pedro.taam@gmail.com Pedro Taam
Orientador: Roberto Salomon de Souza
Pedro Taam
Trabalho de conclusão de curso submetido a...
pedro.taam@gmail.com Pedro Taam
Índice
I - Introdução
II - Fundamentos Teóricos
III - Materiais e Métodos
IV - Resultados
...
I - Introdução
“Every patient with cancer deserves to receive the best possible management
to achieve cure, long-term tumo...
Câncer - 12,49% de todas as mortes (OMS)
I - Introdução
Radioterapia - indicada em 66,66% dos casos (INCA)
Físico Médico
P...
I - Introdução
Planejamento
Cálculo manual
Sistema de planejamento
Físico médico - Realiza o planejamento do tratamento
No...
I - Introdução
CNEN - Resolução Nº130
“Deve ser estabelecido um programa de garantia da qualidade aplicável às
fontes de r...
I - Introdução
O presente trabalho trata da validação e do controle de qualidade do sistema de
planejamento de tratamento ...
I - Introdução
Objetivos:
- Assegurar que as doses estimadas pelo sistema de planejamento de tratamento estão em
conformid...
1 - Qualidade
II - Fundamentos Teóricos
I - Introdução
“Every patient with cancer deserves to receive the best possible management
to achieve cure, long-term tumo...
I - Introdução
“Every patient with cancer deserves to receive the best possible management
to achieve cure, long-term tumo...
II - Fundamentos Teóricos
Garantia da Qualidade
II - Fundamentos Teóricos
Garantia
obrigação de assegurar que alguém
desfrute de seus direitos
receber o melhor tratamento...
II - Fundamentos Teóricos
Excelência
Ausência de defeitos
Conformidade a requerimentos
Adequação ao uso
Adequação a um pro...
II - Fundamentos Teóricos
o grau pelo qual o conjunto das características inerentes a um
produto/serviço é capaz de cumpri...
II - Fundamentos Teóricos
2 - Câncer
II - Fundamentos Teóricos
Neoplasia - uma proliferação anormal do tecido, que foge parcial ou
totalmente ao controle do or...
II - Fundamentos Teóricos
Neoplasia maligna Neoplasia benigna
Câncer
Tumor
Massa
Nódulo
Cisto
Não necessariamente é uma ne...
II - Fundamentos Teóricos
Câncer - Doença neoplásica maligna causada
por lesões não reparadas no DNA (mutações).
Agentes m...
Neoplasia benigna
Neoplasia maligna
II - Fundamentos Teóricos
- geralmente de fácil ressecção
- chances reduzidas de reinc...
II - Fundamentos Teóricos
Características genéticas
das células neoplásicas
- rápida divisão celular
- instabilidade genét...
II - Fundamentos Teóricos
radiossensibilidade
rápida divisão celular instabilidade genética
mais tempo durante o
ciclo de ...
Núcleo
mitótico
Raias
do fuso
mitótico
Núcleos
interfásicos
Fonte: http://www.microscopyu.com/moviegallery/c1si/mitosiseb3/index.html
II - Fundamentos Teóricos
radiação ionizante lesões no DNA
células cancerosas células saudáveis
morte celular sobrevivem
r...
Fonte: https://www.youtube.com/watch?v=JLrMS_zs1kE
II - Fundamentos Teóricos
= Radioterapia
3 - Radiações ionizantes e não ionizantes
II - Fundamentos Teóricos
II - Fundamentos Teóricos
Radiações ionizantes
Radiações não ionizantes
capazes de ionizar os átomos de
interesse biológic...
II - Fundamentos Teóricos
Radiações ionizantes
Radiações não ionizantes
E > 15.12 eV
E < 15.12 eV
II - Fundamentos Teóricos
Radiações ionizantes
Radiações não ionizantes
α, β, γ, X, nêutrons,
fragmentos, prótons,
píons, ...
4 - Interação das radiações com a matéria
II - Fundamentos Teóricos
Tipos de interação
II - Fundamentos Teóricos
Probabilística
Não probabilística
projéteis neutros,
ondas eletromagnéticas
p...
II - Fundamentos Teóricos
Probabilísticas
(principalmente nêutrons e fótons)
I0e−(µx)
dx
x0
x1
∫
I0e−(µx)
dx
x0
x1
∫espessura do alvo
intensidade inicial
do feixe incidente
seção de choque
II - Fundamentos Teóricos
Não Probabilísticas
(principalmente alfas, prótons
e fragmentos nucleares,
excluindo Bremsstrahl...
S = −
dE
dx
=
4πe2
z2
NB
mv2
B = Z ln
2m0v2
I
− ln 1−
v2
c2
⎛
⎝⎜
⎞
⎠⎟ −
v2
c2
⎡
⎣
⎢
⎤
⎦
⎥
poder de frenamento
(stopping po...
Kerma e Dose
II - Fundamentos Teóricos
K =
dEtr
dm
K =
dE
dm
=
1
ρ
dE
dV
Dose - Energia liberada pela radiação incidente e...
- Medida da energia absorvida
- Medida da ionização num alvo
- Medida da carga gerada
II - Fundamentos Teóricos
} Detector...
D = wgásníons
níons =
Q
coletada
Q
elétron
D = wgásníons
níons =
Q
coletada
Q
elétron
medido
tabelado
5 - Radioterapia
II - Fundamentos Teóricos
Tratamento radioterápico
II - Fundamentos Teóricos
Decisão terapêutica
Diagnóstico
Planejamento do tratamento
Administraçã...
Planejamento de tratamento
II - Fundamentos Teóricos
O planejamento de tratamento é um procedimento realizado por uma equi...
II - Fundamentos Teóricos
Sistema de planejamento de tratamento
É o conjunto de equipamentos (hardware), programas, proces...
II - Fundamentos Teóricos
Sistema de planejamento de tratamento
dados
(imagens,
informações
anatômicas, etc)
Sistema de pl...
II - Fundamentos Teóricos
Sistema de planejamento de tratamento
localização do tumor e
seus limites
(gross tumor volume)
v...
