IV Congresso ALATRO 2013 Control de Calidad en IGRT

Transcripción

1 CONTROL DE CALIDAD EN RADIOTERAPIA GUIADA POR IMAGEN (IGRT) FÍSICO MÉDICO: ANDERSON MARTINS PÁSSARO SÃO PAULO / BRASIL CARTAGENA / COLOMBIA Lunes, 29 de JULIO de 2013

2 Parte 1 Introducción Sistemas Elekta y BrainLAB El Acelerador Lineal Elekta AXESSE Modalidades de Tratamiento y los Tipos de IGRT El Sistema Elekta iviewgt El Sistema Elekta XVI El Sistema BrainLAB ExacTrac Pros y Contras de los Sistemas IGRT

3 Acelerador Lineal Elekta AXESSE (Hospital do Coração HCor) Sistema de imágenes 2D y 3D para IGRT 2D: iviewgt, XVI y ExacTrac (BrainLAB) 3D: XVI Colimación con Multi hojas Agility 80 pares de hojas Anchura: 5 mm (proyección en isocentro) Velocidad Máxima: 3.5 cm/s Interdigitación Baja transmissión (< 0.5%) Colimación con Multi hoja Apex Anchura: 2.5 mm (proyección en isocentro) Campo Máximo: 12 cm x 14 cm

4 Acelerador Lineal Elekta AXESSE (Hospital do Coração HCor) Sistema de imágenes 2D y 3D para IGRT 2D: iviewgt, XVI y ExacTrac (BrainLAB) 3D: XVI Colimación con Multi hojas Agility 80 pares de hojas Anchura: 5 mm (en el isocentro) Velocidad Máxima: 3.5 cm/s Interdigitación Baja transmissión (< 0.5%) Colimación con Multi hojas Apex Anchura: 2.5 mm (en el isocentro) Campo Máximo: 12 cm x 14 cm

5 Acelerador Lineal Elekta AXESSE (Hospital do Coração Hcor) Modalidades de Tratamiento Modalidades de IGRT 3D-CRT Electronic Portal Image IMRT CBCT VMAT Planar/Motion View SBRT SRS ExacTrac

6 3D-CRT IMRT VMAT SBRT SRS M A Y O R L A T E C N O L O G Í A M O D A L I D A D E T R A T A M I E N T O MENOS MODALIDADES DE IMÁGENES SE UTILIZA Electronic Portal Image Planar/Motion View CBCT ExacTrac Electronic Portal Image CBCT ExacTrac CBCT ExacTrac CBCT ExacTrac ExacTrac M O D A L I D A D E I G R T M A Y O R L A T E C N O L O G Í A M Á S C O M P L E J O C C IV Congresso ALATRO 2013

7 Sistema ELEKTA para IGRT (2D > iviewgt) Sistema electrónico para la obtención de imágenes em Radioterapia Adquisición de la imagen mediante diodos de silicio amorfo Procesamiento de la imagen dentro de la estación de trabajo localización y desplazamiento semi automático

8 Sistema ELEKTA para IGRT (2D > iviewgt) Sistema de adquisición de imágenes planares con MV Se puede utilizar como herramienta para IGRT tomando siempre dos imágenes ortogonales Depiende del posprocesamiento para una correcta evaluación (baja calidad de la imágen) Emplea algoritmos en el sistema de registro y verificación para localización del isocentro Se puede manejar el software de um modo semi-automático (mejores resultados) El uso de líneas o puntos ayudan en la localización

9 Sistema ELEKTA XVI Equipo utilizado para obtener imágenes planares (2D) y volumétricas (3D) El panel de imagen kv está montado en un brazo extensible El generador kv está montado perpendicularmente al de MV Panel de imagen kv Generador kv

10 Sistema ELEKTA para IGRT (2D > XVI) En el modo PlanarView se adquiere una sola imagen estática En el modo MotionView se adquiere una serie de imágenes com el brazo estático o en rotación En PlanarView se puede tomar imágenes ortogonales para una localización inicial del paciente En MotionView es posible evaluar el movimiento de los órganos mientras el paciente se encuentra en la posición de tratamiento

11 Sistema ELEKTA para IGRT (3D > XVI) Equipo usado para obtener imágenes volumétricas > CBCT Herramienta necesaria para tratamientos de SBRT Trabaja en conjunto con la camilla robótica Hexapod (6D)

