Schemat prezentuje tylko program główny planowania wiązek zewnętrznych. Nie obejmuje programu dla obliczeń pól nieregularnych (figurowych). Nie znajdziemy na nim również szczegółów, ilustrujących bardzo różne sposoby pozyskania danych pomiarowych.

B. Krótki przegląd procedur

W module dla wiązek zewnętrznych można obliczyć rozkład dawki od wiązek fotonowych lub elektronowych, zarówno otwartych jak również z zastosowanymi modyfikatorami, takimi jak: kliny, bolusy, bloki przy zastosowaniu różnych technik.

Schemat planowania leczenia powinien obejmować

Nowy plan lub zapamiętany plan
Wprowadź wiązki
Oceń plan
Skoryguj wiązki
Wprowadź bloki
Obliczenia
Prezentacja wyników

Planowanie Teleradioterapii zawiera następujące opcje:

Wprowadzanie wiązek – definiowanie nowych wiązek, kopiowanie wiązek.
Prezentacja rozkładu dawki – umożliwia obrazowanie rozkładu dawki w postaci izolinii.
Zmiana parametrów wiązek – umożliwia zmianę parametrów wiązki, takich jak kąt ramienia, punkt wejścia wiązki, wielkość pola.
Wprowadzanie modyfikatorów – umożliwia operatorowi zastosowanie modyfikatorów w postaci filtrów klinowych, bloków, bolusów.
Obliczanie rozkładu dawki – umożliwia obliczanie rozkładu dawki. Operator może modyfikować sposób prezentowania izodoz.
Obliczanie czasu napromieniania lub liczby jednostek monitorowych w programie SUMOWANIE WIĄZEK – program ten prezentuje dawki w zadanych punktach obliczeniowych; HISTOGRAM przedstawia statystykę rozkładu dawki; SIATKA – wpływa na dokładność obliczeń.

C. Rozpoczynanie i kończenie pracy w programie ALFARD

Aby uruchomić program:

1. Z menu Start wybierz kolejno: Programy ®A L F A R D®Alfard

-lub-

2. Dwukrotnie kliknij ikonę Alfard na pulpicie.

Po każdym uruchomieniu, każdy program wchodzący w skład ALFARD-a wykonuje samokontrolę w celu upewnienia się czy nie został zmodyfikowany przez wirusa lub na skutek uszkodzenia dysku. Jeżeli otrzymamy komunikat ostrzegający przed uszkodzeniem któregoś z programów, należy:

zatrzymać eksploatację tego komputera
sprawdzić dyski na obecność wirusów
zawiadomić serwis ALFARDa

Aby zakończyć program zamknij wszystkie okna, a następnie wybierz File ® Exit.

-lub- tupnij ikonę zamykania okna.

Przed zamknięciem program definiujący wiązki (splwp4win) sprawdza czy nastąpiły zmiany w definicji wiązek i jeżeli nastąpiły to zapyta czy zapisać zmiany. Zmiany zapisuje w aktualnie otwartym pliku pacjenta i niszczy to co było poprzednio.

Przed zakończeniem program sumujący i rysujący rozkłady (obrazp) sprawdza czy nastąpiły zmiany w definicji wag wiązek i jeżeli nastąpiły to zapyta czy zapisać zmiany. Zmiany zapisuje w nowym pliku i nigdy nie niszczy tego co już było zapisane na dysku. Aby zmiany zostały uwzględnione w programie definiującym wiązki należy zapisany plan z programu sumującego odczytać w programie definiującym wiązki.

I. Opis programu definiującego plan napromieniania

W tym miejscu opiszemy tą cześć Alfard-a, która umożliwia planowanie regularnych wiązek zewnętrznych. Wiązki mogą być generowane przez różne aparaty. Mogą zawierać filtry klinowe i bloki osłonowe. Wiązki mogą być definiowane w technice IZO lub SSD mogą być stacjonarne lub obrotowe.

A. Opis głównego ekranu wprowadzania danych o wiązkach

Planowanie systemem ALFARD polega na:

zdefiniowaniu konturów pacjenta
zdefiniowaniu wiązek
sumowaniu i normalizacji rozkładów dawek

Przystępując do planowania musimy wypełnić przynajmniej jedną kolumnę tabeli przedstawionej na rysunku (Rysunek 1) jest to główny element konwersacji ALFARDa z użytkownikiem. Opisowe i liczbowe definicje z tej tabelki mają swoje odwzorowanie graficzne (Rysunek 2). W celu zapewnienia wygody należy tabelkę (Rysunek 1) umieścić na jednym monitorze, a graficzną prezentację zdefiniowanych wiązek (Rysunek 2) na drugim monitorze.

Plan składa się z pojedynczych wiązek wpisanych w kolumny. Jest pełna dowolność wypełniania kolumn. Symboliczne oznaczenie kolumn pomaga użytkownikowi identyfikować wiązki na ekranie graficznym. Znaczenie symboli K/W wyjaśnimy na przykładzie jaki widać na (Rysunek 1). K7/W1 oznacza, że kolumna 7 zawiera definicję wiązki pierwszej. Kolumn może być 999 i dlatego należy mieć świadomość, że nie wszystkie są widoczne równocześnie. Dolny pasek pozwala w typowy sposób przesuwać kolumny w celu ich przeglądania. Warto czasami zastosować specjalną funkcję „autodopasowanie”. Dostęp do tej funkcji jest ukryty pod prawym przyciskiem myszki, która musi być na nagłówku pierwszej kolumny. Efekt w postaci menu kontekstowego (Rysunek 1) należy potwierdzić pozycję „Auto width columns”.

Rysunek 1

Rysunek 2

1. Wiersz opis

Definicja wiązki jest umieszczona w kolumnie zawiera nazwy i symbole opisujące poszczególne parametry aparatu, akcesoriów i geometrii wiązki. Istnieje możliwość dodatkowego opisania kolumny dowolnym opisem. Opis można umieścić w pierwszym wierszu dla każdej kolumny. Opis może się składać z dowolnych znaków i liczb. Raport drukowany na drukarce ma sztywno określone rozmiary kolumn i na wydruku będzie umieszczone pierwsze 12 znaków z opisu.

2. Wiersz Aparat

W tym miejscu określasz energię promieniowania. Przy wyborze nowego aparatu określ wszystkie pozycje w tej kolumnie, technikę, kąt, wymiary pola itd.

3. Wiersz Technika

Wybierz technikę napromieniania może być izocentryczna lub stacjonarna ale można też w tym miejscu zdecydować o wyborze techniki obrotowej, która równocześnie musi być izocentryczną.

· SSD stacjonarna – gdy odległość od źródła promieniowania do napromienianej powierzchni (skóry) jest a priori ustalona. Odległość od źródła promieniowania do guza zależy od położenia guza i od kierunku wiązki;

· IZO stacjonarna – gdy odległość od źródła promieniowania do wybranego punktu obszaru guza jest stała i równa się promieniowi obrotu źródła wokół izocentrum. Odległość od źródła do napromienianej powierzchni (skóry) zależy od głębokości położenia wybranego punktu obszaru guza i od kierunku wiązki.

· IZO Obrotowa – gdy wiązka promieniowania jest w ruchu. Źródło promieniowania zatacza łuk wokół pacjenta ulokowanego w osi obrotu. Odległość od źródła do osi obrotu jest stała;

4. Wiersz Odległość

Są dwa sposoby określenia odległości w zależności od techniki:

1) W technice SSD stacjonarnej odległość źródło – skóra jest stała i równa odległości izocentrycznej aparatu.

2) W technice Izo stacjonarna odległość źródło – skóra wyznaczamy odejmując od odległości izocentrycznej głębokość guza.

3) W technice Izo Obrotowa odległość źródło – skóra wyznaczamy odejmując od odległości izocentrycznej głębokość guza.

5. Wiersz Kąt

Wpisz kąt padania wiązki taki jak na aparacie terapeutycznym. Możesz też graficznie zmieniać kąt na tle obrysu. Aby to wykonać zaznacz całą kolumnę. Naciśnij lewy przycisk myszki bliżej punktu przecięcia osi wiązki z obrysem. Trzymając naciśnięty klawisz ustaw żądany kąt. Dokładniej jest to opisane w rozdziale (Graficzne ustawianie parametrów wiązki)

Wiersz Kąt końcowy obrotowej

Dla techniki IZO Obrotowej wprowadza się dwa kąty: kątp i kątk – obrót od kąta kątp do kąta kątk zawsze przeciwnie do ruchu wskazówek zegara

Możesz też graficznie zmieniać kąt na tle obrysu, tak jak w wierszu Kąt.

Oznaczenia:

Kąt – kąt względem pionu

Kątp – kąt początkowy dla wiązki obrotowej

Kątk – kąt końcowy dla wiązki obrotowej

6. Wiersz Pole

Wymiary wiązki promieniowania A i B można zdefiniować:

1) na skali – wymiary ustawiane na skali aparatu terapeutycznego;

2) na skórze – wymiary jakie widać centrując polem świetlnym;

3) w PC – wymiary pola w odległości, w jakiej znajduje się Punkt Centrowania;

- wymiar A [cm] – wymiar boku pola leżący w płaszczyźnie Obrysu

- wymiar B [cm] – wymiar prostopadły do płaszczyzny Obrysu

Płaszczyzna Obrysu jest płaszczyzną obliczeniową.

7. Wiersz Klin

W tym wierszu należy określić czy pole / wiązka ma zawierać filtry klinowe

W systemie planowania ALFARD możemy modyfikować rozkłady dawki poprzez zastosowanie filtrów klinowych. Dla wiązki w jednym czasie można zastosować jeden klin.

W celu wprowadzenia klina podwójnie tupnij na wierszu KLIN (lub naciśnij Enter) to spowoduje, że pojawi się okienko ze spisem klinów (Rysunek 3). Teraz wskaż klin, który chcesz zastosować. Wybór klina wymaga dodatkowo określenia jego orientacji. Kierunek ostrza klina zmieniamy zaznaczając (Rysunek 3 - dolne prawe żółte pole) aktywność znaku plus lub minus. Znak (+) plus oznacza ustawienie ostrza klina przeciwnie do ruchu wskazówek zegara (-) minus zgodnie z ruchem wskazówek zegara. Po wybraniu żądanej orientacji klina naciskamy przycisk Ok.

a) Usuwanie klina

W celu usunięcia klina należy kliknąć dwa razy lewym klawiszem myszki w wierszu Klin w oknie głównym, tak jak to pokazano na (Rysunek 3). Wybierz opcję Pole otwarte i naciśnij OK. Klin zostanie usunięty. Znaki (+) plus (-) minus nie mają wtedy znaczenia.

Rysunek 3

8. Wiersz Blok

Pozwala na wstawienie osłon (bloków), które są w płaszczyźnie obliczeniowej. Edycja osłon w postaci prostokątnych bloków jest możliwa w specjalnej tabelce. Aby ją wywołać w oknie głównym kliknij dwa razy lewym klawiszem myszki w wierszu Blok lub naciśnij Enter. Proces wstawiania osłon dokładniej opisano w rozdziale (Zastosowanie bloków)

9. Wiersz Punkt centrowania (PC)

PC to współrzędne X i Y, które można wprowadzić z digitizera w czasie wprowadzania Obrysu klawiszem nr 4. PC można zmieniać zarówno graficznie (patrz Graficzne ustawienie punktu centrowania) jak i wpisując liczby z klawiatury.

PC wskazuje punkt w którym:

1) jest zadawana Waga.

2) będzie obliczony czas napromieniania daną wiązką.

