0,967 0,948 0,912 0, ,2 0,974 0,960 0,946 0,917 0,863 0, ,2 0,953 0,930 0,908 0,860 0,779 0, ,6 0,932 0,900 0,869 0,806 0,704 0, ,9 0,897 0,851 0,808 0,726 0,602 0,463 WF (medidos) Angulo VW Campo cuadrado(cm) open ,9 0,984 0,972 0,962 0,942 0,904 0, ,5 0,976 0,961 0,948 0,915 0,858 0, ,6 0,947 0,928 0,904 0,854 0,771 0, ,8 0,930 0,898 0,865 0,801 0,695 0, ,1 0,893 0,849 0,804 0,722 0,597 0,457

101 Comparación del factor de cuña Paciente específico Discrep. Calc./Med. Angulo OWdg Campo cuadrado (cm) open ,9 1,000 1,003 1,005 1,006 1,009 1, ,5 0,998 0,999 0,998 1,002 1,005 1, ,6 1,007 1,003 1,004 1,007 1,009 1, ,8 1,003 1,003 1,004 1,006 1,012 1, ,1 1,004 1,002 1,005 1,005 1,008 1,012

102 Pruebas dosimétricas Verificación del perfil de VWF Una vez establecidos los perfiles de la VWF en la puesta en servicio, se debe verificar su constancia. El perfil de la VWF depende de la correcta sincronización de la velocidad de la mandíbula móvil y la tasa de dosis, es por ello que resulta crítico el grado de estabilidad, linealidad y reproducibilidad del sistema monitor de dosis

103 Verificación del perfil de VWF

104 Verificación del perfil de VWF Se puede emplear el criterio para la comparación plateau: Compara porcientos de dosis (3%) penumbra: Compara isodosis(3mm) cola: Se aceptan discrepancias de hasta un 50% para niveles de dosis que no superen el 7.5% del nivel preescrito

105 Verificación del perfil de VWF

106 Pruebas de CC de los instrumentos de medidas

107 Consideraciones Aunque el TECDOC-1151incluye un protocolo de CC para instrumentos de medición, sólo brinda ejemplos de procedimientos para sistemas electrómetro-cámara de ionización y para los calibradores de fuentes de braquiterapia(cámaras pozo). En la actualizaciónse incluyen procedimientos para el control de calidad de los sistemas analizadores de haces, equipos auxiliares, sistemas de control diario de rendimiento del linacy de sistemas de diodos y dosímetros termoluminiscentes (TLD) empleados en la dosimetría in vivo.

108 PRUEBAS DE CC PARA LOS SISTEMAS DOSIMETRICOS DE BARRIDO AUTOMÁTICO Frecuencia Prueba Tolerancia c/u Seguridad Inspección de integridad tanque de acrílico y sus accesorios c/u Inspección de mecanismos eléctricos F I Límite de movimientos F Mecánicos c/u Sistema de soporte del tanque F (<2mm) c/u Estabilidad de los brazos F c/u Movimientos de la cámara F c/u Ortogonalidad de los movimientos. (1mm en 200mm ó 0.3 ) c/u Exactitud en lecturas de posición <0.5mm Repetitividad de la posición Dosimétricos F <0.2mm c/u Voltaje de polaridad F c/u Corrientes de fuga 0.5% c/u *Repetitividad y Reproducibilidad de los barridos (perfiles transversales/ porcentajes de ionización en profundidad) 0.5% c/u Comparación con mediciones puntuales 1%, 2mm I y c/a Programas de cálculo : normalización y centrado simetría y planitud energía conversión ionización/dosis salida de datos F 1% 1% 1% 1mm

