Vypracování metodiky pro zkoušky provozní stálosti výpočetního systému pro plánování radioterapie

Tereza ZIMOVÁ

Bachelor's thesis

Envolvement of Quality Control Tests of Treatment Planning System

Abstract:

Bakalářská práce se zabývá zkouškami provozní stálosti plánovacího systému. Ty se provádí dle Doporučení SÚJB za pomocí QUASAR fantomů. Tyto fantomy jsou drahé, obtížně se s nimi manipuluje a jejich metodika pro roční zkoušku provozní stálosti je zbytečně časově náročná. Je tedy v zájmu pracoviště, aby tento QUASAR fantom byl nahrazen Inhomogeneity Phantomem. QUASAR fantomy navíc zapůjčuje Státní úřad radiační ochrany, tím pádem nejsou neustále k dispozici. Cílem bylo ověřit, zda u zkoušky provozní stálosti se dají QUASAR fantomy nahradit Inhomogeneity Phantomem. Práce se skládá z teoretické a praktické části. Teoretická část se zabývá plánováním léčby, zkouškami zdrojů ionizujícího záření a technickým vybavením. V práci jsou zmíněny Atomový zákon a Doporučení SÚJB, ze kterých vychází nově vypracovaná metodika. V samostatné kapitole je rozebrané plánování léčby a jeho algoritmus postupu. Plánování se provádí pomocí systému Eclipse. Systém obsahuje mnoho funkcí, pomocí kterých se zrychluje tvorba, výběr a ověřování léčebných plánů. V další kapitole jsou popsané jednotlivé testy zdrojů ionizujícího záření, jejichž cílem je ověřování správnosti parametrů těchto zařízení. Zajištění kvality zdrojů ionizujícího záření je jednou z podmínek zajištění kvality léčby ionizujícím zářením a radiační ochrany pacientů i pracovníků. Zkoušky provozní stálosti jsou jedny z těchto testů. Je zde také popsané technické vybavení, bez kterého by se provedení praktické části neobešlo. Zahrnuje lineární urychlovač TrueBeam, 2D detektor, fantomy či ostatní vybavení, jako např. klíny, filtry apod. V praktické části jsou vytvořeny 2 metodiky, metodika výzkumu a metodika pro zkoušku provozní stálosti plánovacího systému. Metodika výzkumu je tvořena podkapitolami, které popisují postup práce při provádění zkoušky provozní stálosti. Tato metodika vychází z manuálů použitého technického vybavení. Před uvedením do praxe bude nutné provést nezávislé ověření navržené metodiky, po kterém bude provedeno její nutné zestručnění a posouzení SÚJB. Navržená metodika pro zkoušku provozní stálosti plánovacího systému je v souladu s Doporučením SÚJB. Z celé metodiky se v praktické části ověřovala dávka naplánovaná v plánovacím systému Eclipse s dávkou naměřenou pro testy s nehomogenitami. V této práci je stanovena hypotéza "Lze předpokládat částečné nebo úplné nahrazení fantomů firmy Modus nebo fantomů výrobce Agmeco fantomy Inhomogeneity Phantom výrobce PTW". K potvrzení či vyvrácení hypotézy byla nasbírána data jednotlivých dávek. Sběr dat se provedl ozářením měřící sestavy: detektor OCTAVIUS 729 + Inhomogeneity Phantom + příslušný počet přiložených desek. Zářilo se celkem čtyřmi energiemi, 6X, 18X, 6XFFF a 10XFFF. K vyhodnocení dat bylo využito gama analýzy, která hodnotí polohu i velikost daného bodu dávkové matice dle předem zadaných kritérií. Kritéria byla stanovena podle tabulky Tolerance. U většiny bodů byla splněna. Podstatné bylo, že kritérium 10,0 mm; 10,0 %, požadované doporučením SÚJB splnily všechny body, protože se totiž jedná o oblasti build-up, polostínu a rozhraní s nehomogenitami. Výzkum byl úspěšný. Potvrdil hypotézu, tudíž QUASAR fantomy mohou být pro potřeby zkoušky provozní stálosti plánovacího systému zcela nahrazeny Inhomogeneity Phantomem. Pokud se uvede tato metodika do praxe, dojde k usnadnění práce a zkrácení doby potřebné k provedení zkoušek.

