avaliação dos dados do controle de qualidade de igrt utilizando o

AVALIAÇÃO DOS DADOS DO CONTROLE DE QUALIDADE DE
IGRT UTILIZANDO O OBJETO SIMULADOR QUASARTM PENTA
GUIDE EM RADIOTERAPIA.
Maistro, Carlos Eduardo B.1; Piccioli, Marcelo R.2; Ferrari, Vilma A2;
Rodrigues, Laura N2,3.
1
Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo,São Paulo, Brasil.
Serviço de Radioterapia do Instituto do Câncer do Estado de São Paulo, São Paulo, Brasil.
3
Serviço de Radioterapia do Instituto de Radiologia, Hospital das Clinicas da Faculdade de
Medicina da Universidade de São Paulo,São Paulo, Brasil.
2
TM
Resumo. O objetivo deste trabalho é avaliar a utilização do objeto simulador QUASAR Penta
Guide como uma das ferramentas possíveis no controle de qualidade de IGRT do serviço de
radioterapia do Instituto do Câncer do Estado de São Paulo. Foram avaliados os resultados dos
testes diários do sistema de posicionamento automático da mesa de tratamento em dois
aceleradores lineares, Elekta Axesse e Elekta Synergy, em que tratamentos de IMRT e VMAT
são realizados. Os deslocamentos médios encontrados para as coordenadas (x, y, z) foram de
(-1.02±0.04; 1.55±0.02; 1.14±0.01)cm e (-0.93±0.04; 1.55±0.04; 1.04±0.02) respectivamente,
estando dentro dos limites estabelecidos como aceitáveis. Também foi analisada a rotação do
objeto simulador para as três coordenadas comparativamente com a sua posição no momento
da tomografia de simulação. As rotações médias nas coordenadas (x, y, z) ficaram abaixo do
limite estabelecido, sendo os máximos desvios observados de (0.1º; 0,5º; 0,9º) e (0.5º; 0,6º;
0,9º) respectivamente. Os resultados encontrados apontam para a validade no uso do objeto
TM
simulador QUASAR
Penta Guide como uma das ferramentas possíveis no controle de
qualidade de IGRT. Atrávés deste controle de qualidade foi possível avaliar a confiabilidade no
ajuste automático da mesa e, considerando os limites estabelecidos pelo fabricante como
sendo aceitáveis, considerou-se que este tem sido realizado de maneira adequada.
Palavras chave: controle de qualidade, IGRT, CBCT, QUASAR
TM
Penta Guide
TM
DATA EVALUATION OF QUALITY CONTROL IGRT USING THE PHANTOM QUASAR
PENTA GUIDE IN RADIOTHERAPY
TM
Abstract. The objective of this study is to evaluate the use of phantom QUASAR Penta Guide
as one of the possible tools in quality control of radiotherapy IGRT service of the Cancer
Institute of the State of São Paulo. The results of the daily tests of the automatic positioning of
the treatment table system in two linear accelerators, Elekta Axesse and Elekta Synergy, where
IMRT and VMAT treatments are performed were evaluated. The average displacement found
for the coordinates (x, y, z) were (-1.02 ± 0:04, 1:55 ± 0:02, 1:14 ± 0.01) cm and (-0.93 ± 0:04,
1:55 ± 0:04, 1:04 ± 0.02) respectively, being within the limits set as acceptable. Was also
analyzed the rotation of the phantom for the three coordinates compared with its position at the
time of CT simulation. The mean rotations at coordinates (x, y, z) were below the limit, with
maximum deviations of (0.1 º, 0.5 º, 0.9 º) and (0.5 º, 0.6 º, 0.9 º) respectively. The results
TM
indicate the validity of the use of the phantom QUASAR Penta Guide as one of the possible
tools in quality control of IGRT. Through this quality control was possible to assess the reliability
of the automatic adjustment of the table and, considering the limits established by the
manufacturer as being acceptable, it was considered that this has been done properly.
TM
Keywords: quality control, IGRT, CBCT, QUASAR Penta Guide
1. Introdução
A técnica de radioterapia guiada por imagem
(IGRT) surgiu da necessidade de se localizar de
maneira mais precisa o volume alvo do
tratamento. Neste contexto, sistemas de imagem
baseados em cone beam CT (CBCT) passaram
a integrar os aceleradores lineares com o
objetivo de corrigir possíveis variações no
posicionamento diário do paciente ou de
volumes internos de tratamento com relação a
sua posição no momento da tomografia
computadorizada (TC) de planejamento.