12 Sistema ELEKTA para IGRT (3D > XVI) Para el CBCT el sistema XVI adquiere numerosas imágenes planas del paciente Essas imágenes (frames) son manipuladas por algoritmos y reconstruidas tridimensionalmente Por último, la reconstrucción 3D se superpone a la TAC de planificación TAC de Planificación CBCT Desplazamiento Automático

13 Sistema BrainLAB para IGRT (2D/3D > ExacTrac) A. RT Patient Monitoring System (Infrared) Monitoreo constante de la posición del paciente durante todo el tratamiento Trabaja en conjunto con las imágenes CBCT Alta Precisión Marcadores Reflectivos Sistema Emissor Infrarrojo

14 Sistema BrainLAB para IGRT (2D/3D > ExacTrac) B. RT Patient Positioning System (X-Ray) Verificación de la posición del paciente y del tumor durante todo el tratamiento Asegura una precisión sub-milimétrica independiente del acelerador lineal Sistema Emissor de Rayos-X Panel de Detección (Silicio Amorfo)

15 Sistema BrainLAB para IGRT (2D/3D > ExacTrac) RT Patient Monitoring System (Infrared) + RT Patient Positioning System (X- Ray) Posicionamiento primário Infrared System Verificación intra-fracción X-Ray System Localización sub-milimétrica X-Ray System ExacTrac Snap Verification Monitoreo constante del paciente Infrared System

16 Pros y Contras de los Sistema de Imágenes utilizados para IGRT Imágenes 2D Imágenes 3D PROS Detectan errores de posicionamiento importantes CONTRAS Mala calidad de la imagen Sólo visualizan estructuras óseas o fuduciales No adecuadas para detectar rotaciones PROS Calidad de la imagen Identifican los tejidos blandos CONTRAS Incapaces de detectar movimientos intrafracción Aumentan el tiempo de tratamiento Características del Sistema de IGRT de Elekta, Castillo G. J. A. ONCOSUR - Granada

17 Parte 2 Sistemas Elekta El Protocolo TG 142 de la AAPM Control de Calidad del Sistema 2D iviewgt Control de Calidad del Sistema 2D/3D XVI

18 El Protocolo TG 142 de la AAPM Pruebas Diárias: Pruebas importantes antes del control de calidad de los sistemas IGRT Task Group 142 Report: Quality Assurance of Medical Accelerators, AAPM September 2009

19 El Protocolo TG 142 de la AAPM Pruebas Mensuales: Software para Control de Calidad AutoCAL Coincidencia Luz X Radiación (simétrica y asimétrica) Diferencia entre las Distancias Laser y Pointer Tamaños de Campo (simétrico y asimétrico) Centralización del Cross-hair Lasers para Localización Errores: Posicionamiento Espacial y Magnificación Task Group 142 Report: Quality Assurance of Medical Accelerators, AAPM September 2009

20 El Protocolo TG 142 de la AAPM Pruebas Anuales: Isocentro del Gantry, Colimador y Mesa Coincidencia del Isocentro Mecánico y Radioactivo Errores: Posicionamiento Espacial Task Group 142 Report: Quality Assurance of Medical Accelerators, AAPM September 2009

21 El Protocolo TG 142 de la AAPM Control de Calidad para Cuñas: Control de Calidad para Multi Hojas: Software para Control de Calidad AutoCAL Task Group 142 Report: Quality Assurance of Medical Accelerators, AAPM September 2009

22 El Protocolo TG 142 de la AAPM Pruebas Diárias: Pruebas realizadas DIARIAMENTE en los sistemas iviewgt y XVI Task Group 142 Report: Quality Assurance of Medical Accelerators, AAPM September 2009

23 El Protocolo TG 142 de la AAPM Pruebas Mensuales: Pruebas realizadas TRIMESTRALMENTE en los sistemas iviewgt y XVI Task Group 142 Report: Quality Assurance of Medical Accelerators, AAPM September 2009

24 El Protocolo TG 142 de la AAPM Pruebas Anuales: Coincidencia del isocentro MV y KV Prueba realizada SEMESTRALMENTE en el sistema XVI Task Group 142 Report: Quality Assurance of Medical Accelerators, AAPM September 2009