II - Fundamentos Teóricos
Sistema de planejamento de tratamento
Algoritmos de cálculo
AAA - Analytical anisotropic algorit...
II - Fundamentos Teóricos
Algoritmos do sistema de planejamento de tratamento
o feixe é modelado por diversos
feixículos e...
o feixe é modelado por diversos
feixículos em forma de lápis
AAA - analytic anisotropic algorithm
dose calculada para dois...
III - Materiais e métodos
Conjunto dosimétrico
Figura 4. Câmaras de ionização Ⓒ Standard Imaging
Figura 3. Eletrômetro Ⓒ S...
Conjunto dosimétrico
Câmara de Ionização Eletrômetro
absorve energia do feixe,
ionizando o gás nela contido
aplica um pote...
Casos teste
O objetivo dos experimentos descritos a seguir é validar o sistema de planejamento de tratamento
e servir como...
Casos teste
A validação aqui realizada se limita a verificar se os cálculos de dose realizados pelo sistema de
planejament...
Casos teste
O sistema será considerado validado se não houver discrepância maior que 3% entre os valores
calculados pelo s...
Casos teste
Todas as configurações de feixe tiveram a dose prescrita igual a 100 cGy; os valores de kTP foram
calculados p...
IV - Resultados
Validação
Validação
Cada tabela possui os seguintes dados:
Plano - identifica o caso-teste, com descrição do campo aplicado, profund...
Exemplo de tabela
6 MV
UM calculada
Cálculo Algoritmo do STP
Plano Técnica Campo (cm) Prof. (cm) Filtro Manual PBC AAA
1 S...
Exemplo de tabela
Plano
Desvios
Desvio PBC-
Manual
Desvio AAA-
Manual
Desvio PBC-
AAA
1 -0,2% 0,1% -0,3%
2 0,2% 0,6% -0,4%...
Exemplo de tabela
Plano
Desvios
Desvio Dose AAA (cGy)
Desv. se irrad com
AAA
1 2,2% 101,42 1,4%
2 - - -
3 1,5% 101,55 1,5%...
Desvios
Plano Desvio OBS Energia
1 2,2% dif.desprezível
6
MV
2 - -
3 1,5% dif.desprezível
4 1,7% dif.desprezível
5 2,2% di...
Desvios
Plano Desvio OBS Energia
20 1,6% dif.desprezível
6
MV
21 1,3% dif.desprezível
22 2,2% dif.desprezível
23 1,3% dif....
Desvios
Plano Desvio OBS Energia
70 -0,4% dif.desprezível
10
MV
72 -0,5% dif.desprezível
73 -0,0% dif.desprezível
74 0,3% ...
Desvios
Plano Desvio OBS Energia
99 1,3% dif.desprezível
10
MV
100 1,4% dif.desprezível
101 0,4% dif.desprezível
102 -0,1%...
IV - Resultados
Controle de Qualidade
CQ - Casos
6 MV OBS.
Plano Técnica Campo (cm) Prof. (cm) Filtro
1 SSD 5x5 5,0 SF
2 SSD 10x10 1,6 SF
3 SSD 10x10 5,0 SF
4 S...
CQ - Casos
10 MV OBS.
Plano Técnica Campo (cm) Prof. (cm) Filtro
16 SSD 5x5 5,0 SF
17 SSD 10x10 5,0 SF
18 SSD 10x10 10,0 S...
CQ - Parâmetros
UM calculada
Desvios
Cálculo
Algoritmo do Sistema de
Planejamento
Manual PBC AAA
Desvio PBC-
Manual
Desvio...
V - Discussão
Plano Desvio OBS Energia
Desv. se irrad
com AAA
29 3,1% -
6 MV
-
34 -3,1% AAA -0,4%
122 -5,1% AAA 10 MV -2,0...
De todos os resultados obtidos para a validação, apenas um se encontra fora do limite de
tolerância de ± 3% escolhido como...
De uma forma geral, os resultados para a energia mais alta (10 MV) foram melhores do que os
resultados para a energia mais...
O feixe de 6 MeV tem o pico de seu espectro de fluência x energia em torno de 1 MeV. É
justamente nessa seção do espectro ...
A melhor performance do algoritmo AAA em relação ao Pencil Beam nos planos 29 e 34 se deve,
em parte, ao fato de que o AAA...
V - Discussão e Conclusões
Visto que os resultados experimentais para os valores de dose absorvida estão inteiramente de
a...
Controle de Qualidade
Os objetivos principais do estabelecimento de um programa de qualidade - do qual o controle de
quali...
Controle de Qualidade
A bateria de testes aqui apresentada compreende os principais modos de operação do aparelho e
as téc...
Controle de Qualidade
Para a tomada de medidas do presente trabalho foi necessário um tempo superior a duas semanas
de fun...
Controle de Qualidade
A proposta do presente trabalho foi validar o sistema de planejamento de tratamento e compor
um prog...
Controle de Qualidade
As folhas de cálculo descritas aqui serão utilizadas pela equipe do HUCFF para o controle de
qualida...
VI - Referências
1. Organization, W.H. The World Health Report. 2004
20/02/2014]; Available from: http://www.who.int/whr/2...
VI - Referências
26. Units, I.C.o.R. and Measurements, ICRU Report. 1999:
International Commission on Radiation Units and ...
Obrigado! Thanks!
Merci!Спасибо!Danke!
Gracias!
