Верификация. Определения. Цели. Видове

Верификация.
Определения. Цели.
Видове

Ивет Паянова
Токуда Болница София

Цел на Лъчелечението
Унищожаване на туморните клетки чрез високи дози радиация,
като същевременно се щадят максимално околните здрави тъкани.

Максимална вероятност за излекуване и минимално увреждане на
критичните органи.

Необходимa е гаранция, че терапевтичната доза се получава там, за
където е предназначена.
Тази гаранция ни дава процесът на ВЕРИФИКАЦИЯ .









Здрави
тъкани
Тумор

•Ефективността на Лъчелечението зависи от унищожаването на
туморните клетки и от това каква доза може да бъде реализирана в
нормалните тъкани без те да получат сериозни лъчеви увреждания.

•Верификацията представлява финалният етап на лъчелечението,
който гарантира точността, прецизността и ефективността на
лечението, чрез проверка и оценка, както на получената доза (Dose
Verification), така и на положението на облъчвания обект (Geometric
Verification).

•Данните от проверката трябва да могат да бъдат документирани и
сравнявани.

•Лъчелечението е комплексен процес, при който много компоненти
оказват влияние върху доставянето на предвидената терапевтична
доза.


Цел на Лъчелечението

Позициониране
и имобилизация
Получаване на
образите
Ro, CT, MRI.
Сегментиране
и контуриране
на структурите

Планиране и
оценка АТП и
Дозиметрично
Трансфер на
информацията
и вземане на
решение
Валидиране на плана
Облъчване и
верификация
Стъпки на лъчелечението
Геометрична
верификация
Определяне областта
за облъчване,
измерване тялото на
пациента

Основни причини за неточности
Позициониране и имобилизация на
пациента:
•Термопластични макси за глава, шия и гръден
кош, стереотактични имобилизации
•Различни видове твърди и меки подложки –
за под глава, гръб, корем, таз и колене
•Поставка за гърда и гръден кош с фиксация
на ръцете - Breast Board

•Неточности в маркирането и изтриване на маркировките на пациента;
•Движение на пациента – вътрешно и външно движение;
•Образите (изкривяване на образите, резолюция, артефакти);
•Определяне на анатомията (контури на тялото, критичните органи и
мишенният обем);
•Геометрия на полето (форма, размери, защити, клинове);
•Изчисляване на дозата (много и различни алгоритми за изчисляване
на дозата);
•Оценка на плана – избор на най-добрия план;
•Апаратурата - Промени в позицията на масата на ускорителя
(провисване, ротация), промени в позицията на лазерите, изместване
на светлинното поле или РИП метъра;
•Трансфер на данните от планиращата система към терапевтичния
апарат;



Основни причини за неточности

•Изпълнение на облъчването - позициониране и имобилизация на
пациента по идентичен начин, както при симулацията по време на цялото
лечение, което може да продължи до 4-6 седмици (15-30 минути дневно).

Основни причини за неточности

Затова е необходимо:
•Да се проверява трансфера на данните;

•Да се използва критичен подход при оценка на всяка стъпка и елемент
от процеса;

•Да се сравняват Референтните образи, получени при симулацията и
планирането с Верификационните образи, получени при облъчване на
пациента;

•Да се следи и намалява движението по време на облъчване.

•Компенсирането ефекта на движението на облъчвания обем е най-
критичния проблем при лъчелечението. То определя качеството и
ефективността на цялостния процес на излекуване.

Движението на пациента
Въпреки всички видове имобилизационни приспособления и
фиксации, пацинтът се движи!

•Външно движение – позиция на тялото;
•Вътрешно движение на органите - засяга повечето органи – дишане,
пулс, промяна на обема на органите, вместимост на кухинните органи;
•Промяна на външните контури на тялото (оток, отслабване, диария).

Затова е необходимо да се верифицира положението и
имобилизацията на пациента!
Здрави
тъкани
Здрави
тъкани
Тумор
Тумор

Видове движение
По време на облъчването
/Intrafractional motion
•Дишане
•Газове в червата
•Неколаборативни пациенти
Между облъчванията
/Interfractional motion
•Промяна в позицията на пациента
•Промяна в анатомията на пациента
(промяна в обема на тумора, промяна
в обема на околните здрави органи)
В завсимост от видовете движение се определят и видовете за проверка /
верификация на лъчелечебния процес.
Движението на пациента
Видове движение

Основни понятия
Външно (Перкутано) облъчване - External Radiotherapy
Доставяне на високоенергийни рентгенови лъчи в областта на тумора. Лъчите се
генерират извън тялото на пациента. Осъществява се чрез:
•Рентгенови терапевтични апарати за повърхностна и дълбока терапия
•Телегаматерапевтични апарати – Со 60
•Мегаволтен линеен ускорител - Linear Accelerator (LINAC).

Комформално лъчелечение - Conformal radiation therapy
Формата на рентгеновия сноп е оформена по размерите на облъчвния обем в
трите измерения X, Y и Z, така че дозата да се получи в тумора, а не в околните
здрави тъкани. Така се реализира по-висока доза в мишенният обем при
приемливи нива на дозите в здравите органи. Полето се оформя от колиматор –
MLC, който точно покрива туморния обем в трите равнини. Формата на
облъчвания обем е максимално близка до тази на планирания обем.

