verificación del cálculo de dosis 3d realizada por el

Verificación del cálculo de dosis 3D realizada por el software 3DVH basándose en medidas

sobre ArcCheck.

Juan David García Fuentes

Hospital Universitario Ramón y Cajal

• Introducción. ArcCheck.

3DVH.

• Discusión sobre las medidas de tratamientos. Discrepancias con lo esperado.

Situaciones sencillas.

• Nuevo modelo de máquina.

• Comparación de modelos.

• Resultados.

• Conclusiones.

Índice

2

• Se verifican VMATs previo al tratamiento.

• Para ello se utiliza el maniquí ArcCheck (Sun Nuclear). Matriz helicoidal de diodos.

1386 detectores.

Espaciado entre detectores 1cm y paso de hélice 1 cm.

No mide directamente sobre el volumen blanco.

Permite colocar detectores en el isocentro.

Introducción

3

• Para la reconstrucción volumétrica se utiliza el software 3DVH (Sun Nuclear). Dispone de biblioteca de modelos de máquinas.

Mediante el RTPLAN calcula unas fluencias en el interior del volumen.

Utilizando un modelo concreto y la medida sobre ArcCheck calcula la dosis en el interior del volumen.

Se compara esa dosis con el TPS y se obtiene una matriz de perturbaciones.

Se aplica esa matriz de perturbaciones al archivo RTDOSE del paciente.

Se obtienen DVH perturbados.

Introducción

4

• En general, las medidas sobre diodos (2D) como las reconstrucciones 3D arrojan buenos resultados.

𝛾3%,2𝑚𝑚 > 95% ; 𝛾2%,2𝑚𝑚 > 90% (dosis absoluta con umbral del 10%)

En este ejemplo:

𝛾3%,2𝑚𝑚 = 99.8%

𝛾2%,2𝑚𝑚 = 99.7%

Discusión previa

5

Discusión sobre las medidas de tratamientos.

• Sin embargo, para el caso de volúmenes pequeños, 3DVH presenta un PTV sobredosificado respecto al del TPS. Ejemplo: (𝛾2%,2𝑚𝑚)

• γ3%,2mm = 95.5% ; 𝛾2%,2𝑚𝑚 = 94.2%.

• Dosis en el isocentro (cGy): TPS = 880.2

IC = 888.9 (+0.9%)

3DVH = 913.2 (+3,7%)

Discusión sobre las medidas de tratamientos.

6

Discusión sobre las medidas de tratamientos.

7

• Verificación con película radiocrómica.

• Acudimos a los casos más sencillos. Campos estáticos cuadrados: (γ2%,2mm)

Análisis y resolución del problema

8

• Se contacta con Sun Nuclear que proporciona un modelo nuevo de máquina: (γ2%,2mm)

Análisis y resolución del problema

9

Nuevo modelo de máquina

10

PDD modelo antiguo PDD modelo nuevo

Comparación modelos

11

Reconstrucción utilizando el modelo nuevo: (𝛾2%,2𝑚𝑚)

• γ3%,2mm = 99.4% ; γ2%,2mm = 99.0%.

• Dosis en el isocentro (cGy): TPS = 880.2

IC = 888.9 (+0.9%)

3DVH = 888.0 (+1.0%)

Impacto del cambio

12

nuevo 99,6 97,0 318,1 322,6 1,4 99,1 94,5

antiguo 329,5 3,6 96,5 71,4

96,9 94,2 324,2 326,5 0,7 97,0 81,9

333,6 2,9 92,0 33,1

99,0 96,9 320,6 320,2 -0,1 98,7 96,5

326,2 1,8 96,9 82,5

98,9 97,5 379,6 377,5 -0,6 99,4 95,5

384,6 1,3 97,6 78,4

98,6 96,2 322,6 322,8 0,1 98,8 93,2

330,9 2,6 95,9 67,9

Diferencia

3DVH vs.

TPS

(%)

3DVH

γ(3%,2mm)

Absoluto

(%)

3DVH

γ(3%,2mm)

Absoluto

en PTV (%)

Próstata

caso modelo

ArcCheck

γ(3%,2mm)

Absoluto

(%)

ArcCheck

γ(2%,2mm)

Absoluto

(%)

Dosis iso

TPS

(cGy)

Dosis iso

3DVH

(cGy)

Comparación modelos

Impacto del cambio

13

nuevo 97 94 838,3 845,2 0,8 98,5 65,5

antiguo 872,8 4,1 96,3 0,4

97,3 91,6 830,7 845,2 1,7 98,2 72,8

872,0 5,0 95,3 0,8

99,8 99,7 880,2 888,0 0,9 99,4 91,0

913,2 3,7 95,5 25,4

97,5 96,3 868,9 865,9 -0,3 98,9 80,9

892,5 2,7 96,0 7,5

(imágenes) 99,8 99,7 880,2 888,0 0,9 99,4 91,0

913,2 3,7 95,5 25,4

modelo

Dosis iso

3DVH

(cGy)

Diferencia

3DVH vs.

TPS

(%)

3DVH

γ(3%,2mm)

Absoluto

(%)

3DVH

γ(3%,2mm)

Absoluto

en PTV (%)

SBRT

V < 80 cc

caso

ArcCheck

γ(3%,2mm)

Absoluto

(%)

ArcCheck

γ(2%,2mm)

Absoluto

(%)

Dosis iso

TPS

(cGy)

Comparación modelos

Impacto del cambio

14

Resultados

• Modelo por defecto: Sobredosificaciones de hasta un 5% en PTV.

En promedio:

o γ3%,2mm,𝑝𝑟ó𝑠𝑡𝑎𝑡𝑎 = 67%.

o γ3%,2mm,𝑆𝐵𝑅𝑇 = 14%.

• Modelo nuevo: Dosis en PTV comparable al TPS.

En promedio:

o γ3%,2mm,𝑝𝑟ó𝑠𝑡𝑎𝑡𝑎 = 92%.

o γ3%,2mm,𝑆𝐵𝑅𝑇 = 82%.

• El valor volumétrico de la comparación γ enmascaraba vóxeles sobredosificados en PTV.

• Esa sobredosificación no era real, puesto que se verificó con cámara de ionización y placa radiocrómica.

• Con este nuevo modelo, las reconstrucciones 3D son más realistas.

• Se tiene un modelo válido para todos los tamaños de campo.

• Hay que estar alerta con las verificaciones basadas en cálculo de perturbaciones.

Conclusiones

15

• “ArcCheck Reference Guide”. Sun Nuclear Corporation. 2019.

• “3DVH Reference Guide”. Sun Nuclear Corporation. 2017.

• “VMAT QA: Measurement-guided 4D dose reconstruction on a patient”. B. Nelms et al, Med. Phys. 39(7), 2013.

Bibliografía.

16

¡Gracias!

17