Próximos SlideShares
Carregando em…5
×

Validação e Controle de Qualidade do Sistema de Planejamento de Tratamento do Serviço de Radioterapia do Hospital Clementino Fraga Filho

290 visualizações

Publicada em

A radioterapia é uma das principais formas de tratamento do câncer. Para que o tratamento da doença seja efetivo, é necessário que seja efetuado segundo padrões rígidos de qualidade, estabelecido por instituições e comissões de referência. A legislação e as normas regulementadoras da radioterapia no Brasil exigem que todo serviço de radioterapia estabeleça um programa de garantia de qualidade que contemple todos os equipamentos e procedimentos referentes ao serviço. Qualquer modificação nestes equipamentos, inclusive de software, gera a necessidade de rever o programa de qualidade. No fim de 2013, o Hospital Universitário Clementino Fraga Filho - HUCFF/UFRJ adquiriu um sistema de planejamento de tratamento Eclipse (v.11), fabricado pela Varian Medical Systems. Tornou-se, portanto, necessário validar o referido sistema de planejamento e estabelecer um controle de qualidade para o mesmo. Com base no TRS-430 da AIEA foi montada uma bateria de testes dosimétricos com o intuito de validar os cálculos de dose feitos pelo sistema de planejamento de tratamento. Os resultados mostram que os cálculos de dose feitos pelo sistema de planejamento se encontram dentro dos limites de tolerância estabelecidos pela AIEA e ICRU.

Publicada em: Ciências
1 comentário
0 gostaram
Estatísticas
Notas
  • Seja a primeira pessoa a gostar disto

Sem downloads
Visualizações
Visualizações totais
290
No SlideShare
0
A partir de incorporações
0
Número de incorporações
7
Ações
Compartilhamentos
0
Downloads
6
Comentários
1
Gostaram
0
Incorporações 0
Nenhuma incorporação

Nenhuma nota no slide

Validação e Controle de Qualidade do Sistema de Planejamento de Tratamento do Serviço de Radioterapia do Hospital Clementino Fraga Filho

  1. 1. pedro.taam@gmail.com Pedro Taam Orientador: Roberto Salomon de Souza Pedro Taam Trabalho de conclusão de curso submetido ao Instituto de Física da Universidade Federal do Rio de Janeiro como parte dos requisitos necessários para a obtenção do grau de Bacharel em Física com habilitação em Física Médica. Validação e Controle de Qualidade do Sistema de Planejamento de Tratamento do Serviço de Radioterapia do Hospital Clementino Fraga Filho
  2. 2. pedro.taam@gmail.com Pedro Taam Índice I - Introdução II - Fundamentos Teóricos III - Materiais e Métodos IV - Resultados V - Discussão e Conclusões VI - Referências
  3. 3. I - Introdução “Every patient with cancer deserves to receive the best possible management to achieve cure, long-term tumor control or palliation: this is the major goal of cancer management.” (Inter-Society Council for Radiation Oncology, 1986).
  4. 4. Câncer - 12,49% de todas as mortes (OMS) I - Introdução Radioterapia - indicada em 66,66% dos casos (INCA) Físico Médico PacienteMédico dose terapêutica 1.
  5. 5. I - Introdução Planejamento Cálculo manual Sistema de planejamento Físico médico - Realiza o planejamento do tratamento No Brasil, a radioterapia é regulamentada pela CNEN e pela ANVISA 1.
  6. 6. I - Introdução CNEN - Resolução Nº130 “Deve ser estabelecido um programa de garantia da qualidade aplicável às fontes de radiação e sistemas de planejamento de tratamento que garanta o atendimento dos requisitos específicos de proteção radiológica e segurança. Esse programa deve ser realizado periodicamente, conforme descrito no plano de proteção radiológica e imediatamente após alterações de software de sistemas de planejamento e de gerenciamento do tratamento.” ANVISA - RDC Nº20 “A metodologia de Gestão da Qualidade das exposições médicas adotada pelo serviço deverá contemplar o comissionamento dos geradores de radiação, sistemas de simulação e de imagens, sistemas de planejamento e suas instalações, tendo como objetivo verificar o desempenho da máquina e software de tratamento ou simulação e sua adequação aos protocolos clínicos do estabelecimento de saúde.” 1.
  7. 7. I - Introdução O presente trabalho trata da validação e do controle de qualidade do sistema de planejamento de tratamento adquirido pelo Serviço de Radioterapia do Hospital Universitário Clementino Fraga Filho (Eclipse v.11, fabricado pela Varian Medical Systems).
  8. 8. I - Introdução Objetivos: - Assegurar que as doses estimadas pelo sistema de planejamento de tratamento estão em conformidade com as doses medidas, dentro do desvio permitido pela literatura (3%), compreendendo as principais formas de tratamento utilizadas no Serviço (Validação)
 
 - Estabelecer uma rotina de controle de qualidade baseada nos testes realizados para garantir que os valores reais de dose continuarão com a precisão necessária quando comparados aos calculados (Controle de Qualidade)
  9. 9. 1 - Qualidade II - Fundamentos Teóricos
  10. 10. I - Introdução “Every patient with cancer deserves to receive the best possible management to achieve cure, long-term tumor control or palliation: this is the major goal of cancer management.” (Inter-Society Council for Radiation Oncology, 1986).
  11. 11. I - Introdução “Every patient with cancer deserves to receive the best possible management to achieve cure, long-term tumor control or palliation: this is the major goal of cancer management.” (Inter-Society Council for Radiation Oncology, 1986).
  12. 12. II - Fundamentos Teóricos Garantia da Qualidade
  13. 13. II - Fundamentos Teóricos Garantia obrigação de assegurar que alguém desfrute de seus direitos receber o melhor tratamento possível para alcançar a cura, paliação ou controle a longo prazo da doença
  14. 14. II - Fundamentos Teóricos Excelência Ausência de defeitos Conformidade a requerimentos Adequação ao uso Adequação a um propósito Qualidade
  15. 15. II - Fundamentos Teóricos o grau pelo qual o conjunto das características inerentes a um produto/serviço é capaz de cumprir requerimentos específicos ISO 8402 (1987) + ISO 9000 (2005) Qualidade
  16. 16. II - Fundamentos Teóricos 2 - Câncer
  17. 17. II - Fundamentos Teóricos Neoplasia - uma proliferação anormal do tecido, que foge parcial ou totalmente ao controle do organismo e tende à autonomia e à perpetuação, com efeitos agressivos sobre o hospedeiro.
  18. 18. II - Fundamentos Teóricos Neoplasia maligna Neoplasia benigna Câncer Tumor Massa Nódulo Cisto Não necessariamente é uma neoplasia.
