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Xstrahl in Aktion: Entwicklung und Implementierung EPID-basierter Qualitätssicherungstests

5. März 2019

Obwohl in der präklinischen Forschung zunehmend bildgesteuerte Strahlentherapiesysteme für Kleintiere (SA-IGRT) eingesetzt werden, sind die Instrumente zur routinemäßigen Qualitätssicherung nicht optimiert und nicht ohne weiteres verfügbar. Um die Genauigkeit und Reproduzierbarkeit von SA-IGRT-Systemen sicherzustellen, sind robuste, effiziente und zuverlässige Qualitätssicherungstools erforderlich. Mehrere Forscher haben über maßgeschneiderte Phantome und Protokolle für die Qualitätssicherung von SA-IGRT-Systemen berichtet. Diese sind in der Regel zeit- und ressourcenintensiv und eignen sich daher nicht gut für die präklinische Strahlentherapieumgebung, in der die physikalische Unterstützung begrenzt ist und die routinemäßige Qualitätssicherung durch technisches Personal durchgeführt wird.

In ihrer Arbeit „Entwicklung und Implementierung von EPID-basierten Qualitätssicherungstests für die Small Animal Radiation Research Platform (SARRP)„Anvari A, Poirier Y und Sawant A untersuchten die Verwendung des integrierten elektronischen Portal-Bildgebungsgeräts (EPID) zur Entwicklung und Validierung routinemäßiger Qualitätssicherungstests und -verfahren. In ihrer Arbeit konzentrieren sie sich auf die Xstrahl Forschungsplattform für Kleintierstrahlung (SARRP) EPID. Die hier entwickelte Methodik und Tests sind jedoch auf jedes SA-IGRT-System anwendbar, das eine EPID enthält.

Sie führten über einen Zeitraum von 11 Monaten eine umfassende Charakterisierung der dosimetrischen Eigenschaften des kamerabasierten EPID bei Kilospannungsenergien durch, einschließlich der Aufwärmzeit des Detektors, des Einflusses auf den Strahlungsdosisverlauf, der Stabilität und der kurz- und langfristigen Reproduzierbarkeit sowie der Gantry-Winkelabhängigkeit , Ausgabefaktor und Linearität der EPID-Antwort. Als Reaktion darauf entwickelten sie einen Test zur Messung der Konstanz der Strahlqualität im Hinblick auf das Halbwertsschicht- und Röhrenspitzenpotential mithilfe des EPID. Wir haben die SARRP-Tagesleistung und die Strahlprofilkonstanz mithilfe des Imagers überprüft. Wir untersuchten die Verwendung des Imagers zur Überwachung der Strahlausrichtungsgenauigkeit bei verschiedenen Gantry- und Liegewinkeln.

Sie fanden heraus, dass die EPID-Reaktion stabil und reproduzierbar war und maximale Schwankungen von ≤ 0.3 % bzw. ≤ 1.9 % für kurze bzw. lange Zeiträume aufwies. Der Detektor zeigte keine Abhängigkeit von der Reaktion bei unterschiedlichen Gantry-Winkeln, mit einer maximalen Variation von ≤0.5 %. Sie fanden eine enge Übereinstimmung bei der Messung des Leistungsfaktors zwischen dem Portal-Imager und den Referenzdosimetern, mit maximalen Unterschieden von ≤ 3 % für die Ionisationskammer bzw. ≤ 1.7 % für den Gafchromic EBT3-Dosimetriefilm. Dabei haben sie gezeigt, dass die EPID-Reaktion über den gesamten Bereich der Röhren-Kilospannungsspitze linear zum Röhrenstrom (mA) ist. Bemerkenswerterweise wurde ein enger Zusammenhang zwischen der Detektorreaktion gegenüber der mA-Steigung und der Kilospannungsspitze festgestellt, was eine unabhängige Überprüfung der Stabilität der Kilospannungsspitze ausschließlich auf der Grundlage der EPID-Reaktion ermöglichte. Zusätzlich zu den Dosimetrietests betrug die maximale Verschiebung der Mittelachse des Röntgenstrahls (aufgrund des Durchhangs) gemäß der Strahlzielmessung unter Verwendung von Portalbildern 0.76 ± 0.09 mm bei Gantry 135°/Liege 0° und 0.89 ± 0.06 mm bei Gantry 0°/Couch -135°.

In dieser Studie wurde die erste umfassende Analyse der dosimetrischen Eigenschaften eines EPID durchgeführt, der bei Röntgenenergien im Kilovoltbereich arbeitet, und als Ergebnis wurde die Detektorleistung über einen Zeitraum von 11 Monaten charakterisiert. Die Ergebnisse zeigen, dass der Imager ein stabiles und praktisches Werkzeug für routinemäßige SARRP-Qualitätssicherungstests ist.

Dieser Xstrahl In Action wurde einem Artikel entnommen, der auf der Website der National Library of Medicine gefunden wurde.

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