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Programa de aseguramiento de la calidad de imágenes

en Radioterapia

ESCUELA INTERNACIONAL

DE FISICA MEDICA

EDWIN EDWARDO ROZO ALBARRACIN

Físico Médico

Instituto de Oncología “Carlos Ardila Lülle”

Hospital Universitario Fundación

Santa Fe de Bogotá

Contenido

1. ¿Qué es un programa de aseguramiento de calidad en radioterapia? [1]

2. ¿Qué debe contener un programa de aseguramiento de calidad en radioterapia? [1]

3. Radioterapia Guiada por imágenes [7]3.1. Flujo de trabajo usual en Radioterapia

4. Control de calidad de EPID (Electronic Portal Imaging) [2]4.1 Instalación y puesta en marcha

4.2. Control de Calidad

5. Control de calidad de imágenes de KV [3]

5.1. Tipos de equipos para imágenes de localización

5.1.1. CT on rails

5.1.2. 5.1.2. Sistemas de KV montados en el techo y en el piso

5.1.3. Sistemas de KV montados en el Gantry

5.1.4. Sistemas híbridos de KV

5.2. Test de aceptación, puesta en macha y QA general

5.2.1. Prueba de Winston-Lutz

5.2.2. Test de aceptación

5.2.3. Puesta en marcha

5.2.4. Control de calidad

6. Otros equipos empleados en IGRT

6.1. Radiación no ionizante

6.2. Imagen tomográfica de MV

6.3. Seguimiento de la respiración

Bibliografía

1. ¿Qué es un programa de aseguramiento de calidad en radioterapia? [1]

¿Qué es un control de calidad?

La OMS define lagarantía de calidadcomo:

“Todas las acciones quegarantizan la consistencia entrela prescripción clínica y suadministración al paciente, conrespecto a la dosis en el volumenblanco, la dosis mínima en eltejido sano, la exposición mínimade personal, y las verificacionesen el paciente para ladeterminación del resultado deltratamiento” [1].

¿Qué es un control de calidad? [1]

“Las acciones llevadas a cabo para recuperar, mantener y/o mejorar la calidad de los tratamientos”[1].

2. ¿Qué debe contener un programa de aseguramiento de calidad en radioterapia? [1]

El programa de garantía de calidad es un trabajo de equipo:

Apoyo institucional

Equipamiento de control de calidad

Auditoría del Programa

Comité de garantía de calidad

Errores e incertidumbres en Radioterapia

Tolerancia y niveles de acción

3. Radioterapia Guiada por imágenes [7]

Tomado de [9]

“IGRT es la radioterapia que empleaimágenes para maximizar la exactitud yprecisión a lo largo de todo su proceso.Este proceso incluye delimitación devolumen objetivo y tejido normal,administración de la radiación, y laadaptación de la terapia para loscambios anatómicos y biológicos através del tiempo en los pacientes. En lapráctica se centra en la imagen-guía enel momento de la entrega de radiaciónpara asegurar su adherencia altratamiento planificado.” ASTRO 2014[7]

3.1. Flujo de trabajo usual en radioterapia

Consulta Médica

CT de simulación,

imágenes de apoyo

• Delimitación de volúmenes

• Planeación del tratamiento

Aprobación clínica (cubrimiento blanco y protección órganos)

4. Control de calidad de EPID (Electronic Portal Imaging) [2]

Tomado de [12]

EPID

EPID es un dispositivoelectrónico que forma unaimagen anatómica delpaciente con la radiaciónproveniente del equipo emisorde radiaciones ionizantes, éstaimagen corresponde al campode tratamiento a administrar.

Principio físico del EPID“Todos los sistemas de imagen portal comerciales utilizan una placa demetal para convertir los fotones a los e- Compton. Se utiliza una pantallade fósforo para convertir los e- en fotones ópticos. Posteriormente undetector, sea gaseoso, de estado sólido o CCD detecta directamenteionización debido a los electrones”.[2][8]

4.1. instalación y puesta en marcha

Control de dosis: algunos EPID se pueden emplear como“dosímetros”

Calibración: Algunos EPID requieren imágenes de calibración, eseproceso provee factores de corrección desde medidas del aceleradory características de EPID, destinado a producir una imagen de altacalidad. A menudo, las medidas de fondo son restadas y lainhomogeneidad inherente al detector es corregida.

Linealidad: La linealidad de la imagen debe ser establecida durante lapuesta en marcha del dispositivo. Posibles defectos mecánicospueden afectar la estabilidad de la imagen generando distorsionesespaciales.

Calidad de la imagen: La puesta en marcha de la calidad de la imagen clínica está basada en la resolución espacial y el contraste.

Software: Se debe evaluar la capacidad del software de posicionar correctamente entre la imagen tomada y la DRR. Para notar la calidad de todo el proceso (simulación, planeación, generación de DRR, configuración inicial, toma de imágenes y corrección de posición), es recomendable rotar el simulador físico y tomar imágenes portales con el fin de encontrar la diferencia con las imágenes de referencia. Se espera una exactitud de 3 mm y 1°, esto se debe repetir en Gantry 0°, 90°, 180° y 270°.