  19. 19. II - Fundamentos Teóricos Câncer - Doença neoplásica maligna causada por lesões não reparadas no DNA (mutações). Agentes mutagênicos - químicos: radicais livres - biológicos: vírus - físicos: radiações ionizantes
  20. 20. Neoplasia benigna Neoplasia maligna II - Fundamentos Teóricos - geralmente de fácil ressecção - chances reduzidas de reincidiva - não metastatizam - invadem e danificam tecidos e órgãos vizinhos - metastatizam (células cancerosas se separam do tumor maligno, entram na corrente sangüínea ou no sistema linfático e formam tumores secundários em outras partes do corpo) http://cancer.stanford.edu/endocrine/benignvmalignant.html
  21. 21. II - Fundamentos Teóricos Características genéticas das células neoplásicas - rápida divisão celular - instabilidade genética - maior radiossensibilidade
  22. 22. II - Fundamentos Teóricos radiossensibilidade rápida divisão celular instabilidade genética mais tempo durante o ciclo de reprodução c e l u l a r = D N A desenovelado por mais tempo a maior parte das mutações é deletéria
  23. 23. Núcleo mitótico Raias do fuso mitótico
  24. 24. Núcleos interfásicos
  25. 25. Fonte: http://www.microscopyu.com/moviegallery/c1si/mitosiseb3/index.html
  26. 26. II - Fundamentos Teóricos radiação ionizante lesões no DNA células cancerosas células saudáveis morte celular sobrevivem rápida divisão celular divisão celular normal instabilidade genética estabilidade genética não se reparam se reparam mutações deletérias não há mutações
  27. 27. Fonte: https://www.youtube.com/watch?v=JLrMS_zs1kE
  28. 28. II - Fundamentos Teóricos = Radioterapia
  29. 29. 3 - Radiações ionizantes e não ionizantes II - Fundamentos Teóricos
  30. 30. II - Fundamentos Teóricos Radiações ionizantes Radiações não ionizantes capazes de ionizar os átomos de interesse biológico (C, H, O, N) incapazes de ionizar os átomos de interesse biológico (C, H, O, N)
  31. 31. II - Fundamentos Teóricos Radiações ionizantes Radiações não ionizantes E > 15.12 eV E < 15.12 eV
  32. 32. II - Fundamentos Teóricos Radiações ionizantes Radiações não ionizantes α, β, γ, X, nêutrons, fragmentos, prótons, píons, etc. UV, IR, luz no presente trabalho
  33. 33. 4 - Interação das radiações com a matéria II - Fundamentos Teóricos
  34. 34. Tipos de interação II - Fundamentos Teóricos Probabilística Não probabilística projéteis neutros, ondas eletromagnéticas projéteis carregados
  35. 35. II - Fundamentos Teóricos Probabilísticas (principalmente nêutrons e fótons) I0e−(µx) dx x0 x1 ∫
  36. 36. I0e−(µx) dx x0 x1 ∫espessura do alvo intensidade inicial do feixe incidente seção de choque
  37. 37. II - Fundamentos Teóricos Não Probabilísticas (principalmente alfas, prótons e fragmentos nucleares, excluindo Bremsstrahlung) S = − dE dx = 4πe2 z2 NB mv2 B = Z ln 2m0v2 I − ln 1− v2 c2 ⎛ ⎝⎜ ⎞ ⎠⎟ − v2 c2 ⎡ ⎣ ⎢ ⎤ ⎦ ⎥
  38. 38. S = − dE dx = 4πe2 z2 NB mv2 B = Z ln 2m0v2 I − ln 1− v2 c2 ⎛ ⎝⎜ ⎞ ⎠⎟ − v2 c2 ⎡ ⎣ ⎢ ⎤ ⎦ ⎥ poder de frenamento (stopping power) carga do projétil densidade atômica do alvo velocidade do projétil massa de repouso do elétron velocidade do projétil velocidade da luz no vácuo potencial de ionização do alvo
  39. 39. Kerma e Dose II - Fundamentos Teóricos K = dEtr dm K = dE dm = 1 ρ dE dV Dose - Energia liberada pela radiação incidente e absorvida por um alvo Kerma - Energia cinética liberada na matéria pela radiação:
  40. 40. - Medida da energia absorvida - Medida da ionização num alvo - Medida da carga gerada II - Fundamentos Teóricos } Detector a gás (câmara de ionização)
  41. 41. D = wgásníons níons = Q coletada Q elétron
  42. 42. D = wgásníons níons = Q coletada Q elétron medido tabelado
  43. 43. 5 - Radioterapia II - Fundamentos Teóricos
  44. 44. Tratamento radioterápico II - Fundamentos Teóricos Decisão terapêutica Diagnóstico Planejamento do tratamento Administração do tratamento
  45. 45. Planejamento de tratamento II - Fundamentos Teóricos O planejamento de tratamento é um procedimento realizado por uma equipe multidisciplinar, que compreende primordialmente médicos e físicos médicos, cujo objetivo é estabelecer os comandos que devem ser dados a um equipamento de radioterapia para que o tratamento escolhido previamente pela equipe médica seja corretamente ministrado pelo técnico em radioterapia, que é quem opera o aparelho. Sistema de planejamento de tratamento É o conjunto de equipamentos (hardware), programas, processos, regras e, eventualmente, documentação, relativos ao funcionamento de um conjunto de tratamento de informação cujo (software) cujo objetivo é o planejamento de tratamento radioterápico.