25 AAPM TG 101 Guía de Conducta para SBRT Medical Physics 2010, 37(8):

26 Sistema 2D iviewgt Maniquí incluido con el Sistema iviewgt LAS VEGAS PHANTOM La única prueba propuesta por Elekta para el Control de Calidad de la imagen Prueba trimestral de BAJO CONTRSTATE realizada por la Equipe de Física Médica

27 Sistema 2D iviewgt

28 Sistema 2D iviewgt Otra prueba posible: ESCALA (que se encuentra en el Protocolo TG 142 de la AAPM) Prueba trimestral realizada por la Equipe de Física Médica 14,9 mm 10,0 mm 7,2 mm

29 Sistema 2D iviewgt Otras pruebas del Protocolo TG 142 de la AAPM (Periodicidad: trimestral y realizada por la Equipe de Física Médica) - RESOLUCIÓN ESPACIAL - UNIFORMIDAD y RUÍDO Maniquí incluido con el Sistema XVI TOR 18FG (LEEDS TEST OBJECTS) Maniquí desarollado para control de calidad de imágens de baja energía (hasta 70 kv) No se puede utilizar las tablas del manual del usuário Recomendación: 1. Después de las pruebas de acpetación establecer los valores de referencia (línea de base) 1. Utilizar un software de análisis para cuantificar los valores de referência ImageJ (gratuito) 1. establecer y mantener un método de medición y análisis (frecuencia de las pruebas, estudio de errores, límites aceptables y niveles de acción)

30 Sistema 2D/3D XVI Maniquí incluido con el Sistema XVI para Control 2D TOR 18FG (LEEDS TEST OBJECTS) Pruebas para el modo de imágenes PlanarView del Sistema XVI Posible hacer todas las pruebas propuestas por el Protocolo TG 142 de la AAPM - RESOLUCIÓN ESPACIAL - BAJO CONTRASTE

31 Sistema 2D/3D XVI CONTRASTE RESOLUCIÓN ESPACIAL N de Discos Visibles = 15 CONTRASTE = (especificación Discos Visibles) N del Grupo de Frecuencia Visible = 13 RESOLUCIÓN ESPACIAL = 2.0 (especificación 1.4 Grupo de Frecuencia = 10) Características del Sistema de IGRT de Elekta, Castillo G. J. A. ONCOSUR - Granada

32 Sistema 2D/3D XVI Maniquí incluido con el Sistema XVI para Control 3D CATPHAN (THE PHANTOM LAB) Pruebas para el modo de imágenes CBCT del Sistema XVI Posible hacer todas las pruebas propuestas por el Protocolo TG 142 de la AAPM - RESOLUCIÓN ESPACIAL - CONTRASTE - UNIFORMIDAD y RUÍDO

33 Sistema 2D/3D XVI UNIFORMIDAD y RUÍDO CATPHAN CTP486 Image Uniformity Module Prueba que se hace en una imagen de material uniforme El número CT del material es diseñado para quedarse dentro de 2% de la densidad del agua (20H) Los números CT registrados varían típicamente entre 5H a 18H Tolerancia 1.5%

34 Sistema 2D/3D XVI CONTRASTE CATPHAN CTP515 Low Contrast Module (with supra-slice and subslice contrast targets) Material Mean Pixel Value Standard Deviation HU (CT #) Polystyrene LDPE Valor de Visibilidad (BAJO CONTRASTE) Tolerancia 1.5%

35 Sistema 2D/3D XVI RESOLUCIÓN ESPACIAL CATPHAN CTP528 High Resolution Module (with 21 line pair per cm gauge and point source) N de Pares de Líneas por cm (pl/cm) Visibles = 11 pl/cm Tolerancia 10 pl/cm

36 Sistema 2D/3D XVI ESCALA Tolerancia 1.0 mm Medida Distancia Esperada Distancia Medida Distancia Vertical 117 mm mm Distancia Horizontal 117 mm mm Distancia Sagital 110 mm 110 mm

37 Sistema 2D/3D XVI COINCIDENCIA del ISOCENTRO MV y KV Maniquí incluido con el Sistema XVI para Control 3D BALL BEARING PHANTON Procedimiento descrito en el documento de aceptación del XVI de Elekta Variación de la prueba de Winston-Lutz Procedimiento realizado semestralmente por la Equipe de Física Médica Physics of SBRT: QA and Simulation, Kearns B Wake Forest Baptist Health, 2013