Punkt centrowania pełni dwie funkcje:

1) razem z kątem określa położenie wiązki względem obrysu pacjenta.

2) razem z dawką w punkcie centrowania stanowi o wadze dawki danej wiązki i czasie działania tej wiązki.

10. Wiersz Offset

Offset to punkt, który wskazuje początek układu współrzędnych. Stosowany jest głównie w technice izocentrycznej. Ustawia się go w miejscu znacznika umieszczonego na pacjencie. Współrzędne punktu centrowania odpowiadają wtedy ruchowi stołu, jaki należy wykonać aby ustawić punkt centrowania w pacjencie.

11. Wiersz Czy gotowa do obliczeń

To pole wypełniane jest automatycznie:

1) TAK – tzn. że dane pomiarowe określone dla danej wiązki są poprawne i wiązka będzie obliczona;

2) NIE – wiązka jest wyłączona z obliczeń, należy sprawdzić wszystkie wypełnione rubryki w szczególności poprawność wprowadzenia punktu centrowania;

Jeżeli w tym wierszu naciśniesz ENTER, to możesz wpisać Wagę Dawki i ilość frakcji dla danej wiązki:

1) waga dawki

§ Zadajesz dawkę pochodzącą od wskazanej wiązki, czyli WAGĘ DAWKI – jest ona określana w punkcie centrowania.

2) liczba frakcji

§ liczba frakcji dzieli całkowity czas napromieniania i pozwala wyznaczyć czas jednej frakcji

12. Określanie siatki obliczeniowej

Obliczanie rozkładu dawki polega na wyznaczeniu dawki w dyskretnych punktach obrysu pacjenta. Dla komputerów o małej wydajności co miało miejsce w latach wcześniejszych niż 1999 rok, jest istotne czy siatka jest „gęsta” bo wtedy czas obliczenia dawek we wszystkich punktach siatki jest znacząco długi. Dla wolnych komputerów i obliczeń przygotowawczych warto stosować siatkę 1cm lub 0.5 cm. Ostateczne obliczenia należy przeprowadzić z siatką minimalną wyznaczaną automatycznie.

Rysunek 4

Siatka to odległość między punktami zawartymi w Obrysie. W tych punktach liczona jest dawka pochodząca od wszystkich wiązek.

Siatkę możesz wybrać samodzielnie jednak nie może być ona mniejsza niż podana opcją automatycznej kalkulacji (Rysunek 4).

13. Określanie kąta skoku

W technice Izo Obrotowa należy wybrać Kąt skoku (Rysunek 5)

Rysunek 5

Obliczanie rozkładu dawki dla techniki obrotowej polega na sumowaniu dawek od dyskretnych wiązek rozłożonych w zakresie kąta obrotu co: 5, 10, 15 stopni. Dotyczy techniki obrotowej i określa kąty między wiązkami symulującymi napromienianie ‘obrotówką’.

B. Edycje obrysu

Pierwszy krok jaki należy wykonać przystępując do planowania to zdefiniowanie konturu głównego pacjenta i konturów dodatkowych. Kontury pozyskujemy:

1) wprowadzając z digitizera

2) lub z obrazów tomograficznych

3) generując fantomy testowe: prostokąt lub elipsa

1. Definiowanie konturów pacjenta z digitizera

W sytuacji, kiedy nie mamy dostępu do danych obrazowych z Tomografu Komputerowego (CT) ta możliwość programu jest podstawową dla wprowadzenia geometrii pacjenta do systemu planowania. Odpowiednio przygotowany rysunek umieszczamy na roboczej powierzchni digitizera starając się aby dolny lewy róg prostokąta obejmującego zbliżyć maksymalnie do lewego dolnego rogu roboczej części powierzchni digitizera. Z menu wybieramy pozycję: Menu, oBrys, Wprowadź z digitizera Rysunek 6.

Rysunek 6

Wprowadzając obrys z digitizera należy:

- wprowadzić obrys główny

- wprowadzić kontury dodatkowe

- wprowadzić punkty centrowania

- wykonać skalowanie

- zapisać

Zanim uruchomimy program, który umożliwi wprowadzenie danych z digitizera, należy sprawdzić czy digitizer jest włączony i czy kursor digitizera znajduje się na jego roboczej powierzchni.

Po wybraniu opcji oBrys, wprowadź z digitizera pojawia się nowe okno (Rysunek 7), teraz sprawdź:

· Czy komunikat statusu otwarcia komunikacji z digitizerem jaki jest wypisywany w dolnej lewej części okna na belce statusu(Rysunek 7) nie zawiera informacji o błędzie

czy zmienił się obraz kursora na ekranie do postaci co świadczy o aktywności digitizera (poprawna komunikacja: digitizer<->komputer)

Polecenia dotyczące wprowadzania obrysu pokazane są na pasku statusu w dolnej części okna.

Rysunek 7

a) Wprowadzanie konturów

Kontur wprowadzamy kursorem (wskaźnikiem) digitizera klikając klawiszem nr1, Numer aktualnie wprowadzanego konturu i punktu wyświetlany jest w dolnej części ekranu na belce Pierwszy wprowadzany kontur otrzymuje status konturu głównego, kolejne wprowadzane są konturami dodatkowymi o statusie kontur wewnętrzny lub kontur zewnętrzny w zależności jak wypadnie test sprawdzania geometrii, który jest wykonywany przez program. Aby zakończyć wprowadzanie jednego konturu należy nacisnąć klawsz nr2 wskaźnika digitizera lub myszką wybrać menu Zapamiętaj Kontur efektem jest „zamknięcie konturu (połączenie linią punktu pierwszego i ostatniego) i gotowość do wprowadzania kolejnego konturu.

b) Kasowanie konturów

W celu skasowania konturu w menu Edit wybierz opcję kasuj jeden kontur... wtedy pojawi się lista konturów, wybierz z listy kontur, który chcesz skasować. Wybrany kontur zostanie zaznaczony na czerwono. Jeśli chcesz skasować ten kontur wybierz Yes, zaś jeśli chcesz wybrać inny wybierz No.

c) Wprowadzanie punktów centrowania

Punkty centrowania wprowadzamy naciskając klawisz nr4, pierwszy wprowadzony punkt centrowania jest automatycznie punktem początku układu (offset)

d) Przesuwanie początku układu (offset)

Ten punkt jest pierwszym wprowadzanym punktem centrowania. Położenie punktu offset można zmienić naciskając klawisz nr8 wskaźnika digitizera.

e) Skalowanie

Kiedy dysponujemy rysunkiem konturów pacjenta, wykonanym w skali np. z kliszy obrazu tomograficznego to po wprowadzeniu konturu zewnętrznego, konturów wewnętrznych i punktu centrowania można wykonać skalowanie. Z menu Edit wybierz jedną z opcji (Rysunek 7). Skalowanie może bazować na znanym wcześniej współczynniku powiększenia lub można wprowadzić początek i koniec odcinka o znanej długości (zazwyczaj 5cm) jaki jest umieszczony na kliszy. Wprowadzenie odcinka pozwala precyzyjnie wyznaczyć współczynnik powiększenia co jest wykonywane przez program. Wprowadzanie współczynnika sprowadza się tylko do wpisania tej liczby i tak jeżeli wprowadzimy liczbę większą od jeden wtedy następuje powiększenie obrysów a jeżeli mniejszą od jeden to pomniejszenie. Przeskalowanie za pomocą odcinka wymaga:

podania jego długości
wprowadzenia punktu początkowego i końcowego
zatwierdzenia wyznaczonego współczynnika

Zalecana jest kontrola wymiarów obrysu przed i po skalowaniu za pomocą menu sprawdź wymiary, ta funkcja wyświetla wymiary prostokąta obejmującego wprowadzone kontury.

f) Zapisanie obrysu

Następnie należy zapisać obrys. W menu File wybierz Zapisz obrys. Aby zapisać obrys wybierz kartotekę / grupę, np. Head. Żeby wybrać kartotekę kliknij dwukrotnie myszką na wybranej kartotece / grupie.

Wpisz imię i nazwisko pacjenta i zatwierdź

2. Edycja gęstości

W celu sprawdzenia gęstości w Menu Obrys wybierz opcję Edycja gęstości. Kliknij prawym klawiszem myszki tuż przy linii konturu, którego gęstość chcesz sprawdzić.

Rysunek 8

Wybierając z listy można zmienić nazwę konturu i jego gęstość.

3. Definiowanie nowych konturów myszką

W Menu Obrys wybierz opcję Bolus plaster

Bolus jest to materiał tkanko-podobny umieszczany wokół napromieniowanego obszaru w celu spowodowania dodatkowego pochłaniania i rozpraszania promieniowania. Stosuje się go również w celu zniwelowania wpływu ukośnego wejścia wiązki na napromieniowany obszar. Pierwszy etap to określenie marginesu (Rysunek 9)

Rysunek 9

Po uruchomieniu menu Bolus plaster otrzymujemy rysunek z zaznaczoną linią, nie jest to kontur tylko graficzna linia, która pomaga zlokalizować miejsca gdzie wprowadzimy punkty konturu bolusa myszką.

Rysunek 10

Kolejny rysunek Rysunek 11 prezentuje punkty konturu wprowadzone myszką. Należy naciskać lewy klawisz myszki.

Rysunek 11

Kontur zatwierdzamy prawym klawiszem myszki. Rysunek z zamkniętym nowym konturem bolusa powinien prezentować się jak niżej Rysunek 12.

Rysunek 12

Wyniki obliczeń Rysunek 13 wyraźnie pokazują obecność bolusa.

Rysunek 13

4. Fantomy

W oknie głównym programu w Menu Obrys wybierając jedną z opcji możesz narysować fantom o kształcie elipsy lub prostokąta.

Generowanie elipsy (generuje elipsę; określ szerokość i wysokość; może posłużyć jako fantom)

Prostokąt (generuje prostokąt; określ szerokość i wysokość; może posłużyć jako fantom)

C. Wykorzystanie obrazów tomograficznych

Podstawowym źródłem informacji o konturach powinien być tomograf. Czytanie obrazów CT wymaga, aby znajdowały się one na dysku lokalnym lub sieciowym i spełniały wymagania definiowane w normach DICOM dla formatu plików dyskowych.

Z Menu wybieramy Obrazy CT, konturowanie (Rysunek 14), następnie wskazujemy folder, w którym są obrazy CT w formacie DICOM. Program skanuje ten folder i wszystkie pod-foldery znajdując w nich obrazy CT, których spis wyświetli w postaci listy. Wskazując jedną z pozycji powodujemy wyświetlenie obrazu.

Rysunek 14

1. Czytanie obrazów CT

Teraz wskazujemy dysk i folder gdzie znajdują się obrazy CT naciskając klawisz Sel... jaki znajdziemy na formatce z rysunku (Rysunek 15).

Rysunek 15

Przy dużej ilości skanów CT warto zastosować filtrowanie według nazwiska pacjenta lub / i daty wykonania skanu zaznaczając formatkę Patient name czy też CT date. Następnie albo uruchamiamy proces czytania plików jakie znajdują się w wybranym folderze Read folder lub wyświetlamy odczytaną wcześniej listę select from list w efekcie uzyskamy spis (Rysunek 16):

Rysunek 16

Podświetlenie pozycji z listy powoduje graficzną prezentację w osobnym oknie.

Uwaga: Należy bardzo uważnie stosować dane obrazowe pacjentów, szczególnie w odniesieniu do ułożenia pacjenta. Popełnione błędy w czasie zbierania danych z tomografii (np. zamiana stron pacjenta) mogą spowodować poważne błędy w leczeniu.