  46. 46. II - Fundamentos Teóricos Sistema de planejamento de tratamento É o conjunto de equipamentos (hardware), programas, processos, regras e, eventualmente, documentação, relativos ao funcionamento de um conjunto de tratamento de informação cujo (software) cujo objetivo é o planejamento de tratamento radioterápico. cálculos algoritmos
  47. 47. II - Fundamentos Teóricos Sistema de planejamento de tratamento dados (imagens, informações anatômicas, etc) Sistema de planejamento de tratamento Algoritmos de cálculo parâmetros de operação dados (dose no alvo)
  48. 48. II - Fundamentos Teóricos Sistema de planejamento de tratamento localização do tumor e seus limites (gross tumor volume) volume-alvo do planejamento (planning target volume) CT, PET, MRI, SPECT, US, etc, etc volume-alvo do tratamento (clinical target volume) margem de segurança
  49. 49. II - Fundamentos Teóricos Sistema de planejamento de tratamento Algoritmos de cálculo AAA - Analytical anisotropic algorithm Pencil beam
  50. 50. II - Fundamentos Teóricos Algoritmos do sistema de planejamento de tratamento o feixe é modelado por diversos feixículos em forma de lápis Pencil beam é calculada a dose para cada um ao longo de seu eixo central o espectro de energia do feixe é modelado por feixículos com diversas energias formam-se “núcleos de dose” (dose kernels) sob a superfície-alvo a dose total é a soma das doses parciais
  51. 51. o feixe é modelado por diversos feixículos em forma de lápis AAA - analytic anisotropic algorithm dose calculada para dois feixes de fótons (principal e espalhado) e elétrons contaminantes o feixe é modelado para fótons únicos, fótons espalhados (extra-focais) e elétrons espalhados dos colimadores tratamento analítico, duas funções para cada feixe considerado a dose total é a soma das doses parciais dose calculada para dois feixes de fótons (principal e espalhado) e elétrons contaminantes tratamento analítico, duas funções para cada feixe considerado
  52. 52. III - Materiais e métodos Conjunto dosimétrico Figura 4. Câmaras de ionização Ⓒ Standard Imaging Figura 3. Eletrômetro Ⓒ Standard Imaging
  53. 53. Conjunto dosimétrico Câmara de Ionização Eletrômetro absorve energia do feixe, ionizando o gás nela contido aplica um potencial e mede a carga coletada } conjunto calibrado NDW = 4,896 cGy/nCCoeficiente de calibração D = Q ⋅NDW ⋅ ki∏
  54. 54. Casos teste O objetivo dos experimentos descritos a seguir é validar o sistema de planejamento de tratamento e servir como base para o controle de qualidade do mesmo. A validação consiste de testes dosimétricos e não dosimétricos. Os testes não dosimétricos não serão descritos no presente trabalho por serem menos relevantes ao resultado final da dose. III - Materiais e métodos
  55. 55. Casos teste A validação aqui realizada se limita a verificar se os cálculos de dose realizados pelo sistema de planejamento de tratamento estão de acordo com os valores reais. Para tanto, realizaram-se medidas experimentais de dose absorvida na água para diversas configurações de tratamento. Os casos-teste utilizados foram escolhidos em conjunto pela equipe de físicos médicos do Hospital Universitário, com base no TRS-430 e levando em conta as necessidades práticas do serviço. Os testes escolhidos são os que refletem melhor essas necessidades. III - Materiais e métodos
  56. 56. Casos teste O sistema será considerado validado se não houver discrepância maior que 3% entre os valores calculados pelo sistema de planejamento e os valores experimentalmente medidos. III - Materiais e métodos
  57. 57. Casos teste Todas as configurações de feixe tiveram a dose prescrita igual a 100 cGy; os valores de kTP foram calculados para cada leitura; foram feitas duas medidas de carga para cada configuração, e sua a média foi utilizada como leitura para cálculo da dose. III - Materiais e métodos
  58. 58. IV - Resultados Validação
  59. 59. Validação Cada tabela possui os seguintes dados: Plano - identifica o caso-teste, com descrição do campo aplicado, profundidade e o uso (ou não) de filtro; UM calculada - resultado do cálculo da UM pelo método manual e pelo sistema de planejamento de tratamento; Desvios - desvios percentuais entre o cálculo manual e o cálculo obtido com os dois algoritmos (AAA e PBC) do sistema de planejamento; UM Aplicada; L1, L2 e Média - leituras e média da carga coletada pelo eletrômetro; kPT - fator de correção para pressão e temperatura; D - dose absorvida na água, obtida a partir das medições; Desvios - desvios percentuais entre os cálculos realizados e as doses obtidas com as medições; AAA - cálculo de dose absorvida utilizando o valor de UM obtido pelo algoritmo AAA; Desv. se irrad com AAA - desvio medido em relação à medida de dose absorvida se o cálculo do sistema de planejamento usar o algoritmo AAA.