109 PRUEBAS DE CONTROL DE CALIDAD PARA EQUIPOS AUXILIARES Instrumento Frecuencia Prueba Tolerancia Termómetro Control de calibración I / Anual - mensual (digital) 0,5 0 C Barómetro Control de calibración I / Anual - mensual (digital) 1hP Reglas, calibres Control de calibración I / Anual mensual (digital) 1mm PRUEBAS DE CONTROL DE CALIDAD DE INSTRUMENTOS PARA VERIFICACION DE CONSTANCIA DOSIMETRICA DE LOS HACES Prueba Frecuencia Tolerancia Corrientes de fugas Constancia de la referencia mensual mensual Repetitividad anual 2% 0.5% Condiciones atmosféricas bianual Funcionando 1%

110 PRUEBAS DE CC SISTEMAS DE DOSIMETRIA IN VIVO Basados en diodos (Adaptada de AAPM TG-62) Frecuencia Prueba Tolerancia Diario o semanal Semanal, quincenal o Inspección visual: Cables del sistema. Integridad mecánica del diodo mensual Confirmación / restablecimiento del factor de Anual Deriva, Reemplazo de baterías calibración del diodo. *Control del factor de corrección por distancia fuente-piel (SSD) Linealidad Confirmación/restablecimiento del factor de calibración del diodo Control de todos los factores de corrección del electrómetro Confirmación del factor de calibración 2 % F F 2 % 2 % 0.5 %. Como cuando fue aceptado 2 % 2 %

111 PRUEBAS DE CC SISTEMAS DE DOSIMETRIA IN VIVO Basados en TLD (Adaptada de IPEM Report81) Frecuencia Prueba Tolerancia Después de cada annealing Anual (o cuando se requiera) Calibración Control de variación con la dosis Control de variación con la la energía Control de sensibilidad relativa dentro del lote de dosímetros Control de variaciones aleatorias de la sensibilidad de cada uno de los dosímetros R R R R

112 Formulario para registro de pruebas del sistema dosimétrico de barrido automático Prueba Seguridad Inspección de integridad tanque de acrílico y sus accesorios Inspección de mecanismos eléctricos Límite de movimientos Mecánicos Sistema de soporte del tanque Estabilidad de los brazos Movimientos de cámara de inspección Ortogonalidad de los movimientos. Exactitud de posición : X: mm Y: mm Z: mm Repetitividad de la posición: X1: X2: X3: Y1: Y2: Y3: Z1: Z2: Z3: Dosimétricos Voltaje de polaridad Corrientes de fuga Repetitividad/Reproducibilidad de los barridos: perfiles transversales porcentajes de ionización en profundidad Comparación con mediciones puntuales: Programa de cálculo Normalización y centrado: Simetría Planitud: W50%: Energia: Conversión ionización/dosis: Salida de datos: mm mm Posición medida: X: dif: mm Y: dif: mm Z: dif: mm Promedio: X: σ: Y: σ: Z: σ: mm mm Realizado por : Observaciones:

113 Pruebas de CC del Cuarto de Moldes para fabricación de protecciones

114 Consideraciones La actualización sólo considera las tareas relativas a la construcción de protecciones personalizadas. La realización de alguna de las pruebas sugeridas y/o la inclusión de otras dependerá del diseño del cuarto y la modalidad de trabajo del centro de radioterapia

115 PRUEBAS DE CC DEL CUARTO DE MOLDES Frecuencia Prueba Tolerancia Diario Seguridad: Control de cantidad de material en el horno R Control de temperatura del horno En el rango Mecánicas: F Prensas enfriadoras F Luz del negatoscopio/dispositivo de control de protecciones Tensado del alambre cortador R Para cada protección. Cuando se recibe el poliestireno expandido y/o bandejas Seguridad: Fijación de la protección. Identificación Geométrica Forma y centrado Geométricas Dimensiones de los bloques de poliestireno expandido* Dimensiones y centrado de las bandejas R R 2mm en el isocentro. 2mm 1mm Mensual Anual Mecánicos: Cortador de poliestireno expandido. Sistema de control de protecciones (dispositivo especial /simulador / equipo). Cruce para el centrado de planos. Verificación de escalas: Distancia fuente plano Verificación de escalas: Distancia fuente/guías molde y Distancia fuente bandeja porta protección. Nivelado de las guías Posición de las guías porta molde* 1mm 5mm 2mm 0,5 0 1mm Dosimétricos: Transmisión del material de confección de las protecciones 2% **