2. Konturowanie obrazów CT

Z menu wybieramy Konturuj i wskazujemy poziomie gęstości np. -500 HU (ok. 0.5g/cm³)

Rysunek 17

Rysunek 17 przedstawia wykonanie konturowania równocześnie na poziomie (-200) i (+200) jednostek Hounsfielda (HU) gdzie (–1000) określa gęstość powietrza a zero określa gęstość wody. Tak wykonany kontur należy zapisać, a potem zastosować w planowaniu wiązek.

3. Wprowadzanie ROI

Aby dorysować myszką obszar zainteresowania ROI

z menu Edit ROI wybieramy rysuj obrazy zainteresowania ROI
zaznaczamy punkty ROI
kończymy edycję ROI wybierając w menu Edit ROI pozycję Zakończ edycję i zapamiętaj ROI lub Zapamiętaj ROI z marginesem
teraz należy narysować „czyste” kontury wybierając Wyświetl i Rysuj linie konturów

4. Zapisanie matrycy gęstości

Ostatni krok to zapisanie konturu z menu File ® Zapisz kontury, w chwili zapisania następuje konwersja liczb Hounsfielda na gęstości według funkcji jaką definiujemy w menu Setup.

5. Funkcja zamiany HU na gęstości

Dla każdego stosowanego tomografu komputerowego należy określić funkcję, która zamieni liczby Hounsfielda na gęstości.

a) Definiowanie tabeli konwersji HU na gęstości

Możliwość definicji tabelarycznej funkcji jest w menu Setup jakie widać na (Rysunek 15) lub na (Rysunek 17). Po wybraniu pojawi się formatka (Rysunek 18) graficzna prezentacja tej tabeli znajduje się na (Rysunek 59)

Rysunek 18

Zatwierdzenie funkcji następuje za pomocą pozycji Apply w menu. Wcześniej można graficznie skontrolować przebieg tej funkcji wybierając pozycję Graph z menu.

Po zatwierdzeniu wszystkie konturowane obrazy CT będą otrzymywały matryce gęstości konwertowane z licz Hounsfielda wg zdefiniowanej funkcji.

b) Wyłączenie gęstości

Obrazy CT składają się z matrycy punktów. Każdy punkt ma swoją liczbę HU. Jest możliwość zdefiniowania takiej funkcji przejścia z HU na gęstości, która ustawi wszystkie gęstości na 1.0 niezależnie od istniejących liczb HU. Funkcja taka jest gotowa i dostępna w menu pod pozycją: Example / all density=1.0 Zatwierdzenie tej funkcji spowoduje, że każdy zapisywany kontur z obrazów CT otrzyma gęstości 1.0.

Kontury przygotowane za pomocą digitizera lub pobrane z obrazów CT muszą znaleźć się w bazie konturów / planów co uzyskujemy przez funkcję menu File / ZAPIS i dopiero wtedy należy je odczytać dla potrzeb planowania korzystając z menu File, Load (Rysunek 19).

D. Posługiwanie się wiązkami

Wiązka to zbiór informacji liczbowych tekstowych i graficznych, które określają jednoznacznie ten element planu. Można wprowadzać wiązki stacjonarne lub obrotowe. Wiązki mogą być definiowane w technice SSD lub w technice Izocentrycznej.

Odczytywanie konturu polega na wybraniu z menu File opcji Odczytaj kontur i wiązki. Tak wygląda okno podczas otwierania pliku (Rysunek 19).

1. Odczytanie konturu pacjenta

Odczytywanie konturu polega na wybraniu z menu File opcji Odczytaj kontur i wiązki. Tak wygląda okno podczas otwierania pliku (Rysunek 19).

Rysunek 19

Odczytanie jest dwuetapowe najpierw należy wskazać grupę (Rysunek 20), która w rzeczywistości jest folderem na dysku z planami podobnego typu.

Rysunek 20

Definiowanie grup zależy od użytkownika, a program nie nakłada żadnych restrykcji co do sposobu grupowania planów. Ostatnia pozycja spisu o brzmieniu: New patients folders pozwala zdefiniować nową nazwę grupy / kartoteki.

Wskazując jedną z kartotek uzyskujemy spis planów pacjentów z tego foldera (Rysunek 21).

Rysunek 21

Wybór planu pacjenta ułatwia nam graficzna prezentacja konturów i wiązek, którą obserwujemy na graficznym oknie (Rysunek 2). Możliwe jest sortowanie pacjentów, co następuje po naciśnięciu / tupnięciu nagłówka kolumny według której chcemy sortować.

2. Usuwanie planów

W celu usunięcia planu w oknie głównym programu wybierz File, a następnie Odczytaj kontur i wiązki. W ten sposób odczytujesz istniejące już kontury pacjenta wybierając kartotekę / grupę.

Rysunek 22

ð Head – głowa

ð Lung – płuco

ð Tests – testy

ð Trunk – tułów

ð New patients folders – utworzenie nowej kartoteki

Klikając dwukrotnie myszką na wybranej kartotece (Rysunek 22) uzyskasz spis pacjentów (Rysunek 21) wskaż pacjenta z listy, którego chcesz skasować, a następnie wybierz Delete. Plan zostanie usunięty a dokładniej znajdzie się w koszu (więc ewentualnie jest jeszcze do odzyskania).

3. Definiowanie wiązek promieniowania

Po Odczytaniu konturu pacjenta należy zdefiniować wiązki. Wybieramy aparat terapeutyczny z listy. Lista zawiera wszystkie zdefiniowane aparaty. Klikając dwa razy myszką w polu Aparat (lub naciskając Enter) pojawi się okno jak na obrazku (Rysunek 23).

Rysunek 23

Wybór aparatu powoduje wypełnienie całej kolumny wiązki wartościami domyślnymi tak, jak to przedstawiono poniżej (Rysunek 24).

Rysunek 24

Współrzędne PC dla kolejnych wiązek są ustawiane:

z wprowadzonych digitizerem punktów kiedy nr Kolumny mniejszy od ilości zdefiniowanych PC
kiedy brakuje zdefiniowanych digitizerem punktów wtedy PC ustawiany jest w środku obrysu, którym jest środek prostokąta obejmującego

Teraz możliwe są modyfikacje poszczególnych danych zawartych w kolejnych wierszach kolumny definiującej jedną wiązkę promieniowania. Rysunek 25 prezentuje zmianę techniki napromieniania z SSD na ISO.

Rysunek 25

Ustalanie wymiarów pola wymaga wskazania „gdzie” jest ono określane. Sytuację przedstawia Rysunek 26.

Rysunek 26

4. Kopiowanie wiązek

Zaznacz kolumnę, którą chcesz skopiować klikając lewym przyciskiem myszy na np. K1/W1 (zostanie podświetlona cała kolumna). Wciśnij lewy przycisk myszy na K1/W1 i cały czas trzymając przeciągnij na K2/W2 tak jak przedstawiono to poniżej (Rysunek 27). W ten sposób zostanie utworzona nowa wiązka.

Rysunek 27

Pamiętaj o zmianie kąta i wymiarów.

5. Graficzne ustawianie parametrów wiązki

Wartości liczbowe wprowadzane z klawiatury do tabelki definicji pól mają swoje odzwierciedlenie w graficznym oknie prezentującym obrys i wiązki. Uaktywnienie okna graficznego, a potem poruszanie kursorem myszki na obszarze rysunku jest kontrolowane i umożliwia ustawianie wiązki.

Wykorzystanie myszki do ustawiania wiązki wymaga zapoznania się z Rysunek 28. Uaktywnienie sterowania wiązki myszką wymaga zaznaczenia całej kolumny wiązki co osiągniemy naciskając lewy klawisz myszki na nagłówku kolumny wiązki tu jest to kolumna druga. Kolejny etap to przejście na ekran graficzny i tam trzeba odnaleźć zaznaczoną wiązkę, co poznajemy po kółeczkach w miejscu punktu centrowania PC i punktu przecięcia z obrysem. Teraz musimy zdecydować co chcemy zmieniać:

§ kąt wiązki

§ współrzędne punktu centrowania

§ kąt kolimatora

Rysunek 28

a) Graficzne ustawianie kąta wiązki

Wymaga naciśnięcia lewego klawisza myszki w wyróżnionym czerwonym obszarze A ale bliżej punktu przecięcia osi wiązki z obrysem. Następnie trzymając naciśnięty lewy klawisz myszki jednocześnie przesuwany obserwując efekt obrotu wiązki. Zwalniamy klawisz myszki w miejscu, które uznajemy za docelowe dla kąta. Równocześnie cały czas uaktualniane są wpisy w tabelce w zaznaczonych na Rysunek 28 miejscach.

b) Graficzne ustawienie punktu centrowania PC

Wymaga naciśnięcia lewego klawisza myszki w wyróżnionym czerwonym obszarze A, ale bliżej punktu centrowania PC. Następnie trzymając naciśnięty lewy klawisz myszki jednocześnie przesuwany obserwując efekt równoległego przemieszczania wiązki. Zwalniamy klawisz myszki w miejscu, które uznajemy za docelowe dla punktu centrowania. Równocześnie cały czas uaktualniane są wpisy w tabelce w zaznaczonych na Rysunek 28 miejscach.

c) Graficzna regulacja kąta wychylenia kolimatora

Jest to regulacja, która polega na ustawianiu linii osi wiązki z jednej strony zaczepionej w punkcie, gdzie znajduje się źródło promieniowania, a z drugiej strony w punkcie kursora myszki. Wymaga naciśnięcia lewego klawisza myszki w wyróżnionych obszarach B lub C.

6. Kasowanie wiązek

Możemy usunąć aktywną wiązkę lub wszystkie wiązki w planie. Z Menu, wybierz opcję Kasowanie wiązki – zostanie skasowana wiązka podświetlona, kliknij prawym przyciskiem myszy na kolumnę, którą należy skasować (w miejsce np. K2/W2). Pojawi się okienko, gdzie trzeba wybrać jedną z opcji jak na Rysunek 29.

Rysunek 29

7. Sprawdzanie wiązek

Pojawia się informacja o wiązkach, np.:

Rysunek 30

Polega na przetestowaniu kolumnami danych z tabelki i określeniu wiązek z danymi potrzebnymi do obliczeń. W przypadku wiązki niekompletnej następuje wyłączenie jej z obliczeń.

8. Graficzny podgląd planu

Wybierz pacjenta z kartoteki / grupy. Naciśnij kursorem myszki na opcję Rysuj.

Pojawi się okno z: konturami pacjenta, brzegami wiązek, współrzędnymi i siatką, osią wiązek z wypisaniem głębokości PC oraz punktami centrowania (Rysunek 2).

9. Używanie linijki – pomiar odległości

Pomiar odległości jest aktywny, kiedy nie jest zaznaczona żadna wiązka. Polega na naciśnięciu lewego klawisza myszki w miejscu startowym pomiaru i trzymając naciśnięty prowadzeniu kursora do miejsca docelowego pomiaru. Wynik wyświetlany jest w dolnej części okna w linii statusu.

10. Zastosowanie bloków

Edycja osłon w postaci prostokątnych bloków jest możliwa w specjalnej tabelce. Aby wywołać tą tabelkę w oknie głównym kliknij dwa razy lewym klawiszem myszki w wierszu Blok (lub naciśnij Enter) wtedy pojawi się dodatkowe okno, które umożliwia definiowanie osłon. Utworzenie nowej osłony to wygenerowanie dodatkowej wiązki, która otrzyma wagę ujemną i spełni funkcję osłony. Wymiar nowo utworzonego pierwszego bloku jest równy połowie wymiaru pola otwartego. Kolejne bloki otrzymują wymiar Bok wiązki podzielony przez trzy, przez cztery itd. Wszystkie znajduje się w osi wiązki. Zmiana położenia bloku jest możliwa tylko graficznie tak jak ustawianie wiązek (patrz Graficzne ustawianie parametrów wiązki punkt C) ale zaznaczyć należy kolumnę na tabelce bloków. Wymiar osłony / bloku można wprowadzić edytując wymiary bloku w tabelce bloków.