Линейни ускорители
•Single Mode – Само с една енегрия фотони (6MV до 25MV)
•Dual Mode – няколко енергии - Фотони ( 6 - 8 -10 -15 MV) и Електрони (4, 6, 9, 12, 15
MV)
Възможности на линейния ускорител
•Конвенционално лъчелечение 2D - Conventional RT,
•3D Обемно Конформално лъчелечение - 3DCRT,
•Повърхностно лъчелечение с електрони - Superficial RT – Electron beam,
•Модулирано по интензитет лъчелечение - Intensity Modulated Radiotherapy (IMRT),
•Образно ръководено лъчелечение - Image-guided radiotherapy - IGRT
•Стереотактична радиохирургия - Stereotactic Radiosurgery (SRS),
•Стереотактично лъчелечение - Stereotactic Radiotherapy (SRT) ,
•Стереотактично лъчелечение на тяло - Stereotactic Body Radiotherapy (SBRT),
Основни понятия

Основни понятия

Многолистов колиматор – MLC
Неразделна част от ЛУ, която формира полето и се състои от двойки тесни,
разположени плътно един до друг волфрамови листове (до 160 бр), с дебелина от 5 и по-
малко мм.

MLC

Поле на облъчване - Port
Участък от тялото, през който преминават рентгеновите лъчи, за да достигнат до
тумора.

Електронен портален филм/образ - EPI - Electronic Portal Imagе
Получават се преди или по време на облъчването. Безфилмова технология за
получаване на образи на облъчваното поле в дигитален формат.

Верификационен образ (Check film, Treatment image)
Получен преди или по време на облъчването. Пациентът и защитите са позиционирани
както при облъчването. При сравнението си с Референтния образ дава информация за
точното положение и размера на облъчваното поле. Образите се получават чрез
верификационни графии или EPID.
В зависимост от източника могат да бъдат:
•kV – Киловолтни. Ниска доза за пациента, която обаче не може да бъде
компенсирана. Добър образ и разделителна способност, но има артефакти от
метални предмети.
•МV – Мегаволтни. Висока доза, която обаче се калкулира и съответно се
компенсира при лъчелечението. Няма артефакти от метал, но разделителна
способност и контраст не са много добри.


Определения

Верификационен образ (Check film, Treatment image)

•Целта на верификационните образи е да потвърдят положението на пациента,
геометрията на полето и защитите;
•Верификацията на полето трябва да се направи поне веднъж за всяко едно поле;
•Верификацията на положението на пациента трябва да се прави с
пепендикулярни образи, които не е необходимо да бъдат самите полета на
облъчване. Трябва да се прави всяка седмица от облъчването на пациента;
•Дават положението на мишената по отношение на геометрията на полето.

Определения

Референтен образ - Reference image
Референтният образ показва планираната геометрия на облъчваното поле
по отношение на външните контури на тялото или по анатомични костни
структури – най-често АР и LAT.
Той се използва като стандарт и спрямо него се оценяват получените при
верификацията образи.
Реконструиран 2D образ, който съдържа информация от 3D обемно КТ
сканиране.

Начини за получаване на Референтни образи:
•Локализационни графии,
•Дигитални филми,
•Образи от рентгенов симулатор,
•Дигитално реконструиран радиографски образ (Digitally Reconstructed Radiograph -
DRR),
•Дигитално наслагвани рентгенографии (digitally composited radiographs - DCR),
•Ултразвук.
Определения

Електронно устройство за получаване на образите - EPID
Electronic portal imaging device

•Висок контраст и разделителна способност
•Висока скорост (7 кадъра/сек), кино образи
•Няма геометрично изкривяване на образа
•Позволява да се компенсира дозата
•Позволява онлайн верификация

•Течна йонизационна камера
•Матрица 256 × 256
•Размер на пикселите 1.2 mm
•Размер на полето 40 × 40 cm
2
•Недостатък: цена и "мъртви пиксели„

Определения

EPID
Верификация
Online EPI Offline images
Линеен
ускорител
КОРЕКЦИЯ

ВЕРИФИКАЦИЯ

Верификация – Verification

Основен етап на цикъла на лъчелечение. Част от цялостния процес по
контрол на качеството на лъчелечението (Radiation therapy QA).

•Процес, чрез който се оценява и доказва точността на лъчелечението,
като ни дава възможност да се уверим, че точната дозата се получава
на правилното място и облъчваме туморния обем, както е
планирано, с предвидените осигурителни зони, толерансните нива и
динамичната неточност (движението).

•Процес на сравняване на изображения от планиращата система или
симулатора – Референтния образ (DRR, Reference image) с образите,
получени по време на лъчелечението Верификационния образ (Check
film, Treatment image).

•Верифицира се, както геометрията на полето, така и дозата на
облъчване.


Определения

Използва се информация от 2D или 3D изображения (X, Y, Z равнини),
които дават различни степени на точност на позициониране на пациента
и облъчвания обем. При по-новите методики се използват и 4D образи (в
реално време).

От съществено значение са точното и идентично позициониране на
пациента, възпроизводимите методики за проверка, получаването на
добър референтен образ.

Необходимо е да се състави правилен протокол за работа, с точно
фиксирани стъпки, следващи определена последователност на действия,
който да свежда възможността за човешка грешка до минимум.

Още по-важно е да се да се спазва този протокол винаги и от всички
участници в лъчетерапевтичния процес.