Климанов Радиобиологическое и дозиметрическое планирование 2011

Таблица 15.6

Функции TPS, требующие повышенного внимания при тестировании [8]

Перечень фунций TPS, для которых необходимо детальное описание

Автоматическое очерчивание структур Автоматическое расширение структур (окаймление) Автоматическое изоцентрическое позиционирование Автоматическое формирование формы поля Расчет доз при использовании защитных блоков Расчет доз с учетом негомогенностей Расчет доз при использовании клиновых фильтров Расчет доз для асиметричных полей

Расчет доз при использовании многолепесткового коллиматора

10.3. Приемка системы планирования облучения

Приемное тестирование включает проверку функций оборудования TPS и установление полноты в соответствии с техническими условиями. На этом этапе не рекомендуется проводить полную оценку системы, более целесообразно выполнить достаточное количество тестов для идентификации главных недостатков. Также будет разумным на этой стадии проверить связь TPS с другим оборудованием. В то же время не рекомендуется тестировать точность расчетов, если поставщик не готов предоставить стандартные дан-

ные по пучкам, чтобы провести тест относительно опубликованных данных, например в работах [20,43]. Очень важно также проверить

документацию, поставляемую вместе с системой. Она включает исчерпывающее описание данных, требуемых TPS, используемых алгоритмов и стандартных инструкций для пользователя. Эти инструкции необходимо тщательно изучить, чтобы TPS не могла выдать неожиданные результаты, если ее использовать не надлежащим образом [44]. Производитель обязан также обеспечить необходимый тренинг, особенно для физиков, ответственных за дозиметрическое планирование.

541

10.4. Задачи коммиссионинга для систем планирования облучения

10.4.1. Цель коммиссионинга

Под термином «коммиссионинг» обычно понимается некоторая последовательность действий, необходимых для подготовки новой системы планирования облучения, новой версии программного обеспечения или нового множества пучковых данных к использование их для планирования безопасного облучения пациентов. Учитывая, что использование TPS связано с многими рисками, этот процесс должен выполняться наиболее квалифицированными и опытными сотрудниками.

Опубликованные в литературе рекомендации по коммиссионингу часто содержат исчерпывающий перечень для выявления возможных проблем. Однако такой авторитетный специалист, как Джин-Клауд Розенвалд [8], считает, что такое исчерпывающее тестирование должно проводиться, в первую очередь, производителем TPS с использованием клинических бета тестов [45]. Пользователю целесообразнее основное внимание сосредоточить на пунктах, где его собственное взаимодействие с системой может индуцировать ошибочные результаты. Эти области связаны с определением параметров пользователем и неправильной интерпретацией использования софта. Всестороннее же тестирование пользователь должен выполнять для собственного софта. Несмотря на самое придирчивое тестирование практически всегда остается возможность появления скрытых ошибок, поэтому для индивидуальных планов необходима система КК.

В любой системе существует некоторая форма задания параметров. Некоторые параметры нужны только как предпочтительные опции и не оказывают влияние на расчет дозы. Другие являются фундаментальными, особенно связанные с облучательной машиной и характеристиками пучков, поэтому они должны соответствовать локальным данным. Фаза коммиссионинга предоставляет уникальную возможность для корректировки этих параметров и контроля их значений с точки зрения суммарной точности для клинически важных ситуаций. Другая задача коммиссионинга заключается в достижении всестороннего понимания различных функций TPS, заложенных в алгоритмы допущений и ограничений. При коммис-

542

сионинге следует также определить, находится ли точность в допустимых пределах.

10.4.2. Точность и допустимые отклонения

Точность TPS следует сравнивать с принятыми стандартами как для геометрической, так и для дозиметрической точности. Цель состоит в том, чтобы TPS не вносила дополнительных существенных погрешностей в цепочку уже существующих погрешностей, начиная от калибровки пучков и кончая подведением дозы. Отсюда приходим к цифрам, лежащим между ±2 мм и ±3 мм для геометрии и между ±2 % и ±3 % для дозы (см. раздел 3). Однако требуемая точность зависит и от клинической цели облучения. Например, в случае стереотаксиса требования к точности плана будут более жесткими, чем для паллиативного облучения. Кроме того, в сложной ситуации или в специфическом районе возможно принятие больших допустимых отклонений.