Rysunek 31

Blok jest umieszczony na tacy w odległości zdefiniowanej podczas wprowadzania danych o aparacie. Program oblicza dawkę pod osłoną odejmując dawkę od wiązki określonej rozwarciem kolimatora minus dawka od wiązki jaka jest określona wielkością osłony. Jest to autorskie rozwiązanie, zweryfikowane pomiarami.

Manipulacja blokami na ekranie graficznym jest identyczna jak dla wiązek co opisano w rozdziale (Graficzne ustawianie parametrów wiązki) ale Uwaga: stosujemy tylko ruch kolimatora! Co opisuje (Graficzna regulacja kąta wychylenia kolimatora)

Rysunek 32

W czasie ustawiania graficznego, wymiar osłony można zmienić klawiszami „+” i „-” identycznie jak w czasie ustawiania graficznego wiązki.

Ujemną wiązkę będącą „cieniem” jaki rzuca blok definiuje się graficznie. Wiązka ujemna otrzymuje automatycznie wagę czasową równą wadze czasowej wiązki głównej ale ze znakiem minus.

W ramach jednej wiązki głównej można definiować kilka bloków ograniczeniem jest liczba 999, która obejmuje sumę wiązek i bloków.

a) Opis przycisków funkcyjnych

Tabela edycji osłon posiada trzy ważne przyciski funkcyjne (Rysunek 35) pierwszy ADD BLOCK umożliwia dodawanie nowej osłony, drugi DEL BLOCK kasuje ostatnią osłonę. Przycisk VIEW umożliwia graficzny podgląd ustawienia bloków z punktu widzenia wiązki.

11. Usuwanie bloków

Wiązka, dla której zdefiniowano bloki zawiera dodatkowe informacje o wiązkach symulujących bloki. Tej wiązki nie można modyfikować tak więc aby zmienić jej geometrię należy uwolnić się od bloków.

W tym celu wskaż wiązkę, z której chcesz usunąć blok, np. K1/W1 a następnie z Menu wybierz opcję Usuwanie bloków. Wtedy wszystkie bloki związane z daną wiązką zostaną usunięte.

12. Uaktualnianie danych aparatów

W Menu opcja Uaktualnianie danych aparatów. Baza pacjentów zawiera informacje o wiązkach jakie zostały zdefiniowane dla danego obrysu. W danych o wiązkach zawarte też są dane o aparacie terapeutycznym, w tym: wydajność i geometria pomiaru wydajności. Wczytując „stare” obliczenia z dysku wczytujemy też „stare” wydajności aparatów.

Ta opcja pozwala uaktualnić dane o aparatach. Wiązki otrzymują aktualne wydajności aparatów.

Od wersji 3.53 ta pozycja menu jest nieaktywna. Wszystkie odczytane plany są automatycznie modyfikowane i otrzymują aktualne wartości wydajności.

II. Obliczanie i prezentacja dawek

Po zdefiniowaniu wiązek należy ręcznie uruchomić proces obliczeń a potem zdecydować o prezentacji wyników w postaci graficznej.

1. Obliczanie dawki

Włączenie obliczeń to sprawdzenie parametrów wiązki oraz obliczenia wiązek, które mają komplet danych wpisanych w tabelkę.

Sprawdź w ostatnim wierszu kolumny gotowość wiązki do obliczeń. Jeśli jest TAK, to w głównym oknie programu naciśnij kursorem myszki opcję Obliczenia. W ten sposób następuje obliczenie rozkładu dawki ze zdefiniowanej wiązki lub kilku wiązek i pojawia się okno (Rysunek 33).

Uwaga:

Gdy obliczenia zostaną przerwane to powtórna próba obliczeń wymaga potwierdzenia komunikatu o przerwanych obliczeniach

Rysunek 33

W tym miejscu sprawdź gęstość i funkcję profilu.

Wybierając opcję Kontrola gęstości (Density Test) możesz sprawdzić jakie są gęstości konturów. Aby to sprawdzić należy kliknąć lewym klawiszem myszki na obrysie pacjenta.

Funkcja profilu (Fun profilu) przedstawia rozkład dawki w poprzek wiązki, tzn. w płaszczyznach prostopadłych do osi centralnej wiązki oraz równoległej do jednego z boków pola napromieniania.

W systemie planowania do obliczeń dla wiązek fotonów stosuje się jedną lub kilka funkcji profilu (x/x₀) dla określonego zakresu pól napromieniania. Można uzależnić funkcje profilu od głębokości wprowadzając kolejne profile pomiarowe dla kilku głębokosci.

Dla wiązek elektronowych można wprowadzić jedną zmierzoną na głębokości dawki maksymalnej i wtedy funkcja profilu jest modyfikowana w zależności od głębokości współczynnikiem (parametrem) zmiany półcienia z głębokością. Możliwe jest wprowadzenie kilku profili na różnych głębokościach i wtedy Alfard stosuje je wprost pomijając modyfikacje i parametr półcienia jest nieistotny.

Wybierając opcję Izodozy pojawi się nowe okno SUMOWANIE WIĄZEK (Rysunek 34).

Rysunek 34

2. Wyświetlanie izolinii

Używając okna dialogowego Obliczenia i wybierając Izodozy pojawia się nowe okno BEAM SUMMATION 100. Wybieramy opcję Rysowanie izolinii.

Na tym etapie wybierając w Menu opcję Jakie izolinie możesz określić:

Rysunek 35

Co ile izolinie... - Po sprawdzeniu ile izolinii będzie na rysunku, należy tak dobrać odstęp między izoliniami, aby rysunek był czytelny, np. co 10. Zmiana odstępu między izoliniami powoduje zmianę ilości izolinii.
Definiuj dodatkowe - Można ustalić dodatkowe poziomy izolinii, np. 95, 105

3. Prezentacje rozkładu dawek

Dawki są prezentowane standardowo w postaci izolinii. Po wybraniu tej opcji zostaną narysowane izolinie na obrysie pacjenta. Teraz można badać dawki za pomocą lewego klawisza myszki w dowolnych punktach rozkładu.

Rysunek 36

Pierwszym etapem planowania jest zdefiniowanie wiązek. Drugi etap to sumowanie dawek pochodzących od tych wiązek. Sumowanie wykonujemy po ustaleniu „wag” tych wiązek. System ALFARD precyzyjnie i jednoznacznie definiuje wagi wiązek. Dzięki temu sumowanie daje duże możliwości modyfikacji rozkładu w sposób precyzyjny i bardzo szybki.

Zanim wyświetlimy wynik sumowania wiązek musimy ustalić ich wagi.

Są trzy sposoby ich określania:

· Dawki w PC

· Dawki w Max

· Czasu działania

Każdy z nich polega na zdefiniowaniu wartości indywidualnie dla każdej wiązki wpisując liczby w pierwszych trzech wierszach tabelki (Rysunek 37). Użytkownik sam decyduje czy reguluje rozkład ustalając wagi dawek w punktach centrowania, czy w miejscu wystąpienia dawki maksymalnej, czy też za pomocą czasu działania wiązek.

Uwaga:

Na etapie definicji aparatu na zakładce wartości domyślne jest pozycja dawka w PC, ta wartość jest właśnie domyślną, początkową wagą dawki w punkcie centrowania.

Po określeniu wag wiązek należy wykonać drugi krok Normalizację Rozkładu sumarycznego w celu uzyskania albo wyniku procentowego, albo bezwzględnego. Normalizacja „nie niszczy” wcześniej dobranego stosunku wag wiązek. Wagi mogą się zmieniać ale ich stosunek jest stały. Przykładowo mogą być w stosunku 40:60 dla dawek w maksimum od każdej wiązki to po normalizacji możemy uzyskać stosunek np. 400:600 lub 20:30.

Technicznie normalizacja polega na określeniu oczekiwanej wartości dawki w określonym miejscu i jest to możliwe w wierszach Max i NormPoint (wysunięte i wyróżnione pola w drugiej – ostatniej kolumnie na Rysunek 37.

Rysunek 37

Normalizacja w miejscu dawki maksymalnej dla rozkładu polega tylko na wpisaniu nowej wartości np. 100 aby interpretować rozkład jako procentowy.

Normalizacja w innym dowolnym punkcie wymaga jego określenia co robimy wskazując go myszką na Rysunek 38 i naciskając prawy klawisz myszy. Powoduje to przepisanie współrzędnych położenia i wartości dawki do tabelki. Teraz należy wprowadzić nową wartość dawki i narysować rozkład.

Rysunek 38

Rysunek 38 demonstruje wynik ustalenia punktu normalizacji (15,5) i wartości 50 w tym punkcie. Widać również efekt działania lewego klawisza myszki, którym badamy dawki w prawej części rysunku już za brzegiem wiązki. Jest też wskazany i opisany punkt maksymalny rozkładu.

III. Opis ekranu SUMOWANIE WIĄZEK

Wyniki obliczonych rozkładów prezentuje drugi z programów (OBRAZP.EXE). Program ten wykorzystuje równocześnie dwa okna:

· Okno tabelki danych liczbowych (Rysunek 37)

· Okno graficzne prezentujące rozkłady izodozowe (Rysunek 38)

Podobnie jak dla programu definicji wiązek (SPLWP4WIN.EXE) zalecane jest rozmieszczenie tych okien na osobnych monitorach.

A. Ustalanie wag wiązek

Waga w PC – ustawia żądaną dawkę w PC od danej wiązki (wagę). Jest ściśle związana z czasem działania wiązki. Zmiana wagi dawki powoduje zmianę wagi czasu. Wpisanie wartości 0 wyłącza wiązkę, dla której została wpisana.

Waga w Max – ustawia żądaną dawkę w Max od danej wiązki. Jest ściśle związana z czasem działania wiązki. Zmiana wagi dawki powoduje zmianę wagi czasu. Wpisanie wartości 0 wyłącza wiązkę, dla której została wpisana.

Czas napromieniania – ustala czas działania danej wiązki (waga czasowa). Jest ściśle związana z dawką (wagą) w PC. Wpisanie wartości 0 wyłącza wiązkę, dla której została wpisana. Operowanie wagą czasową jest szczególnie przydatne przy sumowaniu wiązek z osłoniętym punktem centrowania, kiedy ustalanie dawki w tym punkcie (PC) jest niecelowe, a wręcz niemożliwe.

Każdy z trzech sposobów polega na zdefiniowaniu wartości, indywidualnie dla każdej wiązki. Użytkownik sam decyduje czy reguluje rozkład ustalając wagi dawek w PC, czy w miejscu wystąpienia dawki maksymalnej, czy za pomocą czasu działania wiązek.

X,Y PC to współrzędne punktu centrowania.

B. Normalizacja rozkładu dawek

1. Suma w PC – całkowita dawka od wszystkich wiązek w punkcie centrowania danej wiązki.

2. Max (8.00,7.40) – współrzędne graficzne dawki maksymalnej; normalizacja w miejscu dawki maksymalnej dla rozkładu polega tylko na wpisaniu nowej wartości np. 100, aby interpretować rozkład jako procentowy.

