MU calculations Konrad W. Leszcynski and Peter B. Dunscombe

1. MU calculations Konrad W. Leszcynski and Peter B. Dunscombe Departmente of Medical Physics, Northeastern Ontario Region Cancer Center Departmente of Radiology, University of Ottawa, Ottawa K1N 6N5, Canada Departmente of Physics, Laurentian University, Subdury P3E 2 C6, Canada Il calcolo delle UM rientra nell’assicurazione di qualità (QA) in radioterapia: validazione di un piano di trattamento. ICRU 24 suggerisce il limite del 5% tra la dose prescritta e quella erogata. In questo lavoro si è raggiunta una precisione dell’1% se il metodo è confrontato con TPS 3D (Helax).

2. MU calculations • Errori possono verificarsi in 2 fasi: • durante l’erogazione del fascio (compreso la taratura del linac) • durante la determinazione della dose (prescrizione del radioterapista, o calcolo al TPS) • Il TPS, in particolare, può fallire a causa di: • -algoritmo • -input data beam • -errato uso del TPS (ad es. punti di normalizzazione) • -trasferimento dei dati alla macchina o al foglio di trattamento

3. MU calculations Si utilizzano calcoli computerizzati di MU indipendenti dal TPS. Ciò può aumentare la confidenza con l’algoritmo utilizzato e l’integrità dei dati inseriti per i fasci (anche se questa non è la finalità del metodo). Il metodo, per svolgere il suo compito deve avere sufficiente accuratezza e precisione, deve dunque considerare quasi tutti gli effetti inerenti la dosimetria dei fotoni.

4. MU calculations Studio condotto su 500 pz: calcolo di UM (6 MV, 23 MV) e tempo (Co-60). Nei calcoli si è tenuto conto (F. M. Khan) di: -out put factor -tissue phantom ratio (TPR) -wedge trasmission factor -tray trasmission factor Semplificazione: non si è considerata la separazione tra Sc e Sp In tutti i casi si è calcolata la dose all’isocentro e al reference point (ICRU 50)

5. MU calculations • Quali accorgimenti sono stati adottati: • depht, dai contorni del body, calcolate indipendentemente con un ruler • campi centrati lungo l’asse centrale del fascio • correzione per la densità dei polmoni (el=0.26) e delle ossa (el= 1.5) più grandi (es. zona pelvica, o clavicole) • per i campi filtrati, se il reference point è fuori asse centrale, la dose è stata corretta con fattori estrapolati da tabelle di profili filtrati • la formula usata per ogni campo è: • D=K·MU·Sc,p·TPR·ISqF·TF·WTF·OAF·CF cGy/MU disomogeneità off axis

6. MU calculations Nel reference point i rapporti di dose calcolata ed elaborata dal TPS Helax sono rappresentati nell’istogramma:

7. MU calculations I 497 casi sono stati divisi in 8 regioni anatomiche che rappresentano differenti gradi di complessità di calcolo di dose in termini di disomogeneità, profili di campi irregolari, correzioni fuori asse.

8. MU calculations dove la SD è <1 significa che le geometrie, le disomogeneità ed i contorni esterni erano piuttosto regolari: breast (0.009) prostate (0.008), brain (0.006), rectum (0.009) dove la SD è >1 si è verificato che la variabilità geometrica dei tessuti interni, l’orientazione dei fasci rispetto ai contorni esterni e la posizione del reference point hanno portato qualche imprecisione nel calcolo manuale delle UM: lung (0.014), abdomen/pelvis (0.013), head/neck (0.012)

9. MU calculations L’accuratezza è in media dello 0.2%, molto alta dunque. C’è da considerare che in alcune regioni come le sovraclaveari non si è tenuto conto degli emicampi; così nel retto non si è tenuto conto dell’indurimento del fascio attraverso i filtri a cuneo Il metodo è valido se la sua accuratezza è più alta rispetto a quella del TPS (4% in zone di basso grad - Van Dyk et al. - ) (2-3% Mijnheer et al. ). In ogni caso evita errori macroscopici come errato uso del TPS, non comprensione dei dati tirati fuori o trasferiti Con nuove tecniche (IMRT, NONCOPLANAR) sarà sempre più difficile un simile controllo sulle UM. L’ESTRO sta proponendo tecniche computerizzate standard di controllo.