  60. 60. Exemplo de tabela 6 MV UM calculada Cálculo Algoritmo do STP Plano Técnica Campo (cm) Prof. (cm) Filtro Manual PBC AAA 1 SSD 5x5 5,0 SF 124,29 124,50 124,19 2 SSD 10x10 1,6 SF 100,00 99,83 99,45 3 SSD 10x10 5,0 SF 115,08 114,84 114,73 4 SSD 10x10 10,0 SF 149,03 148,86 148,37 5 SSD 20x7 5,0 SF 114,49 114,87 114,46 6 SSD 20x7 5,0 15º 147,72 148,39 148,18 7 SSD 20x7 5,0 30º 185,85 185,89 186,66 8 SSD 20x7 5,0 45º 236,54 236,33 237,58 9 SSD 20x7 5,0 60º 287,65 286,93 289,21 10 SSD 20x7 10,0 SF 147,78 148,73 149,36 11 SSD 20x7 10,0 15º 189,73 190,32 191,50 12 SSD 20x7 10,0 30º 237,76 237,76 240,50 13 SSD 20x7 10,0 45º 301,11 300,67 304,60 14 SSD 20x7 10,0 60º 364,73 363,77 370,17
  61. 61. Exemplo de tabela Plano Desvios Desvio PBC- Manual Desvio AAA- Manual Desvio PBC- AAA 1 -0,2% 0,1% -0,3% 2 0,2% 0,6% -0,4% 3 0,2% 0,3% -0,1% 4 0,1% 0,4% -0,3% 5 -0,3% 0,0% -0,4% 6 -0,5% -0,3% -0,1% 7 -0,0% -0,4% 0,4% 8 0,1% -0,4% 0,5% 9 0,3% -0,5% 0,8% 10 -0,6% -1,1% 0,4% 11 -0,3% -0,9% 0,6% 12 -0,0% -1,1% 1,2% 13 0,1% -1,1% 1,3% 14 0,3% -1,5% 1,8% UM Aplicada L1 (nC) L2 (nC) Média (nC) kPT D (cGy) 125 20,870 20,820 20,845 1,004 102,24 100 - - - - - 115 20,730 20,720 20,725 1,003 101,55 149 20,740 20,740 20,740 1,004 101,72 115 20,854 20,844 20,849 1,003 102,16 148 20,854 20,854 20,854 1,003 102,18 186 20,884 20,864 20,874 1,003 102,28 236 20,874 20,884 20,879 1,003 102,30 287 20,935 20,915 20,925 1,004 102,63 149 20,874 20,884 20,879 1,004 102,40 190 20,735 20,725 20,730 1,004 101,67 238 20,824 20,844 20,834 1,004 102,18 301 20,844 20,834 20,839 1,004 102,21 364 20,773 20,784 20,779 1,004 101,91
  62. 62. Exemplo de tabela Plano Desvios Desvio Dose AAA (cGy) Desv. se irrad com AAA 1 2,2% 101,42 1,4% 2 - - - 3 1,5% 101,55 1,5% 4 1,7% 101,04 1,0% 5 2,2% 101,27 1,3% 6 2,2% 102,18 2,2% 7 2,3% 102,83 2,8% 8 2,3% 103,17 3,2% 9 2,6% 103,34 3,3% 10 2,4% 102,40 2,4% 11 1,7% 102,74 2,7% 12 2,2% 103,04 3,0% 13 2,2% 103,57 3,6% 14 1,9% 103,59 3,6%
  63. 63. Desvios Plano Desvio OBS Energia 1 2,2% dif.desprezível 6 MV 2 - - 3 1,5% dif.desprezível 4 1,7% dif.desprezível 5 2,2% dif.desprezível 6 2,2% dif.desprezível 7 2,3% dif.desprezível 8 2,3% dif.desprezível 9 2,6% dif.desprezível 10 2,4% dif.desprezível 11 1,7% PBC 12 2,2% dif.desprezível 13 2,2% PBC 14 1,9% PBC 15 1,4% dif.desprezível 16 0,9% dif.desprezível 17 0,7% dif.desprezível 18 0,1% dif.desprezível 19 1,4% dif.desprezível
  64. 64. Desvios Plano Desvio OBS Energia 20 1,6% dif.desprezível 6 MV 21 1,3% dif.desprezível 22 2,2% dif.desprezível 23 1,3% dif.desprezível 24 1,8% dif.desprezível 25 1,7% dif.desprezível 26 1,9% dif.desprezível 27 2,1% PBC 28 1,5% dif.desprezível 29 3,1% - 30 2,2% dif.desprezível 31 1,6% dif.desprezível 32 -0,7% PBC 33 -0,4% dif.desprezível 34 -3,1% AAA 35 -0,2% dif.desprezível 36 0,2% PBC 37 0,9% PBC 38 -1,1% PBC
  65. 65. Desvios Plano Desvio OBS Energia 70 -0,4% dif.desprezível 10 MV 72 -0,5% dif.desprezível 73 -0,0% dif.desprezível 74 0,3% dif.desprezível 75 1,3% dif.desprezível 76 0,7% dif.desprezível 77 0,7% dif.desprezível 78 1,1% dif.desprezível 79 0,1% dif.desprezível 80 0,3% dif.desprezível 81 0,5% dif.desprezível 82 0,6% dif.desprezível 83 0,5% dif.desprezível 92 -0,8% dif.desprezível 94 -0,4% dif.desprezível 95 -0,1% dif.desprezível 96 -0,2% dif.desprezível 97 -0,1% dif.desprezível 98 0,8% dif.desprezível
  66. 66. Desvios Plano Desvio OBS Energia 99 1,3% dif.desprezível 10 MV 100 1,4% dif.desprezível 101 0,4% dif.desprezível 102 -0,1% dif.desprezível 103 0,6% dif.desprezível 104 1,0% dif.desprezível 105 1,5% dif.desprezível 107 -1,0% AAA 108 0,1% dif.desprezível 113 0,3% dif.desprezível 114 0,4% dif.desprezível 120 -1,5% dif.desprezível 121 -1,1% dif.desprezível 122 -5,1% AAA 123 -1,5% dif.desprezível 124 -1,9% AAA 125 -1,3% AAA 126 -1,6% AAA
  67. 67. IV - Resultados Controle de Qualidade
  68. 68. CQ - Casos 6 MV OBS. Plano Técnica Campo (cm) Prof. (cm) Filtro 1 SSD 5x5 5,0 SF 2 SSD 10x10 1,6 SF 3 SSD 10x10 5,0 SF 4 SSD 10x10 10,0 SF 5 SSD 20x7 5,0 SF 6 SAD 5x5 5,0 SF 7 SAD 10x10 5,0 SF 8 SAD 10x10 10,0 SF 9 SAD 20x7 5,0 SF 10 SAD 20x7 5,0 15º 11 SAD 10x5 10,0 SF MLC Config. P2 (Col=90º) 12 SAD 20x7,5 10,0 SF MLC Config. T (Col=90º) 13 SAD 20x7,5 10,0 45º esquerda MLC Config. W (Col=90º) 14 SAD 20x7,5 10,0 45º direita MLC Config. W (Col=90º) 15 SAD 20x15 10,0 SF MLC Config. Y (Col=90º)
  69. 69. CQ - Casos 10 MV OBS. Plano Técnica Campo (cm) Prof. (cm) Filtro 16 SSD 5x5 5,0 SF 17 SSD 10x10 5,0 SF 18 SSD 10x10 10,0 SF 19 SSD 20X7 5,0 SF 20 SSD 20X7 5,0 15º 21 SAD 5x5 5,0 SF 22 SAD 10x10 5,0 SF 23 SAD 10x10 10,0 SF 24 SAD 20X7 5,0 SF 25 SAD 20X7 5,0 15º 26 SAD 10x5 10,0 SF MLC Config. P2 (Col=90º) 27 SAD 20x7,5 10,0 SF MLC Config. T (Col=90º) 28 SAD 20x7,5 10,0 45º esquerda MLC Config. W (Col=90º) 29 SAD 20x7,5 10,0 45º direita MLC Config. W (Col=90º) 30 SAD 20x15 10,0 SF MLC Config. Y (Col=90º)