3. NormPoint (8.00,7.40) – dotyczy sumarycznej matrycy dawek. Pozwala w dowolnym punkcie ustalić dowolną wartość dawki. Składowe dawki od poszczególnych wiązek są proporcjonalnie przeliczane, co można sprawdzić odczytując nowe wartości wag dawki i czasu. Tą opcją można ustawić poziom 100% w PC lub w miejscu dawki maksymalnej w celu wykreślenia rozkładów względnych (procentowych).

C. Inne współczynniki i dane

4. Wsp. Klina – wartości liczbowe większe od 1, które modyfikują czas napromieniania.

5. Wsp. Tacy – współczynnik tacy większy od 1, stosuje się go w celu skorygowania czasu napromieniania. Rodzaj tacy wybieramy poprzez dwukrotne kliknięcie w tym polu.

6. Frakcje w PC – razem z dawką całkowitą wyznaczają dawkę jednorazową, z której liczony jest czas napromieniania.

7. Frakcje w Max – razem z dawką całkowitą wyznaczają dawkę maksymalną, z której liczony jest czas napromieniania.

D. Obszar zainteresowania (ROI)

Histogram pozwala definiować obszar zainteresowania i obliczać jednorodność rozkładu dawki w obszarze zainteresowania. Przykładowy histogram pokazano na Rysunek 39

Rysunek 39

Na osiach wykresu odkładane są wartości bezwzględne dawki (lub wartości dawki względem dawki maksymalnej) i procent powierzchni obszaru, jaki otrzymał zadaną dawkę. Na wydruku (Rysunek 39) znajduje się informacja o wartości średniej dawki w obszarze zainteresowania i odchyleniu standardowym od wartości średniej. Oblicza się także parametr, oznaczony jako Te, który określa stopień jednorodności dawki w objętości guza. Te jest określony przez stosunek dwóch pól na wykresie: sumy pól słupków histogramu i pola prostokąta o wymiarach boków 100% (objętości) x 100% (dawki). W przypadku gdy jako obszar zainteresowania wybierze się obszar guza, to prostokąt taki odpowiada idealnemu, jednorodnemu rozkładowi dawki o wartości średniej 100% dawki planowanej. Dobre plany dają histogramy w obszarze guza o współczynniku Te bliskim jedności (0.95 – 0.99). Jest to na ogół wynik zadawalający. W takiej sytuacji decydująca o jakości planu leczenia jest ocena histogramu w obszarze krytycznym. Słupki histogramu dla obszaru krytycznego powinny być jak najniższe, a współczynnik Te powinien być możliwie najbliższy zera.

1. Definiowanie nowego obszaru zainteresowania ROI

Obliczenie histogramu wymaga podania obszaru w jakim ma być liczony. Możliwe jest zdefiniowanie tego obszaru:

w czasie wprowadzania obrysu z digitizera (patrz Edycja gęstości)
w czasie konturowania obrazu CT
w czasie normalizacji rozkładów sumarycznych (Rysunek 40) – W przypadku definiowania nowego ROI należy myszką zaznaczać kolejne punkty, a na koniec wybrać pozycję End ROI definition (Rysunek 40) co powoduje zapamiętanie zaznaczonego obszaru zainteresowania.

Rysunek 40

Obliczenie histogramu jest możliwe z menu Histogramy patrz Rysunek 37. Efektem obliczeń jest pojawienie się dodatkowego okna z wynikiem Rysunek 41. Okno to będzie wydrukowane na stronie raportu. Zamknięcie okna wyniku obliczeń histogramu spowoduje, że wynik jest anulowany i nie zostanie wydrukowany na drukarce w czasie drukowania raportu.

Rysunek 41

Rysunek 42

2. Ocena jakości planu za pomocą histogramu

Przykładowy przebieg planowania i poprawianie rozkładu to rysunki Rysunek 42 i Rysunek 43. Jest to modelowy przykład poprawienia rozkładu przez zastosowanie filtrów klinowych. Rysunek 43 prezentuje obszar ROI w postaci czerwonej plamy a jest to ten sam obszar obliczeń histogramu widoczny też na Rysunek 42.

Rysunek 43

Plan i histogram przedstawiony na Rysunek 42 jest wynikiem zastosowania dwóch wiązek pola otwartego. Druga wersja tego planowania ilustruje wyniki jakie uzyskaliśmy w tym samym ROI po zastosowaniu filtrów klinowych. Ocena jest prosta, a wniosek jednoznaczny, nastąpiło poprawienie rozkładu. Świadczą o tym:

Współczynnik wypełnienia Te zmienił się z 0.82 na 0.92.
Polepszyła się jednorodność. Teraz 9 słupków jest stuprocentowych, a poprzednio było siedem.
Dawka średnia była na poziomie 82%, a teraz jest na poziomie 93% dawki maksymalnej
Rozrzut dawki w ROI był 5.1 a teraz jest mniejszy bo 2.3%

Te cztery punkty ilustrują ocenę planu na podstawie histogramu dla obszaru guza.

E. Zapisywanie planów po normalizacji

Możemy zachować obliczone i znormalizowane rozkłady jako nowe plany. W celu zapisania planu w oknie SUMOWANIE WIĄZEK wybierz opcję Menu, a następnie Zapisz plan. Wybierz kartotekę / grupę, np. Head

Rysunek 44

Kartoteki / grupy pacjentów:

ð Head – głowa

ð Lung – płuco

ð Tests – testy

ð Trunk – tułów

ð New patients folders – utworzenie nowej kartoteki

kliknij dwukrotnie myszką na wybranej kartotece / grupie. Wpisz imię i nazwisko pacjenta i zatwierdź Enterem.

Plan będzie zachowany z wszystkimi zmianami, np. z uwzględnionymi tacami lub różnymi wagami.

1. Wersje planów

Dla jednego pacjenta możemy wykonać kilka wersji obliczeń, które prezentujemy kolejnymi kopiami programu prezentującego rozkłady. Kontrola tych wyników jest możliwa przez obserwację i wybór z paska zadań Systemu Windows co przedstawia Rysunek 45.

Rysunek 45

Result 964 i Result 965 to wyniki kolejnych obliczeń innych wersji planów. Bardziej obrazowy jest schemat jaki prezentuje Rysunek 46.

Rysunek 46

Obliczenia zdefiniowanych wiązek prezentują osobne kopie programu sumującego i prezentującego rozkłady. Szybki i łatwy dostęp do kolejnych wersji wyników jest z systemowego paska zadań (belka zadań Windows) (Rysunek 45).

2. Drukowanie planów

W celu wydrukowania planu należy ustawić co rysować. W oknie SUMOWANIE WIĄZEK w menu Setup wybierz opcję Co rysować?, tak jak pokazano na Rysunek 47 i Rysunek 48.

Rysunek 47

Rysunek 48

3. Wydruki wyników

Ostatecznym udokumentowaniem wyników planowania są wydruki. ALFARD przewiduje dwa wydruki:

Raport zawierający ważne dane opisowe i liczbowe (Rysunek 49), szkic planu i histogramy
Rysunek izodoz w skali 1:1 lub innej ściśle określonej, podobnie jak to prezentuje Rysunek 38.

Rysunek 49

IV. Obliczanie czasu i dawek

Realizacja planu leczenia dla konkretnego pacjenta wymaga określenia czasu napromieniania dla każdego pola wchodzącego w skład planu leczenia. W przypadku napromieniania z wykorzystaniem aparatu kobaltowego czas napromieniania jest w minutach. W przypadku przyspieszacza jest w jednostkach monitorowych [JM] (ang.[MU]).

Ta opcja programu (Rysunek 50) zastępuje obliczenia kalkulatorem i korzystanie z tabel PDG. Tą funkcją programu zawsze sprawdzaj obliczony czas napromieniania.

Po obliczeniu i narysowaniu rozkładu należy dla każdej wiązki zweryfikować czas napromieniania. Weryfikacja powinna polegać na obliczeniu czasu w osi wiązki i porównaniu wyników.

Procedury obliczania czasu są innymi osobno napisanymi fragmentami programu, co zapewnia niezależność wyniku. Należy uwzględnić, że obliczanie rozkładów stosuje gęstości i mogą występować różnice w czasach napromieniania jakie wynikają z obliczonego rozkładu i tu z obliczeń w osi wiązki.

Rysunek 50

Pamiętaj: dawki standardowe dla fotonów podajesz na głębokości 5cm, a dla elektronów na głębokości dawki maksymalnej.

Czynności jakie musisz wykonać to:

Ø określ aparat

Ø wybierz technikę

Ø podaj wymiary

Ø podaj głębokości

Ø podaj dawkę w PC

i w razie potrzeby:

Ø współczynnik klina

Ø współczynnik tacy

Po wpisaniu wszystkich danych program oblicza i podaje:

Czas napromieniania potrzebny do osiągnięcia żądanej dawki w PC oraz dawkę w innym punkcie o zadanej głębokości (np. punkt dawki wylotowej).

Głębokość dawki maksymalnej i wartość dawki maksymalnej, którą szuka od głębokości 1 mm do 50 mm co 1 mm.

Poniżej znajduje się przykład wydruku kontrolnego.

300 ALFARD Time calculation result

- - - 2002-06-11 12:03 - - -

Stary Testrd : Identyfikator / nazwisko pacjenta

pole miednicowe : Numer / opis pola

Thera 55 : Aparat terapeutyczny

IZO Tech : Technika IZO lub SSD

95.0 cm : odległości SSD

18.0 x 16.0 : Boki pola na skali

17.1 x 15.2 : Boki pola na skórze

18.0 x 16.0 : Boki pola w PC

5.00 cm : głębokości PC

: głębokość 2

1 : zadana Dawka w PC

: Dawka na głębokości 2

1.2123 : Dawka w Max

1.000 : wsp. Klina

1.000 : wsp. Tacy

0.75 : Czas

V. Menu Setup

Obliczenia ALFARD-a bazują na pomiarowych danych liczbowych, które w postaci funkcji tabelarycznych lub pojedynczych liczb wpisujemy przez odpowiednie pozycje zawarte w Menu Setup. Bieżące dane o zdefiniowanym aparacie terapeutycznym ustawiamy z pozycji menu SETUP tak jak to ilustruje (Rysunek 51).

Rysunek 51

Konfigurowanie parametrów aparatów i ich akcesoriów jest odpowiedzialną pracą i dlatego tylko użytkownicy komputera o uprawnieniach ADMINISTRATORA moją pełny dostęp do wszystkich funkcji ustawiających.

A. Wpisz dane aparatów

Pod tą pozycją kryją się bardzo ważne funkcje konfiguracyjne ALFARDa. Teraz nastąpi objaśnienie każdej z nich.

1. Menu Dst SSDst Gst...

Wybór tej pozycji spowoduje pojawienie się formatki, która zawiera trzy zakładki: Unit Data, Default Beam i Dose Rate. Tu wpisujemy aktualne wartości wydajności aparatu i inne ważne parametry omówione niżej.

a) Zakładka Unit Data dla Fotonów

Pierwsza zakładka z danymi dla aparatu fotonowego przedstawia się jak na (Rysunek 52). Niektóre wiersze od wersji 4.06 ustawione są na kolor szary aby poinformować użytkownika o przeniesieniu edycji tych wartości w inne miejsce. I tak wartość mocy dawki (wiersz pierwszy) oraz czas martwy powinno się kontrolować i zmieniać na zakładce „Dose Rate”

Rysunek 52

moc dawki standardowej

Wpisz wydajność aparatu [cGy/min] lub [cGy/JM]. Jest to dawka zmierzona dla warunków standardowych (np. SSD = 100 cm, g = 5 cm, pole 10 cm x 10 cm) podzielona przez czas pomiaru (1 min. lub 300 JM).