Abstract:

This Bachelor´s thesis deals with the treatment planning system Short-term Stability Check. They are carried out according to the Recommendations of the SONS using QUASAR phantoms. These phantoms are expensive, difficult to handle and the methodology for these phantoms of yearly Short-term Stability Check is unnecessarily time consuming. Then it is in the interest of the department that the QUASAR phantoms will be replaced by Inhomogeneity Phantom. Also, the National Radiation Protection Institute lends QUASAR phantoms, so they are not always available. The purpose of this thesis is verified if QUASAR phantoms can be replaced by Inhomogeneity Phantom for Short-term Stability Check. The thesis consists of theoretical and practical parts. The theoretical part deals with the treatment planning system, checks of the ionizing radiation sources and technical equipment. The newly developed methodology is derived from Atomic act and the Recommendation of the SONS and as mentioned above. The treatment planning process and its algorithm are described in an independent chapter. The treatment planning is carried out in the system Eclipse. The system includes many functions, which accelerate the creation, selection and verification of treatment plans. In the following chapter are described the individual checks of the ionizing radiation sources, aimed to verify the accuracy of the devices´ parameters. The Quality Assurance of the ionizing radiation is a condition for the treatment quality and radiation protection of patients and personal. Short-term Stability Check is one of these checks. There is also described the technical equipment, which is necessary for the practical part is impossible. It includes TrueBeam linear accelerator, a 2D detector, phantoms and other equipments, such as wedges, filters. In the practical part there are 2 methodologies, the one of research and the second for Short-term Stability Check of the planning system. The research methodology includes sub-chapters that describe the workflow for Short-term Stability Check. This methodology is based upon information from the manuals of technical equipment. Before introducing the proposed methodology into practice it will be necessary to make its independent verification. Thereafter it will be needed to shorten the methodology to send it to the SONS for assessment. The proposed methodology for Short-term Stability Check of the planning system is in agreement with the on Recommendation of the SONS. In the practical part was verified the planned dose in the planning system Eclipse with measured dose only for checks with inhomogeneities. In this study is formulated the hypothesis: "Can be assumed partial or complete replacement phantoms from the firms Modus or AGMECO by Inhomogeneity Phantom supplied by the PTW company". To confirm or refute the hypothesis was collected data of individual doses. Data collection was performed by irradiating the measurement setup: the detector Octavius 729 + Inhomogeneity Phantom + appropriate number of added plates. In total four energies, 6X, 18X, 6XFFF and 10XFFF were used. Data evaluation was provided by gamma analysis, which assesses the location and size of the point in the dose matrix according to previously specified criteria. The criteria were determined by the table Tolerance. These criteria were verified at most of points. The important thing was that the criterion of 10.0 mm; 10.0% required by Recommendation of the SONS was fulfilled by all points, because it concerns a build-up area, penumbra and interfaces with inhomogeneity's. The research was successfull. It confirmed the hypothesis that QUASAR phantoms may be completely replaced by Inhomogeneity Phantom. In case of practical implementation of this methodology, it should facilitate the work and reduce significantly the time needed to perform the checks.

Keywords

Radioterapie, Zkoušky provozní stálosti, Inhomogeneity Phantom

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 2. 5. 2016

Accessible from:: 2. 5. 2016

Thesis defence

• Supervisor: RNDr. Petr Berkovský

UNIVERSITY OF SOUTH BOHEMIA IN ČESKÉ BUDĚJOVICE

Faculty of Health and Social Studies

Bachelor programme / field:
Specialization in Health Service / Radiological Assistant