  70. 70. CQ - Parâmetros UM calculada Desvios Cálculo Algoritmo do Sistema de Planejamento Manual PBC AAA Desvio PBC- Manual Desvio AAA- Manual Desvio PBC- AAA UM Aplicada L1 (nC) L2 (nC) Média (nC) kPT D (cGy) Desvio Dose AAA (cGy) Desv. se irrad com AAA OBS Desvio Dose AAA (cGy)
  71. 71. V - Discussão Plano Desvio OBS Energia Desv. se irrad com AAA 29 3,1% - 6 MV - 34 -3,1% AAA -0,4% 122 -5,1% AAA 10 MV -2,0% Planos 34 e 122 - na rotina do serviço, realizar os cálculos com AAA
  72. 72. De todos os resultados obtidos para a validação, apenas um se encontra fora do limite de tolerância de ± 3% escolhido como padrão de qualidade. Como não se trata de uma configuração de referência do aparelho e como o excedente ao limite de tolerância foi de apenas 0,1%, esse ponto isolado não foi considerado prejudicial à qualidade do serviço. Validação V - Discussão e Conclusões
  73. 73. De uma forma geral, os resultados para a energia mais alta (10 MV) foram melhores do que os resultados para a energia mais baixa (6 MV). Campos de 10 MV em geometrias simples, mesmo com filtro, apresentaram desvio máximo de 1,5%, metade do valor de tolerância. Nas geometrias mais complexas envolvendo assimetrias, gantry oblíquo e uso de blocos, o maior desvio foi de 1,0% para o feixe de 10 MV. Validação V - Discussão e Conclusões
  74. 74. O feixe de 6 MeV tem o pico de seu espectro de fluência x energia em torno de 1 MeV. É justamente nessa seção do espectro que ocorre, com a mesma probabilidade, interações via efeito fotoelétrico e via efeito Compton, especialmente em torno de 300 keV. Por ser uma região de difícil resolução, no sentido de que é difícil prever que tipo de interação os fótons sofrerão, é natural que o algoritmo de cálculo seja menos eficiente ali. Mesmo com esse empecilho, os desvios máximos continuam dentro dos padrões de qualidade internacionais. Validação V - Discussão e Conclusões
  75. 75. A melhor performance do algoritmo AAA em relação ao Pencil Beam nos planos 29 e 34 se deve, em parte, ao fato de que o AAA é mais novo que o PB e baseado nele. Por outro lado, o tratamento matemático analítico, dividindo o feixe primário em três e cada feixe secundário sendo representado por duas funções exponenciais permite maior resolução na região compton-fotoelétrico, permitindo uma previsão mais exata das interações e energias trocadas. Validação V - Discussão e Conclusões
  76. 76. V - Discussão e Conclusões Visto que os resultados experimentais para os valores de dose absorvida estão inteiramente de acordo com os dados calculados pelo sistema de planejamento de tratamento, obedecendo aos limites de tolerância estabelecidos pela AIEA e ICRU, verifica-se sua qualidade e considera-se o sistema validado e adequado ao uso. Validação
  77. 77. Controle de Qualidade Os objetivos principais do estabelecimento de um programa de qualidade - do qual o controle de qualidade periódico faz parte - são fornecer à pessoa com câncer o melhor atendimento possível e a garantir a efetiva adminstração do tratamento radioterápico de que necessita. Incluir nesse controle de qualidade uma bateria de testes que tome muito tempo, tanto do equipamento quanto da equipe, contraria esse objetivo. V - Discussão e Conclusões
  78. 78. Controle de Qualidade A bateria de testes aqui apresentada compreende os principais modos de operação do aparelho e as técnicas mais frequentes de tratamento. Não foi, nem pretendeu ser, tão extensa e exaustiva quanto a lista completa de testes do TRS-430. V - Discussão e Conclusões
  79. 79. Controle de Qualidade Para a tomada de medidas do presente trabalho foi necessário um tempo superior a duas semanas de funcionamento do serviço, sem contar o tempo de trabalho da equipe para fazer a simulação de dose para cada medida, tanto no sistema de planejamento quanto no cálculo manual. V - Discussão e Conclusões
  80. 80. Controle de Qualidade A proposta do presente trabalho foi validar o sistema de planejamento de tratamento e compor um programa de controle de qualidade periódico, realizável pela equipe do HUCFF sem prejudicar o atendimento às pessoas com câncer. V - Discussão e Conclusões
  81. 81. Controle de Qualidade As folhas de cálculo descritas aqui serão utilizadas pela equipe do HUCFF para o controle de qualidade periódico do sistema de planejamento de tratamento do serviço de radioterapia. Sendo assim, considera-se que o programa de controle de qualidade para o sistema de planejamento de tratamento foi estabelecido e é efetivo. V - Discussão e Conclusões