Uwaga: pole określamy na powierzchni fantomu! Pomiar techniką SSD.

SSD dozowania [cm]

SSD dozowania [cm] to odległość źródło – powierzchnia fantomu dla pomiaru wydajności aparatu (dawki standardowej).

Uwaga: mierz wydajność aparatu w odległości takiej w jakiej będziesz napromieniał pacjentów! Zmniejszasz wtedy błąd związany z przeliczaniem dawki z odległością.

Uwaga: pole określamy na powierzchni fantomu.

Głębokość dozowania

Wpisz głębokość [cm] na jakiej mierzysz wydajność aparatu.

Zalecane głębokości: 5 cm kobalty i fotony do 10 MV

10 cm fotony powyżej 10 MV

TPR_20/10

Tu tylko odczytasz ten stosunek z zastosowanej funkcji TPR.

Typowe dane:

0.578 – bomby kobaltowe

0.681 – fotony 6 MV

0.716 – Neptun fotony 9 MV

0.770 – fotony 15 MV

0.802 – fotony 25 MV

Odległość tacy

Podaj w jakiej odległości od źródła znajduje się tacka, na której mocowane są osłony.

Skala pola dla odległości

Podaj w jakiej odległości od źródła wyświetlacz (skala) pola podaje wymiary pola.

IZO promień obrotu

Podaj promień obrotu głowicy aparatu, czyli odległość izocentrum IZO w cm. Typowo 100 cm (Neptun, Saturne) lub 80 cm (Coline)

Czas martwy

Do wersji 4.06 służył tylko do korekty obliczonego czasu napromieniania dla bomby kobaltowej aby uwzględniać czas wysuwania i chowania źródła. Jest to stała wyrażona w jednostkach czasu czyli w minutach [min]. Dla bomby kobaltowej zmniejsza obliczony czas napromieniania. Typowe wartości to np 0.02 min.

Dla przyspieszaczy jego znaczenie jest inne mianowicie zwiększa czas zabezpieczający jaki można ustawić na rezerwowym liczniku czasu rzeczywistego. Obliczanie i ustawianie czasu zabezpieczającego dotyczy przyspieszacza NEPTUN i jeszcze kilku innych ale nie wszystkich. Znane są rozwiązania gdzie ten czas jest obliczany przez komputer aparatu na podstawie wprowadzonej ilości JM (MU).

b) Zakładka Unit Data dla elektronów

Przedstawiona niżej formatka (Rysunek 53) zawiera podstawowe i ważne dane definiujące parametry aparatu generującego wiązkę elektronową. Jest nie tylko wydajność, SSD, źródło wirtualne ale również cała funkcja spadku dawki opisana analitycznie ale o fizycznych parametrach, które właśnie tu wpisujemy. Po zatwierdzeniu (naciskając Ok.) zobaczymy graficzną prezentację zdefiniowanej funkcji PDD z wypisanymi parametrami. Niektóre wiersze są od wersji 4.06 ustawione na kolor szary aby poinformować użytkownika o przeniesieniu edycji tych wartości w inne miejsce. I tak wartość mocy dawki (wiersz pierwszy) powinno się kontrolować i zmieniać na zakładce „Dose Rate”

Rysunek 53

moc dawki standardowej

Dla elektronów wpisz wydajność aparatu [cGy/JM]. Jest to dawka zmierzona na głębokości maksimum spadku dawki (np. 1.3 cm 6MeV, 1.7 cm 8 MeV) podzielona przez czas pomiaru (np. 300 JM).

Uwaga: pole określamy na powierzchni fantomu.

SSD dozowania

mierz wydajność aparatu w odległości takiej w jakiej będziesz napromieniał pacjentów! Zmniejszasz wtedy błąd związany z przeliczaniem dawki z odległością.

Głębokość dozowania

gMAX dla elektronów - wpisz głębokość maksimum dla spadku dawki. Dla elektronów musisz na tej głębokości zmierzyć (podać) wydajność aparatu. Głębokość MAX (jako jeden z parametrów) służy także do określenia funkcji spadku dawki elektronowej.

R₅₀ dla elektronów

Podaj kolejny parametr funkcji spadku dawki elektronowej: R₅₀ to głębokość [cm] na jakiej funkcja spadku dawki osiąga 50% wartości maksymalnej.

D_sk dla elektronów

Podaj parametr funkcji spadku dawki elektronowej. Dawka na skórę to ekstrapolacja funkcji spadku dawki do głębokości 0 cm. Podaj wartość procentowo: typowo to 80-90%.

R_p dla elektronów

Podaj parametr funkcji spadku dawki elektronowej. R_p to głębokość na jakiej styczna do opadającego zbocza spadku dawki przecina oś głębokości.

Tło dla elektronów

Tło to wysokość na jakiej znajduje się ”ogon” dawki elektronowej. Inaczej jest to dawka na głębokości większej niż 1.5*R₅₀. W praktyce jest to około 1 do 3% w przypadku Neptuna.

D wirtual

Przeliczanie dawki z odległością w przypadku elektronów wymaga uwzględnienia D – źródła wirtualnego [cm]. W tym systemie zdefiniowane jest jako przesunięcie źródła rzeczywistego. Dawkę z odległości D_SSD1 na D_SSD2 przeliczamy wg wzoru:

Wartość D (źródło wirtualne) osiąga:

Dla małych pól 20 – 60 cm

Dla większych 5 – 10 cm

półcień dla elektronów

Parametr półcienia określa o ile zmieni się półcień z głębokością co powoduje powstawanie charakterystycznych izodozowych ”uszu”. Alfard wykorzystuje ten parametr, kiedy dysponuje tylko jedną funkcją profilu zmierzoną na głębokości dawki maksymalnej. W sytuacji kiedy dysponuje więcej niż jedną funkcją (czyli minimum dwa profile na dwu różnych głębokościach) parametr ten nie jest stosowany i można go ustawić na wartość zero.

Parametr półcienia wyznaczamy mierząc półcień na głębokości Max i o 1 cm płycej. Wartość 0.5 oznacza, że półcień na głębokości o 1 cm mniejszej od Max jest o połowę mniejszy niż w Max. Na podstawie pomiarów profili wiązki elektronowej dla elektronów Neptuna parametr ten wynosi:

SSD 100 cm 110 cm

6 MeV 0.50 0.2

8 MeV 0.45 0.2

10 MeV 0.40 0.2

Dla Mevatronu SSD = 100 cm 0.3 dla wszystkich energii.

W sytuacji kiedy baza funkcji profilu zawiera więcej niż dwa profile na różnych głębokościach dla każdego pola parametr ten można wpisać jako zero.

Skala pola dla odległości

Podaj w jakiej odległości od źródła wyświetlacz (skala) pola podaje wymiary pola.

c) Zakładka Default Beam

Wybór aparatu w każdym miejscu programu wiąże się z określeniem kilku parametrów domyślnych w tym techniki i dawki. Ta zakładka umożliwia zdefiniowanie przez użytkownika takich wartości początkowych – domyślnych, które będą pojawiały się po wyborze aparatu.

d) Zakładka Dose Rate

Istnienie tej zakładki wiąże się z wprowadzeniem dodatkowych funkcji co miało miejsce w wersji 4.06 ALFARDa. Teraz można za pomocą tej zakładki włączyć i skonfigurować dwie nowe funkcje obliczeniowe:

Obliczanie rozpadu źródła izotopowego według zadanej wartości początkowej i okresu półrozpadu
Obliczanie czasu zabezpieczającego dla Neptuna w celu ustawienia go na liczniku czasu rzeczywistego który jest trzecim stopniem zabezpieczenia przed przedawkowaniem w napromienianiu pacjenta

(1) Zakładka Dose Rate dla bomby kobaltowej

Podstawowe zadanie jakie ma do spełnienia ta zakładka (Rysunek 54) to ustalenie wydajności aparatu terapeutycznego ale można tu też uaktywnić proces obliczania aktualnej mocy aparatu z uwzględnieniem rozpadu źródła. Aby ALFARD obliczał codziennie nową wydajnośc wystarczy wprowadzić różny od zera okres półrozpadu źródła. Wprowadzenie (wybór) okresu półrozpadu równego zero, wyłącza tą funkcję. Znaczenie kolejnych pól formatki jest następujące: „Data pomiaru wydajności aparatu” to rok miesiąc i dzień w jakim została ustalona wartość wydajności aparatu. ALFARD operuje datą jako liczbą, która zmienia się o północy a cały dzień jest stała. Jest to celowy zabieg zmniejszenia dokładności daty do dni aby zapewnić stałość przeliczeń w ciągu dnia. Wartość wydajności aparatu wpisujemy w polu „moc dawki standardowej”. Moc może być w cGy/min lub Gy/min.

Rysunek 54

Kolejne pole „zakres mocy” jest nieaktywne bo dotyczy przyspieszaczy. ALFARD uznaje aparat za bombę kiedy stwierdza, że jednostkami czasu są minuty. Następne to „czas martwy” w minutach, który pozwala zlikwidować małe niedokładności określenia czasu napromieniania, które są związane z otwieraniem i zamykaniem źródła w bombie kobaltowej.

Ostatnie pole to rozwijany spis różnych czasów półrozpadu. Należy wybrać 5.271 lub 5.261 dla bomby kobaltowej lub zero (no calculate) aby wyłączyć obliczanie rozpadu źródła. Obliczenia bazujące na aktualnej dacie systemowej komputera wymagają okresowej kontroli ustawienia czasu w komputerze. Jeżeli komputer podłączony jest do sieci komputerowej należy ustawić automatyczną synchronizację z zegarem wzorcowym. ALFARD posiada prosty mechanizm badający aktualną datę. Mechanizm kontroli uaktywniany jest w chwili otwierania katalogu z plikami pacjentów, wtedy szukany jest najnowszy plik pacjenta i następuje sprawdzenie:

czy aktualna data nie jest wcześniejsza niż data pliku najnowszego pacjenta ?
czy aktualna data nie wyprzedza więcej niż 60 dni najnowszego pliku pacjenta ?

(2) Zakładka Dose Rate dla przyspieszaczy

Podstawowe zadanie jakie ma do spełnienia ta zakładka (Rysunek 55) to ustalenie wydajności aparatu terapeutycznego ale umożliwia również wpisanie wartości zakresu mocy na jakim pracuje aparat co będzie potrzebne do obliczenia czasu zabezpieczającego. Czas zabezpieczający to trzeci wyłącznik przyspieszacza, który wyłączy aparat po osiągnięciu założonej dawki. Pierwsze pole do wypełnienia: „Data pomiaru wydajności aparatu” to rok miesiąc i dzień w jakim została ustalona wartość wydajności aparatu. Wartość wydajności aparatu wpisujemy w polu „moc dawki standardowej”. Moc może być w cGy/JM lub Gy/JM. Kolejne trzecie pole to „Zakres mocy aparatu” można wpisać ręcznie lub wybrać wartość od 50 do 300 a nawet więcej w zależności jakie są możliwości przyspieszacza. Pole opisane jako „czas dodatkowy” to wartość w minutach dodatkowego czasu określająca margines rezerwy dla zabezpieczającego licznika czasu. Należy dodać, że obliczanie i ustawianie czasu zabezpieczającego dotyczy przyspieszacza NEPTUN i jeszcze kilku innych ale nie wszystkich. Znane są rozwiązania gdzie ten czas jest obliczany przez komputer aparatu. Kolejne pole o nazwie „półrozpad w latach” jest nieaktywne bo dotyczy bomby kobaltowej. ALFARD uznaje aparat za bombę kiedy stwierdza, że jednostkami czasu są minuty.

