ارزیابی میزان خطای محاسبه‌ی دز نرم‌افزار طراحی درمان با استفاده از فانتوم جامد Anthropomorphic

نوع مقاله : مقاله های پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه فیزیک پزشکی، دانشکده‌ی پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی اصفهان، اصفهان، ایران

2 استاد، گروه فیزیک پزشکی، دانشکده‌ی پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی اصفهان، اصفهان، ایران استاد، گروه فیزیک پزشکی، دانشکده‌ی پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی اصفهان، اصفهان، ایران

3 کارشناسی ارشد، بخش رادیوتراپی، بیمارستان سیدالشهدا (ع)، دانشگاه علوم پزشکی اصفهان، اصفهان، ایران

4 دانشجوی دکتری، گروه فیزیک پزشکی، دانشکده‌ی پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی اصفهان، اصفهان، ایران

چکیده

چکیدهمقدمه: دریافت دز صحیح بیمار، نقش مهمی در نتیجه‌ی پرتودرمانی دارد. برای دستیابی به این هدف، از شیوه‌نامه‌ی TECDOC1583 استفاده شده است. هدف از انجام این مطالعه، ارزیابی مراحل مختلف طراحی درمان جهت محاسبه‌ی دز دقیق دریافتی بیمار و تطبیق آن با نتایج واقعی بود.روش‌ها: در این مطالعه، توزیع دز برای پرتوهای تک میدانی، چند میدانی و چند میدانی پیچیده با استفاده از محاسبات نرم‌افزار طراحی درمان TiGRT انجام گرفت و نتایج اندازه‌گیری شده از فانتوم ناهمگن (Anthropomorphic) در مراحل مختلف با هم مقایسه شد.یافته‌ها: بر اساس شیوه‌نامه‌ی TECDOC1583، همه‌ی نتایج به دست آمده مورد قبول واقع شد، اما در مرحله‌ی پنجم آزمون، درصد خطا در ریه، 3/4 درصد با اختلاف 3/0 درصد بود. در مرحله‌ی ششم آزمون، درصد خطا در بافت نرم 7/5 درصد و اختلاف آن 7/2 درصد بود.نتیجه‌گیری: به دلیل تراکم الکترونی پایین در بافت ریه، خطای نرم‌افزار بیشتر بود و در نتیجه، طراحی درمان آن احتیاج به دقت بیشتری داشت. با توجه به یافته‌های این مطالعه، درک و فهم کاربران از ویژگی‌های عملی و نیز محدودیت‌های Treatment planning software (TPS) اهمیت ویژه‌ای دارد. در این حالت، چون نمی‌توان به نرم‌افزار اعتماد کرد، پس باید اطلاعات در راه‌اندازی دستگاه دوباره ارزیابی شود و مقادیر دزهای محاسباتی و اندازه‌گیری شده مقایسه گردند تا کاستی‌های الگوریتم و نیز در صورت امکان آزمون‌های مورد قبول برای دستگاه شتاب دهنده، مورد بازبینی قرار گیرند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Evaluation of Error Doses of Treatment Planning Software Using Solid Anthropomorphic Phantom

نویسندگان [English]

  • Vida Rezaee 1
  • Daryoush Shahbazi-Gahrouei 2
  • Shahram Monadi 3
  • Mohsen Saeb 4
1 MSc Student, Department of Medical Physics, School of Medicine, Isfahan University of Medical Sciences, Isfahan, Iran
2 Professor, Department of Medical Physics, School of Medicine, Isfahan University of Medical Sciences, Isfahan, Iran
3 Department of Radiotherapy, Seyed Alshohada Hospital, Isfahan University of Medical Sciences, Isfahan, Iran
4 PhD Candidate, Department of Medical Physics, School of Medicine, Isfahan University of Medical Sciences, Isfahan, Iran
چکیده [English]

AbstractBackground: Receiving exact dose by the patients is vital in radiotherapy. The TECDOC1583 protocol is used to achieve this goal. This study aimed to evaluate several levels and steps of treatment planning, in order to calculate the precise dose received by the patient, and to compare it with actual results.Methods: The distribution of doses for single, multiple and complicated multiple field beams of treatment planning were calculated using TiGRT. Results were compared with the measured results of anthropomorphic phantom in different phases.Findings: According to the TECDOC1583 protocol, all the results were accepted; but in the fifth level of the test, percent of error in the lung was 4.3% which made a 0.3% of discrepancy. In the sixth level of the test, the percent of error in soft tissue was 5.7% with about 2.7% of discrepancy.Conclusion: Due to the lack of electronic density in lung tissue, a treatment planning software with higher accuracy is needed for evaluations. Our findings showed that technicians’ knowledge regarding to the application of treatment planning software is essential in this regard. Since the produced error would not be acceptable in this area, and the accuracy of the treatment planning software is no more confident, so working based on correct algorithm of treatment planning software should be checked and system restarting and commissioning must be re-evaluated periodically.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Treatment planning software
  • TiGRT
  • Treatment planning software (TPS)
  • Anthropomorphic
  • Dose calculation
  1. Shahbazi-Gahrouei D. Radiobiological modeling in radiation oncology. J Radiobiol 2014; 1(1): 17-8.
  2. Shahbazi D, Gookizadeh A, Abdollahi M. Comparison of conventional radiotherapy techniques with different energies in treating prostate cancer, employing a designed pelvis phantom. J Med Sci 2008; 8(4): 429-32.
  3. Rutonjski L, Petrovic B, Baucal M, Teodorovic M, Cudic O, Gershkevitsh E, et al. Dosimetric verification of radiotherapy treatment planning systems in Serbia: national audit. Radiat Oncol 2012; 7: 155.
  4. Gershkevitsh E, Pesznyak C, Petrovic B, Grezdo J, Chelminski K, do Carmo Lopez M, et al. Dosimetric inter-institutional comparison in European radiotherapy centres: Results of IAEA supported treatment planning system audit. Acta Oncol 2014; 53(5): 628-36.
  5. Khosravi M, Shahbazi-Gahrouei D, Jabbari K, Nasri-Nasrabadi M, Baradaran-Ghahfarokhi M, Siavashpour Z, et al. Photoneutron contamination from an 18 MV Saturne medical linear accelerator in the treatment room. Radiat Prot Dosimetry 2013; 156(3): 356-63.
  6. Davis JB, Reiner B. Depth dose under narrow shielding blocks: a comparison of measured and calculated dose. Radiother Oncol 1995; 34(3): 219-27.
  7. Storchi P, Woudstra E. Calculation models for determining the absorbed dose in water phantoms in off-axis planes of rectangular fields of open and wedged photon beams. Phys Med Biol 1995; 40(4): 511-27.
  8. Lehmann J, Kenny J, Lye J, Dunn L, Williams I. Trust, but verify–accuracy of clinical commercial radiation treatment planning systems. Journal of Physics: Conference Series 2014; 489: 012094.
  9. Ahnesjo A, Aspradakis MM. Dose calculations for external photon beams in radiotherapy. Phys Med Biol 1999; 44(11): R99-155.
  10. Jakel O, Hartmann GH, Karger CP, Heeg P, Rassow J. Quality assurance for a treatment planning system in scanned ion beam therapy. Med Phys 2000; 27(7): 1588-600.
  11. Nadealian-Dastjerdi F, Shahbazi-Gahrouei D, Alamatsaz MH, Baradaran-Ghahfarokhi M. Photoneutron shielding design for an 18 mv saturne 20 medical linear accelerator. J Isfahan Med Sch 2014; 32(300): 1433-43. [In Persian].