38 Sistema 2D/3D XVI Procedimiento 1: EL ISOCENTRO MV Alinear la bolita del maniquí (8 mm) con los lasers Adquirir imágenes con el iviewgt (gantry 0, 90, 180 y 270 ) Transferir las imágenes para el software del XIV y evaluar los resultados Physics of SBRT: QA and Simulation, Kearns B Wake Forest Baptist Health, 2013

39 Sistema 2D/3D XVI Procedimiento 1: EL ISOCENTRO MV El procedimiento deve ser repetido hasta que el centro de la bolita se encuentre dentro de 0.25 mm del isocentro MV El Centro de la Bolita es el promedio de la posición del centro de la bolita en las ocho imágenes La Diferencia es la sustración de los centros de la bolita y de del campo. El Centro del Campo es calculado a partir de las proyecciones de las ocho imágenes del campos tomadas en diferentes posiciones de gantry y colimador Tolerancia 0.25 mm Physics of SBRT: QA and Simulation, Kearns B Wake Forest Baptist Health, 2013

40 Sistema 2D/3D XVI Procedimiento 2: EL ISOCENTRO kv Adqurir un CBCT de la bolita y comparar con la imagen de referencia Evaluar la diferencia y Caso la misma se ecuentre más grande que 0.25 mm Desplazar la bolita usando el micrómetro del maniquí y repetir la imagen Comparar las difenrencias de los isos Tolerancia 0.5 mm Physics of SBRT: QA and Simulation, Kearns B Wake Forest Baptist Health, 2013

41 Control de Calidad Diário en IGRT/SBRT Sistemas 2D iviewgt y 3D XVI POSICIONAMIENTO y REPOSICIONAMIENTO Maniquí para los Sistemas iviewgt y XVI PARALELEPÍPEDO DE ACRÍLICO CON MARCADORES Procedimiento realizado por los Tecnólogos junto con las pruevas de Control de Calidad Diária Alinear el maniquí acerca de los laseres Setup Intelligence de MOASAIQ Tomar un CBCT con el sistema XVI y ajustar la posición con las herramientas del proprio XVI Chequear la posición con imágenes ortogonales MV con el sistema iviewgt Evaluar la posición con las herramientas de MOSAIQ Tolerancia 1.0 mm Physics of SBRT: QA and Simulation, Kearns B Wake Forest Baptist Health, 2013

42 /SBRT Sistemas 2D iviewgt, 3D XVI y Hexapod POSICIONAMIENTO y REPOSICIONAMIENTO Maniquí para los Sistemas iviewgt, XV y Hexapod QUASAR PENTAGUIDE Procedimiento realizado semanalmente por la Equipe de Física Médica Alinear el maniquí acerca de los laseres con un desplazamiento conocido Ajustar en un extremo del maniquí un pequeño ángulo para provar el Sistema Hexapod Tomar un CBCT con el sistema XVI y ajustar la posición con las herramientas del proprio XVI Chequear la posición con imágenes ortogonales MV con el sistema iviewgt Tolerancia 1.0 mm Evaluar la posición con las herramientas de MOSAIQ Physics of SBRT: QA and Simulation, Kearns B Wake Forest Baptist Health, 2013

43 ESTABILIDAD del ISOCENTRO MV /SBRT Sistema 3D XVI Maniquí incluido con el Sistema XVI para Control 3D BALL BEARING PHANTON Prueba de Winston-Lutz El procedimiento mensual consiste en tomar imágenes MV en diferentes posiciones de gantry, colimador y camilla Procedimiento realizado mensualmente por la Equipe de Física Médica Nota: entrar en la sala de tratamiento y mirar si las marcas del maniquí coinciden con los laseres Physics of SBRT: QA and Simulation, Kearns B Wake Forest Baptist Health, 2013

44 /SBRT Sistemas 2D iviewgt, 3D XVI y Hexapod PRUEBA DE VERIFICACIÓN GLOBAL - END-to-END Maniquí PLACAS DE ÁGUA SÓLIDA CON PELÍCULAS RADIOCROMICA Chequear la fidelidad y precisión del sistema como un todo Procedimento realizado anualmente por la Equipe de Física Médica Physics of SBRT: QA and Simulation, Kearns B Wake Forest Baptist Health, 2013

45 GRACIAS POR SU ATENCIÓN!!!