Rysunek 55

Wzór według którego obliczany jest czas zabezpieczający:

gdzie:

Te – czas zabezpieczający [min]

P – zakres mocy aparatu [JM/min]

Tr – czas rzeczywisty [JM]

Td - czas dodatkowy [min]

2. Utwórz nowy lub popraw aparat

Umożliwia utworzenie nowego aparatu, którego głównym identyfikatorem jest nadana Nazwa (Unit Name) ale równocześnie powstaje kolejny indeks numeryczny w spisie aparatów. Możliwe jest także przeprowadzenie zmian parametrów istniejącego aparatu. Wszystko to umożliwia formatka patrz (Rysunek 68)

3. Kasuj aparat

Pozwala wykonać bardzo poważną operację usunięcia aparatu ze spisu zdefiniowanych aparatów. Opisywana funkcja, bez zbędnych pytań kasuje aparat i związane z nim dane.

Dane nie są fizycznie niszczone i dlatego możliwe jest ich odzyskanie – patrz opis menu „Odzyskanie poprzednich danych...”.

Autor nie zaleca kasowania aparatów już w czasie dłuższej eksploatacji ALFARDA. Ta funkcja jest pomocna we wstępnym etapie przygotowywania ALFARDa do pracy, kiedy baza obrysów i pacjentów nie ma znaczenia archiwalnego.

4. Definicje klinów

Klin jest specjalnym elementem kolimatora, który modyfikuje wiązkę promieniowania. Kliny są wykonane z metali np. ołów, stal lub inne stopy, które skutecznie pochłaniają promieniowanie jonizujące. Klin jest związany z aparatem ustawieniem trymerów i z SSD.

Opisywane menu umożliwia definiowanie numerów, nazw, kątów i współczynników klinów. Tak jak to przedstawia (Rysunek 56). Pierwsza kolumna zawiera numer klina, który jest głównym kluczem łączącym klin i jego profile. Numer można nadać dowolnie ale należy zachować zgodność numeracji tu i w funkcjach profilu.

Rysunek 56

Kilka klinów, które stanowią komplet dla danego aparatu może mieć określone współczynniki dla różnych SSD. SSD zmieniamy w menu Edit. W czasie obliczeń ALFARD analizuje dla jakich SSD są współczynniki a dla jakiej SSD ma obliczyć współczynnik. Robi to dopasowując prostą do istniejących danych, metodą najmniejszych kwadratów a następnie z prostej oblicza współczynnik dla aktualnie stosowanego SSD.

5. Definicje tacek

Tacka to element kolimatora aparatu. Jest w postaci płytki plexi o grubości kilku milimetrów i służy do mocowania osłon. Tacka związana jest z danym aparatem a komplet tacek jest związany z określonym SSD.

Opisywane menu umożliwia definiowanie współczynników tacek dla danego aparatu. Każda tacka jest identyfikowana dowolnie nadanym numerem i opisem. Kilka tacek, które stanowią komplet dla danego aparatu może mieć określone współczynniki dla różnych SSD. SSD zmieniamy w menu Edit. W czasie obliczeń ALFARD analizuje dla jakich SSD są współczynniki a dla jakiej SSD ma obliczyć współczynnik. Robi to dopasowując prostą do istniejących danych, metodą najmniejszych kwadratów a następnie z prostej oblicza współczynnik dla aktualnie stosowanego SSD.

a) Nowa tacka

Wprowadzenie nowej tacki polega na wypełnieniu kolejnego wiersza w tabelce, pamiętając o nadaniu unikalnego numeru w pierwszej kolumnie.

b) Kasuj tackę

Skasowanie tacki polega na „wyczyszczeniu” pola numeru. Dla skasowania wszystkich tacek danego aparatu można zastosować menu / edit / remove

6. Biblioteka funkcji

Pod tym hasłem kryje się kilka niezależnych zagadnień. Biblioteka łączy w całość różne definicje użytkownika, które później można wybierać opisując aparat terapeutyczny.

Obecnie (wersja 4.06 ALFARDa) BIBLIOTEKA umożliwia przygotowanie czterech różnych funkcji tabelarycznych:

Tabela współczynników pola
Tabela TPR
Trójkątna tabela współczynników Kxy dla elektronów
Tabela przejścia z liczb Hounsfielda na gęstości

Realizacja koncepcji biblioteki polega na:

Określeniu typu funkcji do zdefiniowania
wpisaniu wartości tabeli
zapisaniu funkcji tabelarycznej w pliku dyskowym

Dostęp do kartoteki i tych plików jest później możliwy w sposób selektywny. W czasie definicji aparatu możemy „podpiąć” odpowiednią funkcję tabelaryczną, która zmieni charakter np. funkcji TPR czy C(S).

a) Definiowanie funkcji C(S)

Zależność dawki (mocy dawki) od pola jest regularna i ogólnie znana. Jej wpływ na wyniki obliczeń czasu napromieniania jest bardzo duży a dla głębokości referencyjnej 5 lub 10 cm wręcz podstawowy bo druga istotna funkcja mianowicie TPR ma na głębokości referencyjnej wartość jeden z definicji i nie wpływa na wynik obliczeń czasu i dawki.

Założenia algorytmów obliczeniowych ALFARDa wymagają aby tabela C(S) zawierała pole 0x0 gdzie wartość powinna być 0. Dla pola 10x10 cm które jest polem referencyjnym i tam wartość C(S) powinna być 1.0. Formatka wprowadzania danych do tabeli C(S) widoczna jest na (Rysunek 75). Menu tej formatki ma pozycję GRAF, które służy do graficznej prezentacji wprowadzonych danych liczbowych. Po graficznej kontroli przebiegu wykresu funkcję należy zapisać do pliku dyskowego z menu: File / Save. Należy określić unikalną nazwę funkcji (pliku), nazwa ta pojawi się na liście dostępnych funkcji na formatce definiowania aparatu:

Setup / wpisz dane aparatów / nazwa TPR C(S)

Przed zapisem pojawi się jeszcze możliwość wprowadzenia opisu tak zdefiniowanej tabelarycznej funkcji C(S) zalecane jest umieszczenie w opisie informacji o pomiarach, które były źródłem danych dla tej funkcji.

b) Definiowanie tabeli TPR

Tabelaryczna funkcja TPR jest podstawą obliczeń w algorytmach ALFARDa. Źródłem wartości liczbowych muszą być pomiary. Niektóre automatyczne analizatory pola mają możliwość pomiaru TPR co polega na zmianie poziomu wody w fantomie w czasie pomiarów. Ta funkcja jest czasochłonna w pomiarach ale daje gotowe wyniki. Drugi sposób to obliczenie TPR. Można obliczyć z pomiarów spadku dawki DD. Albo z pomiarów dawki procentowej PDD. Autor zaleca metodę obliczeniową, która mniej eksploatuje aparat terapeutyczny a wyniki obliczeń są bardzo dokładne i powtarzalne. W skład ALFARDa wchodzi specjalny program, który ułatwia przeprowadzenie takich przeliczeń. Jest to program PDD2TPR i jest przedmiotem opisu w rozdziale (Obliczanie TPR z PDD) . Tu zajmiemy się techniczną stroną wprowadzania liczb do tabeli oraz ich kontroli. Nasza praca musi składać się z kilku kroków:

Określenie boków pól
Określenie głębokości
Wprowadzenie danych
Kontrola głębokości referencyjnej
Kontrola stosunku TPR 20/10
Kontrola położenia maksimum
Zapisanie funkcji do pliku dyskowego w folderze bibliotek.

Rysunek 57

Definiowanie tabelarycznej funkcji TPR wykonujemy na formatce (Rysunek 57), która zostanie wyświetlona po wybraniu z menu pozycji:

setup / wpisz dane aparatów / biblioteka funkcji / definiuj TPR

Boki pól wprowadzamy w pierwszym wierszu ale musi być aktywny. Jego aktywność ustawiamy z menu FIX. Podobnie musimy postąpić z pierwszą kolumną, która powinna zawierać głębokości w cm a wprowadzenie ich jest możliwe tylko kiedy jest w białym kolorze. Kolumny zawierają dane dla kwadratowych pól o określonym boku. Wprowadzanie wymiaru pola polega na wprowadzeniu jednej liczby, która jest wymiarem boku w cm. Następnie wprowadzamy dane liczbowe, które określają wartości TPR dla danego pola i danej głębokości.

Uwaga: pola są określane na głębokości, nie na powierzchni jak to robimy w technice SSD.

Po wypełnieniu tabeli danymi możliwa jest graficzna kontrola (menu Graph) i są dwa sposoby prezentacji graficznej:

· Kolumnami czyli w funkcji głębokości

· Wierszami czyli w funkcji pola

Badanie zachowania się funkcji w okolicach jej maksymalnych wartości na wykresach jest utrudnione ze względu na zagęszczenie punktów. Tu przyda się specjalna pozycja w menu, którą widać „rozwiniętą” na rysunku (Rysunek 57) jest to specjalna funkcja TEST MAX. Funkcja ta bada wszystkie liczby określające TPR od głębokości minimalnej do głębokości referencyjnej i szuka wartości maksymalnej osobno dla każdej z kolumn. Wartości maksymalne zaznaczane są przez podświetlenie kolorem żółtym. Analiza przykładowych wartości maksymalnych z rysunku pokazuje błędne dane TPR. Ta funkcja TPR jest zła bo zachowuje się niepoprawnie w okolicach maksimum i nie nadaje się do zastosowania w ALFARDzie. Kiedy funkcja jest poprawna a kiedy nie, nie będzie tu omawiane a poprawne i gładkie analitycznie funkcje TPR są „zaszyte” w ALFARDzie i można je analizować po wyświetleniu liczb z menu EXAMPLE i prezentacji graficznej z menu GRAPH.

Zaznaczenie przez podświetlenie na żółto nie jest automatycznie uaktualniane i może przeszkadzać w dalszej edycji tabeli dlatego w menu jest specjalna funkcja które potrafi wyłączyć podświetlenie wartości max: edit / unselect dMax.

Kolejny test poprawności wprowadzonych danych to sprawdzenie stosunku TPR 20/10.

Z menu Test wybieramy odpowiednią pozycję i otrzymujemy cenną informację do weryfikacji (Rysunek 58)

Rysunek 58

Kolejne sprawdzenie to ustalenie głębokości referencyjnej. Po wybraniu z menu:

test / where depth ref

Alfard sprawdzi na jakiej głębokości liczby z wszystkich kolumn mają wartość 1.0.

Praca nad tabelą TPR może być uciążliwa ze względu na duże ilości liczb, które należy wpisać i kontrolować. Ułatwieniem tej pracy powinny być funkcje przenoszenia danych przez schowek windows. Menu edit / past from clipboard umożliwia skopiowanie z innego programu w tym z arkusza kalkulacyjnego lub edytora. Tabelę można również odczytać z dyskowego pliku tekstowego.

Aby nowa funkcja TPR opisana tą tabelą pojawiła się w spisie funkcji TPR wystarczy zapisać ją na dysk (menu File / save) Przed zatwierdzeniem zapisu pojawi się jeszcze pytanie o opis funkcji gdzie można umieścić informacje o autorze i pomiarach z jakich korzystano przy definiowaniu tej tabelarycznej funkcji TPR.

c) Trójkątna tabela współczynników Kxy dla elektronów

Wartości dawki w maksimum dla wiązek elektronowych w funkcji boków pola opisuje specjalna tabelaryczna funkcja Kxy. W tym miejscu opisujemy zastosowania BIBLIOTEKI i zrobimy tylko odnośnik do rozdziału (Trójkątne tabele K_xy) gdzie opisano tworzenie a nawet sposoby pomiaru tego współczynnika pola dla elektronów.

d) Tabela przejścia z liczb Hounsfielda na gęstości

Dla każdego stosowanego tomografu komputerowego należy określić funkcję, która zamieni liczby Hounsfielda na gęstości. Możliwość definicji takiej tabelarycznej funkcji jest w menu Setup jakie widać na (Rysunek 15) lub na (Rysunek 17). Aby dobrze zdefiniować i rozumieć tabelę konwersji HU na gęstości, musimy zapoznać się z definicją liczb Hounsfielda.