116 En Argentina: Telgopor; en Bolivia: Plastoformo; en Brasil: Isopor; en Colombia: Icopor; en Costa Rica: Estereofón, o Styrofoam"; en Chile: Plumavit o Aislapol; en Cuba: Poliespuma; en Ecuador: Espuma-flex; en El Salvador: "Durapax"; en España: porespan, porexpan, poliespan, corchopáno corcho blanco; en Guatemala: Duropor Duroport Thermopor; en México: Unicelo Hielo seco; en Nicaragua: Poroplás; en Perú: Tecnopor; en Paraguay: "Isopor"; en Puerto Rico: Fon; en República Dominicana: Hielo Seco; en Uruguay: Espuma plast; en Venezuela: Anime

117 Aspectos de CC cubiertos por el TECDOC-1151 Unidades de TeleCobaltoterapia Aceleradores lineales (convencionales) Simuladores (fluoroscópicos) Equipos RGT TPS Proceso de planificacion en Teleterapia Equipos y fuentes de Braquiterapia Proceso de planificacion en Teleterapia Instrumentos de medida (tele y braquiterapia)

118 Aspectos de CC agregados en el Suplemento Tomógrafos computarizados (CT) utilizados para la simulación de tratamientos. Sistemas de Imagen Portal Electrónica (EPID) Colimadores Multi-hojas (MLC) Cuñas Dinámicas Instrumentos de medida Cuarto de Moldes

119 Algunos aspectos de CC pendientes a desarrollar en II Suplemento Sistemas de R&V Sistemas de IMRT (pruebas específicas a equipos) Sistemas Estereotácticos Sistemas de imágenes para IGRT (CBCT, helicoidales, fluoroscópicos, ópticos, ultrasónicos) Sistemas 4D (tracking-gating) Sistemas para IORT Controles «end-to-end» Otros??

120 Retos en QA Filosofía imperante basada en principio de medir todo lo medible. Protocolos de CC altamente prescriptivos Paradigma actual de protocolos CC enfocado en evaluar el comportamiento funcional del equipamiento de radioterapia, a través de parámetros susceptibles a ser medidos, con tolerancias impuestas en niveles estrictos pero alcanzables, suelen ser prescritos por diferentes entes internacionales o profesionales (OIEA, OMS, AAPM, ESTRO) asumidos como «mandatorios»por los órganos reguladores nacionales.

121 Retos en QA Incremento acelerado de la complejidad del equipamiento y los procedimientos radioterápicos, hace que los métodos tradicionales para establecer los cronogramas de CC, pueden conllevar a una cantidad inmanejable de pruebas, por lo que este enfoque parece no ser sostenible en el futuro cercano

122 Retos en QA La formulación de guías para los controles de calidad suele quedarse retardada en tiempo respecto a la penetración de técnicas avanzadas en la comunidad médica, dejando a los físicos médicos y radioncólogossin una estrategia clara hacia cómo mantener la calidad y seguridad del tratamiento Posibilidad de pasar a un paradigma «prospectivo» => estrategias de QA basadas en análisis de riesgos

123 Herramienta para evaluar necesidades de QA en Radioterapia: FMEA Huqet al. IJROBP, Vol. 71, No.1, 2008

124 Nuevo proyecto coordinado de investigación del OIEA (CRP E ) Objetivo To establish whether the extent and depth of the QA effort in radiotherapy leads to an improvement in the accuracy achievable, as measured by independent endto-end phantom tests. Estudios y encuestas sobre programas de QA establecidos, para determinar su correlación con la exactitud alcanzada en los tratamientos.

125 Muchos retos y poco tiempo!! Necesidad de educación continua

126 Continuará Físico Médico