4.2. Control de calidadINTERVALO TAREA (FISICO – P ; FABRICANTE – M; INGENIERO – E; TECNOLOGO - T)

DIARIO Inspeccionar el dispositivo (T)

Prueba anti-colisión (T)

Adquirir la primera imagen del día durante el calentamiento del equipo, para

verificar la operación y la calidad de imagen (T)

MENSUAL Adquirir imágenes e inspeccionar artefactos (P)

Realizar test de constancia, resolución y localización (P)

Revisar calidad de la imagen (P)

Inspección mecánica (P,E)

Conexiones eléctricas (P,E)

Test anticolisión (P)

ANUAL Realizar prueba completa de la localización geométrica (P)

4. Control de calidad de imágenes de KV [3]

5.1. Tipos de equipos para imágenes de localización [3]

5.1.1. CT on rails

5.1.2. Sistemas de KV montados en el techo y en el piso

5.1.3. Sistemas de KV montados en el Gantry

Tomado de [9]

5.1.4. Sistemas híbridos de KV

5.2. Test de aceptación, puesta en macha y QA general [3]

Estos procedimientos deben ser ejecutados y supervisados por un Físico Médico cualificado, con la ayuda de médicos, tecnólogos y dosimetristas.

5.2.1. Prueba de Winston-LutzSe ajusta el equipo con losaccesorios necesarios y se alinea laesfera con los láseres de la sala; sedispone una película radiográficaperpendicular al haz, la diferenciaentre en centro del campo y elcentro de la esfera da la diferenciadel isocentro, la cual debe sermenor a 1 mm, las medidas sedeben repetir para 0°, 90°, 270° y180°, para Gantry, colimador ycamilla. [5]

5.2.2. Test de aceptaciónVerificación de la instalación del sistema de imágenes

Consideraciones de blindaje y diseño de la sala

Seguridad y configuraciones mecánicas

Calibración geométrica:• CT on rails: exactitud en los movimientos de los componentes, posición de la

camilla, coincidencia de isocentros de CT y LINAC (prueba parecida a Winston-Lutz).

• Sistemas de KV montados en el techo y en el piso: la alineación de las coordenadas de la imagen y el haz es supremamente importante.

• Sistemas montados en el Gantry: se verifica que los movimientos mecánicos sean reproducibles y que el centro del sistema retraíble esté alineado con el isocentro del acelerador

Exactitud en la localización del blanco: se garantiza posicionando y reposicionando phantom

Calidad de imagen:• Imágenes radiográficas y Fluoroscopía: se recomienda recalibrar mínimo cada

6 meses o según lo recomiende el fabricante.

• Imágenes Tomográficas: para CBCT se recomienda examinar la presencia de artefactos en la imagen, así como la determinación de UH.

5.2.3. Puesta en marcha

El objetivo es determinar los parámetros para tener una calidad de imagenóptima y una exactitud en la localización para diferentes sitios anatómicos yasí identificar potenciales limitaciones del sistema de imágenes

Desarrollo de un protocolo de imágenes• Diferentes sitios anatómicos pueden determinar diferentes formas de adquisición de

imágenes como: placas ortogonales, 3D CBCT, Fluoroscopía 2D y 4D CBCT, la elección puede ser influenciada por condiciones clínicas propias del tipo de tratamiento, la técnica de tratamiento o uso de marcas fiduciales, entre otros.

Limitaciones de imagen y Dosis [6]:• 4D-CT torax: 200-400 mGy

• Cone beam CT CBCT: 30-80 mGy

• CT de MV: 0.12-2.56 mSv/UM

5.2.4. Control de calidad

6. Otros equipos empleados en IGRT

6.1. Radiación no ionizante

6.2. Imagen tomográfica de MVTomado de [11]

6.3. Seguimiento de la respiración

Bibliografía

1. Aspectos físicos de la garantía de la calidad en radioterapia,Protocolo de control de calidad IAEA TecDoc 1151

2. Clinical use of electronic portal imaging: Report of AAPM RadiationTherapy Committee Task Group 58

3. The Role of In-Room kV X-Ray Imaging for Patient Setup and TargetLocalization, Report of AAPM Task Group 104, December 2009

4. The management of imaging dose during image-guidedradiotherapy: Report of the AAPM Task Group 75, Med. Phys. 34,4041 (2007)

5. Isocenter verification for linac-based stereotactic radiation therapy: reviewof principles and techniques, Pejman Rowshanfarzad et.al., JOURNAL OF APPLIEDCLINICAL MEDICAL PHYSICS, VOLUME 12, NUMBER4, 2011

6. The management of imaging dose during image-guided radiotherapy:Report of the AAPM Task Group 75

7. http://www.acr.org/~/media/eabb986bc4ff4a78b53b001a059f27b3.pdf

8. OMAR ENRIQUE NAIZZIR OLAVE. Caracterización y Comisionamiento de unSistema de Imágenes Portales para Verificación Pretratamiento enRadioterapia de Intensidad Modulada. Bogotá : Universidad Nacionalde Colombia, 2014.

9. Varian Medical Systems

10. Elekta Clinical solutions

11. Accuray

12. Siemens

Gracias