Рис. 15.8. Деление области пучка на различные зоны по отношению к уровню точности ( адаптировано из [8])

В литературе имеется немало публикаций, в которых обсужда-

ются значения допустимых пределов для разных областей облучения (например, [12,40,43]). По общему мнению, область пучка

следует разделить относительно требований к точности на несколько зон (рис. 15.8 и табл. 15.7). Примеры возможных допустимых пределов, взятые из работы [40], приводятся в табл. 15.8.

543

все критерии выражались в процентах от нормированной дозы на центральной оси. С другой стороны, в работе [43] высказывается мысль, что такой подход может привести к излишне мягким требованиям в районах низкой дозы. Поэтому авторы рекомендуют нормировку к локальной дозе (т.е. измеренной дозе в точке интереса) для внутреннего района и к дозе на центральной оси на той же глубине для районов низкой дозы (т.е. снаружи границ пучков или под защитными блоками). Как видно из табл. 15.8 это приводит к существенной разнице в результатах.

Видеальном варианте допустимые отклонения не должны зависеть от сложности геометрии облучения, а только от клинических требований. Однако приходится принимать во внимание также достижимые в настоящее время значения допусков. Отметим, что допустимые отклонения во внешнем районе не сильно отличаются от таковых в центральной зоне, если они выражаются а процентах от дозы на центральной оси. Для точек, находящихся в области высокого градиента, предпочтительнее ориентироваться на дистанционные критерии.

10.4.3.Допустимые отклонения для неоднородных дозовых распределений

Взонах, где дозовое распределение изменяется непредсказуемым образом, например, при применении IMRT, было бы неправильно использовать строгие процентные дозовые критерии. В таких обстоятельствах более подходящей является комбинация дозового и процентного критериев. Подобный критерий, получивший название «гамма-индекс", был предложен в ряде работ, например

[46,47].

Преимущество гамма-метода заключается в том, что он позволяет проводить совместную оценку пространственного отклонения и отклонения по дозе. Метод можно рассматривать как сравнение точек в четырехмерном пространстве доза – положение вектора (рис.

15.9). Сравниваются точки: рассчитанная (rc , Dc ) и измеренная (rGm , Dm ) . Пусть проекции на базисные векторы координатной сис-

темы равны дозовому критерию d и пространственному критерию r соответственно, тогда согласие имеет место, если длина нормированного вектора между этими точками будет меньше или

545

10.5. Геометрические аспекты комиссионинга TPS

До публикации рекомендаций Рабочей группы 53 [40] на практике часто пренебрегали недозиметрическими аспектами TPS. Однако после публикации и, особенно, с развитием конформной ЛТ эти вопросы стали считаться важной частью процесса коммиссионинга. Рассматриваемые в этом разделе тесты не являются исчерпывающими, а только иллюстративными. Польза от прохождения через подобные тесты заключается, в том числе, и в изучении различных функций софта, так как помогает пользователю скорее понять возможности, ограничения и ловушки, а не находить ошибки в программном обеспечении.

Тесты точности анатомических данных приводятся в табл. 15.9. Целью этих тестов является проверка правильности передачи анатомических данных и корректности их интерпретации планирующей системой. В процессе планирования эти данные подвергаются дальнейшей обработке, которую можно исследовать с помощью тестов, приводимых в табл. 15.10.

Система планирования облучения должна моделировать как геометрические, так и дозиметрические характеристики облучательной машины. Данные характеристики включают:

идентификацию машины, возможные энергии и модальности, масштабные определения, аксессуары и т.д;.

дозиметрические коэффициенты и таблицы для каждой пучковой конфигурации.

Эти данные хранятся в библиотеки пучковых данных машины. С развитием систем записи/верификации и сетей увеличивается важность точного моделирования геометрии машин. Передача цифровых данных оказывается невозможной, если хотя бы один параметр представлен некорректно. Несмотря на большие усилия достичь международных стандартов [48], пока во многих отделениях, где эксплуатируются машины от разных производителей или даже от одного производителя, но разных марок, имеются несовместимые масштабирования. В зависимости от TPS возможна некоторая степень настройки, однако облучение пациентов на машинах с разной конфигурацией может привести к путанице. Наибольшие трудности представляют установки коллимационных шторок, условия для клиньев и ротации таблиц.

548