CALCULO INDEPENDIENTE DE

DOSIS PARA IMRT

Autores:

Edwin Miller, Alberto Adrada, Daniel Venencia

INTRODUCCION

• En radioterapia las UM a entregar para un determinadotratamiento deben ser verificadas para reconocer errorespotenciales antes del comienzo del tratamiento.

• En IMRT la entrega de la dosis es compleja, comprendida conmúltiples ángulos y mapas de intensidad complejos.

• Se desarrolló un Software basado en la integral modificada deClarkson que permite realizar un cálculo independiente de dosisen IMRT.

METODO

• Para su implementación en IMRT se requiere:

�Archivo .RTP del plan exportado al fantoma.

�Sc

�Sp

�TPR

�(D/MU)ref

�Efectos de transmisión del colimador multileaf

�Offset del campo de radiación.

METODO

• Dado un campo IMRT, es dividido en círculos concéntricos centrados en eleje central.

• Para cada radio uno puede reemplazar UM(x,y) por UM(r), el cual es unpromedio azimutal de UM(x,y) para cada radio.

1, 2, 3 contribuyenigualmente a la dosisdispersa a lo largo de CAX

1

32

1( , ) ( ) ( , )

2 circulo

MU x y MU r MU x y dθπ

→ ≡ ∫

Calculo de dosis CAX

METODO

• Como ejemplo la contribución de dosis de un anillo con radio interior y exterior de (r, r + ∆r), es la diferencia en la dosis del disco de radio r + ∆r y r.

∆R = R - r Rr

� La dosis primaria. R=1cm� La dosis de dispersión. R>1cm, ∆R=0.5cm.

= -

METODO (Componente primaria y secundaria)

Dosis por anillo:

( , ) ( , ) ( , )D d anillo D d r r D d r= + ∆ −

Dosis Total:

Re

( , ) .( ). . . ( ). ( ) ( ). ( )c p pf

DD d anillo Inv Sq S UM S r r TPR r r S r TPR r

UM = − + ∆ + ∆ −

R e

( ) .( ) . .

( 0 ) . (0 ) . ( 0 ) ( ) . ( ) . ( ) ( ) . ( )

cf

p p pr

DD d In v S q S

U M

U M S T P R U M r S r r T P R r r S r T P R r

= −

+ + ∆ + ∆ −

∑

Dosis de Dispersión:

METODO (Ley Inversa al Cuadrado)

� � � ����� � ���� ����� � ����

� � � ����2 ���� � ��, ���� � ��

� � � 360 90 � ���. ������

� A � Vector �xgantry , ygantry�Xiso,Yiso

� B � Vector �xnor , ynor�Xiso,Yiso

� 1 � �2345̅∙89

5 ∙ 8

Ley Cosenos

:��� � 100� �� � 2 ∗ � ∗ 100 ∗ cos �1�

(xiso,yiso)

δ

α

(xnor,ynor)

σ

(xgantry,ygantry)

METODO

• Dosis Total:

Re

( ) .( ). . .

(0). (0). (0) ( ). ( ). ( ) ( ). ( )

cf

p p pr

DD d Inv Sq S OffCenterRatio

UM

UM S TPR UM r S r r TPR r r S r TPR r

= −

+ + ∆ + ∆ −

∑

METODO

• VALIDACIONES REALIZADAS:

� INTEGRAL

� DATOS ARCHIVO .RTP

� INTERPOLACIÓN

� CONFORMACIÓN DE MULTILÁMINAS

� MAPA DE FLUENCIAS

� DOSIS CALCULADA

SOFTWARE

• El programa fue desarrollado en la plataforma Matlabdebido a su simpleza de programación, la cantidad de información disponible sobre distintas funciones en internet y su buena interfaz gráfica.

PROGRAMA DE CALCULO

RESULTADOS

• Realizamos una comparación entre la dosis calculada por el planificador IPlan (MC y PB), la dosis medida con la cámara de ionización en fantoma y la calculada por nuestro soft.

• En un total de 42 pacientes analizados, para patologías de:– Recto

– Prostata + ganglios

– Prostata + vesiculas

– Cabeza y Cuello

RESULTADOS

0

2

4

6

8

10

12

Can

tidad

de

Pac

ient

es

% ERROR

Histograma

Para analizar los errores obtenidos, graficamos un histograma de disparidad.

RESULTADOS

-5

-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

4

5

%E

rro

r p

orc

en

tua

lError DoseCheck vs Medición

RESULTADOS

-12

-9

-6

-3

0

3

6

9

12

Err

or P

orce

ntua

lComparación de Errores Obtenidos

DoseCheck MC PB

RESULTADOS

• En un total de 42 pacientes analizados hasta el momentose puede ver que no se encuentran errores mayores al4% con respecto a la dosis medida por la cámara deionización.

• Promedio = - 0,04% ± 1.76%

CONCLUSION

• El Software cumple con las requisitos del protocolo decontrol de calidad OIEA-TECDOC-1151 que sugiere unerror < 5%.

• Actualmente se realiza el cálculo independiente paratodos los pacientes de IMRT, ampliando las estadísticaspara en un futuro poder disminuir el tiempo de los QA.

GRACIAS