As imagens adquiridas através do CBCT são
comparadas com as imagens da tomografia de
planejamento; o sistema calcula as diferenças na
posição do paciente, em todas as direções:
vertical, longitudinal e lateral, além de possíveis
rotações. A mesa de tratamento corrige
automaticamente a posição do paciente para a
posição da TC de planejamento e, um segundo
CBCT é realizado a fim de garantir que o
deslocamento foi efetivamente realizado.
Dentro deste contexto, o objeto simulador
TM
QUASAR
Penta Guide apresenta-se como
uma das ferramentas que podem ser usadas
tanto no comissionamento quanto para a
realização de testes diários de sistemas de
IGRT, garantindo a precisão do sistema de
posicionamento automático do paciente, assim
evitando assim que o segundo CBCT seja
realizado, minimizando a dose no paciente
devido a este procedimento.
2. Material e métodos
TM
O objeto simulador QUASAR
Penta Guide,
Figura 1, consiste em um objeto simulador
cúbico é constituído dos seguintes elementos:
marcadores em sua superfície para orientar o
posicionamento do isocentro; um nível bolha
para verificacão do alinhamento; esferas
radiopacas, uma centrada no isocentro com
diametro de 4mm, as quais posibilitam verificar
se o retículo do aparelho está calibrado em
diferentes posições do gantry.
Utilizando o ajuste automático da mesa, foi
reposicionado o objeto simulador. O isocentro
deve coincidir com as coordenadas indicadas
previamente com uma tolerância máxima de ±2
1, 2,3.
mm de deslocamento
Todas as medidas foram realizadas em dois
aceleradores lineares (Elekta Axesse e Elekta
Synergy
respectivamente),do
Serviço
de
Radioterapia do Instituto do Câncer do Estado
de São Paulo, em que tratamentos de IMRT e
VMAT são realizados. As imagens de CBCT
foram realizadas utilizando filtro KV F1 e
colimador M20 (chumbo, tamanho nominal 2.5
cm), com o painel posicionado na posição
média, simulando um CBCT de pelve, conforme
descrito no manual do usuário do sistema XVI da
6
Elekta .
TM
Além deste teste, o objeto simulador QUASAR
Penta Guide possibilita a realização outros
testes opcionais tais como: coincidência do
campo luminoso com o campo radioativo; e
inspeção das projeções das imagens DRR.
3. Resultados
Avaliando os resultados obtidos dos testes
realizados no acelerador linear Elekta Axesse
entre ABRIL/2014 e JUNHO/2014 observou-se
que o deslocamento automático da mesa se
mostrou confiável para as três coordenadas (x,
y, z). Os deslocamentos médios realizados para
as coordenadas (x, y, z) foram de (-1.02±0,04,
1.55±0,02, 1.14±0,01)cm.
A Figura 2 apresenta os resultados encontrados
para o período avaliado.
2
Deslocamento
1,5
Figura1: Objeto simulador QUASARTM Penta Guide1.
1
0,5
X
0
Y
-0,5 0
40
Z
-1
-1,5
Para a realização dos testes diários de
verificação do ajuste automático da mesa,
imagens da tomografia computadorizada de
simulação são comparadas com as imagens de
CBCT adquiridas.
Para tal foi alinhado o objeto simulador utilizando
os lasers de posicionamento em seu centro
(0,0,0), definidos no momento em que se
realizou a tomografia do objeto simulador, e foi
então realizado um procedimento de CBCT. A
imagem resultante é registrada com a imagem
da TC. A comparação entre as imagens deve
indicar um deslocamento conhecido às seguintes
coordenadas
pré-determinadas no objeto
simulador de controle de qualidade: (-1.0; 1.4;
1
1.2)cm .
20
Frequência (dias)
Figura 2. Deslocamentos realizados nas coordenadas (x,y,z)
do período avaliado para o acelerador Elekta Axesse.
Os maiores desvios entre o deslocamento
realizado e o deslocamento correto esperado
foram de (0.12, 0.19, 0.11)cm todos abaixo da
tolerância de ± 2 mm estabelecida como sendo
1, 2,3
aceitável
.
Também foi analisada a rotação do objeto
simulador nas coordenadas x, y e z
comparativamente com a sua posição no
momento da tomografia de simulação. Neste
parâmetro, a tolerância estabelecida é de um
1, 2,3
grau
.