  82. 82. VI - Referências 1. Organization, W.H. The World Health Report. 2004 20/02/2014]; Available from: http://www.who.int/whr/2004/ annex/topic/en/annex_2_en.pdf. 2. Organization, W.H. 2008 20/02/2014]; Available from: h t t p : / / w w w . c a n c e r . o r g / a c s / g r o u p s / c o n t e n t / @ e p i d e m i o l o g y s u r v e i l a n c e / d o c u m e n t s / d o c u m e n t / acspc-027766.pdf. 3. Oncology, A.-A.S.f.R. 18/12/2013]; Available from: http:// www.rtanswers.org/statistics/aboutradiationtherapy/. 4. Agency, I.-I.A.E., Comissioning and Quality Assurance of Computerized Planning Systems for Radiation Treatment of Cancer. Technical Reports Series. Vol. 430. 2004, Viena. 5. CNEN, Comissão Nacional de Energia Nuclear. 2012, D.O.U. 04/06/2012. 6. ANVISA, Agência Nacional de Vigilância Sanitária. 2012. 7. Systems, V.M., Eclipse Algorithms Reference Guide (P/N B500298R01C). 2007, 2007 Varian Medical Systems, Inc.: Finland. 8. Alberts, B., Biologia Molecular da Célula. 2004, Porto Alegre: Artmed. 9. Oncology, I.-S.C.f.R., Radiation Oncology in integrated cancer management. Report of the Inter-Society Council for Radiation Oncology, 1991. 10. AAPM, Compreensive QA for Radiation Oncology. AAPM Report. Vol. 46. 1994. 11. Institute, N.C. 12/12/2013]; Available from: http:// www.cancer.gov/cancertopics/cancerlibrary/what-is-cancer. 12. http://www.cancer.gov/cancertopics/cancerlibrary/what-is- cancer. 12/12/2013]; Available from: National Cancer Institute. 13. Dorland, Dorland's Illustrated Medical Dictionary, Saunders, Editor. 2007, Elsevier. 14. http://www.inca.gov.br. 12/12/2013]; Available from: INCA. 15. Solos, A.d., Φαινόµενα (Phaenomena), in Classical Library. 300AC. 16. http://www.etymonline.com/. 12/12/2013]; Available from: The Online Etymology Dictionary. 17. Câncer, I.-I.N.d. 12/12/2013]; Available from: http:// www.inca.gov.br. 18. Pinho, M., Biologia Molecular do Câncer - Fundamentos para a Prática Médica. 2005: Revinter. 19. Leitão, A., Radio e Fotobiologia. 2014. 20. Servan-Schreiber, D., Anticancer - Prévenir et lutter grâce à nos défenses naturelles". 2007, Paris: Robert Laffont S.A. 21. http://rredc.nrel.gov/solar/spectra/am1.5/ASTMG173/ ASTMG173.html, 2014. 22. Tsoulfanidis, N. and S. Landsberger, Measurement and Detection of Radiation, Third Edition. 2010: Taylor & Francis. 23. Podgoršak, E., Radiation Physics for Medical Physicists. 2010, Berlin: Springer-Verlag. 24. Trikalinos TA, T.T., Ip S, et al. Particle Beam Radiation Therapies for Cancer. 2009; Agency for Healthcare Research and Quality (US):[Available from: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/ books/NBK44543/ 25. Units, I.C.o.R., et al., ICRU Report. 1993: International Commission on Radioation Units and Measurements.
  83. 83. VI - Referências 26. Units, I.C.o.R. and Measurements, ICRU Report. 1999: International Commission on Radiation Units and Measurements. 27. Barbosa, P.d.O., Implementação do Contorle de Qualidade para Sistemas de Planejamento de Tratamento em Radioterapia nas Avaliações Locais do PQRT/INCA, in Programa de Pós Graduação em Engenharia Nuclear. 2011, COPPE - Universidade Federal do Rio de Janeiro: Rio de Janeiro. 28. Câncer, I.-I.N.d., Atualização para técnicos em radioterapia. 2010, Rio de Janeiro. 29. Stevenson, A. and C.A. Lindberg, New Oxford American Dictionary, Third Edition. 2010: OUP USA. 30. Carolan, M.G. Pencil Beam Dose Calculation Algorithm. 2010; Available from: http://radonc.wdfiles.com/local--files/ p e n c i l - b e a m - a l g o r i t h m / PencilBeamDoseCalculationAlgorithm.pdf. 31. Antonella, F., et al., Dosimetric validation of the anisotropic analytical algorithm for photon dose calculation: fundamental characterization in water. Phys Med Biol, 2006. 51(6): p. 1421-1438. 32. Van Esch, A., et al., Testing of the analytical anisotropic algorithm for photon dose calculation. Vol. 33. 2006. 4130-48. 33. Breitman, K., et al., Experimental Validation of the Eclipse AAAAlgorithm. 2007. Vol. 8. 2007. 34. Hoyle, D., ISO 9000 Quality Systems Handbook. 2009, London: Elsevier. 35. Dutreix, A., When and how can we improve precision in radiotherapy? Radiother. Oncol., 1984. 2: p. 275-292. 36. B. J. Mijnheer, J.J.B.A., Wambersie, What degree of accuracy is required and can be achieved in photon and neutron therapy? Radiother. Oncol., 1987. 8: p. 237-252. 37. Measurements, I.C.o.R.U.a., Determination of Absorbed Dose in a Patient Irradiated by Beams of X or Gamma Rays in Radiotherapy Procedures. Rep. Vol. 24. 1976: ICRU. 38. Agency, I.A.E., Lessons learned from accidental exposures in radiotherapy, in Safety reports series. 2000: Vienna. 39. Code civil des français. 1804. p. 309. 40. Force, S.-T.G.H.T., Quality Management Systems - Process Validation Guidance . 2004. 41. Agency, I.A.E., Comprehensive Audits of Radiotherapy Practices: A Tool for Quality Improvement (QUATRO). 2007, Vienna. 42. Organization, W.H., Radiotherapy Risk Profile: Technical Manual. 2008: Geneva. 43. Agency, I.-I.A.E., TEC DOC 1151 - Aspectos Físicos da Garantia da Qualidade em Radioterapia. 2000, Rio de Janeiro: INCA - Instituto Nacional do Câncer. 44. IAEA, Absorbed Dose Determination in External Beam Radiotherapy: An International Code of Practice for Dosimetry based on Standards of Absorbed Dose to Water. Technical Reports Series - TRS. Vol. 398. 2004, Vienna.
  84. 84. Obrigado! Thanks! Merci!Спасибо!Danke! Gracias!

×