Figura 5: Análise das rotações nas coordenadas (x,y,z), em
graus, do objeto simulador no período avaliado para o
acelerador Elekta Synergy.
1,5
Rotação
1
0,5
x
0
y
-0,5
0
-1
10
20
30
40
z
Frequência (dias)
Figura 3: Análise das rotações nas coordenadas (x,y,z), em
graus, do objeto simulador no período avaliado para o
acelerador Elekta Axesse.
Através da Figura 3 verifica-se que dentro do
período analisado as rotações médias nas
coordenadas (x, y, z) ficaram abaixo do limite
estabelecido, sendo os máximos desvios
observados de 0.1º na coordenada x, 0.5º na
coordenada y e 0.9º na coordenada z.
Os resultados obtidos dos testes realizados no
acelerador linear Elekta Synergy entre MAIO/
2014 e JUNHO/2014 observou-se que o
deslocamento automático da mesa se mostrou
dentro dos valores aceitáveis para as três
coordenadas
x (-0.93±0.04), y (1.55±0.04) e z (1.04±0.02). A
Figura 4 apresenta os resultados encontrados
para o período avaliado.
Deslocamento
2
1
X
0
-1
0
20
40
Y
Z
-2
Frequência (dias)
Figura 4. Deslocamentos realizados nas coordenadas (x,y,z)
do período avaliado para o acelerador Elekta Synergy.
Através da Figura 5 verifica-se que novamente
as rotações médias nas coordenadas (x, y, z)
ficaram abaixo do limite estabelecido, dentro do
período analisado, sendo os máximos desvios
observados de 0.5º na coordenada x, 0.6º na
coordenada y e 0.9º na coordenada z.
Rotação
0
20
40
-0,4
X
-0,6
Y
-0,8
Z
-1
Frequência (dias)
1 QUASARTM Penta-Guide Phantom – User Guide.
2 Eric E. Klein, Joseph Hanley, John Bayouth, Fang-Fang
Yin, William Simon, Sean Dresser, Christopher Serago,
Francisco Aguirre, Lijun Ma, Bijan Arjomandy, Chihray Liu,
Carlos Sandin, Todd Holmes. Task Group 142 report: Quality
assurance
of
medical
accelerators.
2009.
3 Jean-Pierre Bissonnette, Peter A. Balter and Lei Dong,
Katja M. Langen, D. Michael Lovelock, Moyed Miften,
Douglas J. Moseley, Jean Pouliot, Jan-Jakob Sonke, Sua
Yoo. Quality assurance for image-guided radiation therapy
utilizing CT-based technologies: A report of the AAPM TG179.
2012.
4 Sykes, J. R.; Dean, C. J.; Brettle, D. S.; Magee, D. R.;
Thwaites, D. I.. Measurement of cone beam CT coincidence
with megavoltage isocentre and image sharpness using the
QUASARTM
Penta-Guide
phantom.
5 RODRIGUES, L. N. . Acceptance and commissioning of the
XVI system at ICESP, Sao Paulo. In: 18th International
Conference of Medical Physics, 2011, Porto Alegre.
Proceedings of the International Conference of Medical
Physics. Sao Paulo: Associacao Brasileira de Fisica Medica,
2011.
6 Elekta XVI – User Guide.
Agradecimentos
Agradecimentos ao Ministério da Saúde
(SGTES) e ao Ministério da Educação (SESu).
0
-0,2
4. Discussão e conclusões
Os resultados encontrados apontam para a
TM
validade no uso do objeto simulador QUASAR
Penta Guide como uma das ferramentas
possíveis no controle de qualidade de IGRT.
Atrávés deste controle de qualidade foi possível
avaliar a confiabilidade no ajuste automático da
mesa e, considerando os limites estabelecidos
pelo fabricante como sendo aceitáveis, que este
tem sido realizado de maneira adequada.
Diante destes resultados pode-se considerar a
possibilidade de se dispensar a realização do
segundo
CBCT
para
verfificação
do
posicionamento do paciente, reduzindo o tempo
total de tratamento do mesmo, e evitando sua
exposição
a
doses
de
radiação
desnecessariamente.
A próxima etapa deste
trabalho de
TM
comissionamento do QUASAR
Penta Guide
será realizar os deslocamentos utilizando a
mesa robótica Hexapod, que possui 6 graus de
liberdade, que corrige os pequenos desvios no
posicionamento do paciente, validando com isso
o uso desta mesa utilizando este objeto
simulador.
Referências
Contato:
Carlos Eduardo Bravin Maistro
[email protected]