Definicja jednostki Hounsfielda (HU - Hounsfield Units)

Tomografia komputerowa polega na pomiarach osłabienia wiązki promieniowania Rtg.

Wyniki pomiarów podstawiane są do równań matematycznych i wyliczana jest matryca obrazowa. Ten proces nazywany jest rekonstrukcją obrazu.

Powstałe w wyniku rekonstrukcji macierze wartości osłabienia promieniowania Rtg

są następnie normalizowane do skali Hounsfielda. Normalizacja ta dana jest wzorem:

gdzie:

m_x - osłabienie promieniowania Rtg dla tkanek

m_w - osłabienie dla wody

Powstałe w wyniku normalizacji wartości cyfrowe mieszczą się dla tkanek ludzkich w zakresie (-1000 do 4000) (0 dla wody, ujemne dla tkanek miękkich jak, np. wypełnione powietrzem płuca, wartości duże dla tkanek gęstych jak, np. kości). Umieszczone po normalizacji wartości w elementach tabel o danej rozdzielczości (przeważnie 512x512) są dla potrzeb prezentacji na ekranie zamieniane na odcienie szarości.

Z definicji wynika, że są dwa „pewne” punkty wykresu funkcji przejścia z HU na gęstości. Pierwszy to powietrze (-1000,0) a drugi woda (0,1).

Rysunek 59

Wykres danych z tabeli (Rysunek 18) przedstawiony jest na (Rysunek 59). Punkt z lewej strony zabezpiecza konwersję przed generowaniem ujemnych wartości gęstości. Tomografy komputerowe często w danych obrazowych zawierają wartości liczb Hounsfielda mniejsze niż –1000 i musimy się z tym pogodzić ale z drugiej strony nie możemy dopuścić do powstania sytuacji, że operujemy na gęstościach ujemnych. Liniowy charakter przebiegu między punktem „air” i „water” jest pewny i niezaprzeczalny ale wartości gęstości jakie odpowiadają liczbom HU większym niż 0 wymagają pomiarów fantomowych na tomografie. Punkty opisane CB4 są dane ze specjalnego fantomu pomiarowego.

7. Odzyskanie poprzednich danych konfiguracyjnych

Wszystkie istotne zmiany jakie wykonuje użytkownik w danych konfiguracyjnych są odnotowywane i zapisywane w plikach. Nazwa zawiera informacje o typie zapisywanych danych i dacie ich modyfikacji przykładowe nazwy i komentarz:

TUnitsData 03-07-03 1650.dat – zawiera definicje aparatów z dnia 2003-07-03 16:50

Trays 02-09-29 2213.dat – zawiera definicje tacek z dnia 2002-09-29 22:13

Wedges 02-09-29 2209.dat – zawiera definicje klinów z dnia 2002-09-29 22:09

Units 03-07-20 1540.dat – zawiera konfigurację ALFARDa z dnia 2003-07-20 15:40

Ten ostatni typ kopii powstaje w chwili kiedy kasowany jest aparat. Kasowanie aparatu powoduje usunięcie klinów i tacek z nim związanych. Odzyskanie danych o skasowanym aparacie umożliwia informacja zawarta w pliku kopii, który wskazuje jakie inne pliki z informacjami o aparatach, tackach i klinach trzeba odczytać a zawarte w nich dane odzyskać.

W celu powrotu do poprzednich wartości danych należy wybrać w menu:

Setup/wpisz dane aparatów/odzyskaj dane

W rozwinięciu pojawia się lista:

Dane o aparatach, klinach i tackach
Dane aparatów
Dane klinów
Dane tacek

Należy wybrać jakiego typu dane chcemy odzyskać. Teraz powinien wyświetlić się typowy Dialog Box Windows z zawartością folderu kopii. Może się zdarzyć, że folder nie zawiera żadnych kopii plików lub nie zawiera kopii wybranego typu danych: klinów, tacek...

Taka sytuacja jest możliwa, krótko po instalacji ALFARDa lub odzyskaniu danych konfiguracyjnych z dyskietki.

Dla odzyskiwania „Danych aparatów” powinno wyświetlić się okno dialogowe (Rysunek 60) z zawartością ostatnich kopii tych danych. Informacja o plikach kopii może zawierać nazwę właściciela pliku (Rysunek 61) czyli użytkownika, który te dane wpisywał lub modyfikował. Jest też informacja z jakiego komputera lub domeny zmiany były dokonane.

Rysunek 60

Celowe jest posortowanie spisu plików po nazwie ale w odwrotnej kolejności co daje nam wygodny spis z najnowszymi plikami „na początku” spisu. Teraz wskazujemy najnowszy poprawny plik kopii i zatwierdzamy wybór klawiszem „Otwórz”. Tak samo postępujemy w przypadku odzyskiwania: Wedges i Trays.

Rysunek 61

Skuteczność odzyskania danych jest potwierdzona i przetestowana. Należy jednak zwrócić uwagę na założenie główne, przy konstrukcji tej funkcji. Data kopii jest aktualną datą wykonania aktualnej kopii. Przykładem niech będzie sytuacja, kiedy teraz kasujemy jeden klin ale orientujemy się, że nie o ten chodziło i chcemy odzyskać dane o klinach. Wyświetlony spis zawiera pozycję Wedges z aktualną datą i godziną ale ten plik zawiera kopię aktualnych danych – tych bez klina a my poszukujemy pełnego zestawu klinów. Kopia pełnego zestawu powstała wcześniej nie w chwili kasowania klina. Musimy odzyskać dane o klinach ale z plików o datach wcześniejszych niż dzisiejsza.

8. Kopiuj wszystkie dane (Backup)

Wykonywanie kopii danych konfigurujących Alfard jest podstawą rutynowego stosowania tego programu. Powinno być wykonywane regularnie i zabezpieczane na zewnętrznych nośnikach informacji.

W menu Setup / wpisz dane o aparacie / Backup masz do wyboru dwie funkcje:

1) wykonaj kopie danych o aparatach – powoduje wykonanie kopii wszystkich plików konfiguracyjnych ALFARDa na wskazany dysk, do wskazanego foldera

2) odzyskaj dane z kopii – pozwala wskazać dysk i folder gdzie mamy kopię danych a następnie wykona kopiowanie w celu odzyskania wszystkich danych z kopii

B. Kody kontrolne

Każda kopia programu Alfard jest ewidencjonowana i dlatego należy zgłosić jego użytkowanie.

Menu Setup, Kody kontrolne, utworzyć dane i skontaktować się z autorem programu. Aby utworzyć dane w oknie Control code (Rysunek 62) należy wybrać z menu Wypisz kody kontrolne.

Rysunek 62

Kiedy kody kontrolne zostaną wypisane, należy uzupełnić informacje o Nazwisko, Miasto i Nazwę szpitala. Następnie wykonać: Kopiuj dane do schowka. Następnie piszemy list elektroniczny i w jego treści umieszczamy zawartość schowka (Ctrl-V) i wysyłamy do LSK na adres: tadeusz@jedynak.z.pl lub alfard@onet.pl

C. Fonty

W menu Setup wybierając opcję Fonty możesz zmienić rodzaj, kolor, wielkość czcionki, itp.

D. Informacja o Folderach

W menu Setup wybierając opcję Informacja o Folderach znajdziesz informację dotyczącą lokalizacji plików danych instalacyjnych dla danego miasta, z których korzystasz przy planowaniu leczenia, np. (Rysunek 63). W tym przypadku korzystano z danych z Opola.

Rysunek 63

E. Wybór danych instalacyjnych dla miasta

W menu Setup wybierając opcję Wybór danych instalacyjnych dla miasta pojawia się okno, w którym wybieramy odpowiednie dla użytkownika miasto. Przykład pokazano na Rysunek 64.

Rysunek 64

F. Wybierz język

W menu Setup wybierając opcję Select Language pojawia się okno jak na Rysunek 65:

Rysunek 65

Użytkownik może wybrać język: Polski lub Angielski oraz zdefiniować z której strony GANTRY ma być kąt 90⁰: z prawej lub z lewej.

VI. Technika definiowania aparatu

Minimalna ilość kroków aby zainicjować instalację dla nowych aparatów terapeutycznych w nowym ośrodku radioterapii tutaj określane jako miasto. Te czynności definiują parametry przykładowe, którego później należy modyfikować i podmieniać na właściwe.

1. Tworzymy nowy ośrodek ( miasto ) (menu: Setup/Select city install data)(Load hospital data).

Rysunek 66

Wybieramy "New city..." (Rysunek 66) i nazywamy nasze miasto / ośrodek np. Iran1

2. Definiujemy nowy aparat terapeutyczny

menu: Setup / Edit UNIT data / Define unit Name, TPR, C(S)

Rysunek 67

Wybieramy NewTherapyUnit (Rysunek 67). Pojawia się kolejna formatka, którą wypełniamy np. według przykładu (Rysunek 68):

Rysunek 68

TPR function wybieramy z listy, która wskazuje na analityczne funkcje „zaszyte” w kodzie programu ALFARD

C(S) ustalamy na niezdefiniowane No field fun C(S).

Teraz niezbędne jest zamknięcie i powtórne uruchomienia ALFARDa. Przy uruchomieniu pojawi się komunikat o braku pliku profili dla Neptuna a później informacja, że plik jest utworzony z jedną funkcją profilu.

Rysunek 69

3. Teraz definiujemy kliny, co polega na podaniu nazwy i współczynnika

Menu: Setup / edit unit data / define wedges / add new wedges

4. Teraz definiujemy tacki, co polega na podaniu nazwy i współczynnika

Menu: Setup / edit unit data / Define Trays

Teraz należy znowu wykonać restart ALFARDa i już nie powinien pojawić się już żaden komunikat ostrzegający.

A. Sprawdzanie i modyfikacje parametrów aparatu

W celu kontroli sprawdzimy zdefiniowany aparat Neptun. W tym celu z menu:

Setup / Edit UNIT data / Define unit Name, TPR, C(S)

Wybieramy Neptun (Rysunek 70):

Rysunek 70

i sprawdzamy parametry funkcji TPR z menu: Graf / TPR (Rysunek 71).

Rysunek 71

Sprawdzamy parametry funkcji C(S) z menu: Graf / C(S) (Rysunek 72):

Rysunek 72

oraz profile z menu: Graf / profiles podświetlając jedną pozycję z listy (Rysunek 73):

Rysunek 73

podświetlony przykładowy testowy profil prezentuje się następująco (Rysunek 74):

Rysunek 74

Tak przygotowane dane są wystarczające aby wykonać pierwsze obliczenia testowe.

B. Definiowanie funkcji C(S)

Funkcje C(S) są do zdefiniowania tylko w postaci tabeli dlatego trzeba je wcześniej przygotować, aby można je później wybrać w czasie definiowania aparatu.

Definiowanie C(S) umożliwia formatka dostępna z menu:

Setup / Edit UNIT data / function library / user defined C(S) table (Rysunek 75).

Rysunek 75

Tabela powinna zawierać pole 0x0 gdzie wartość powinna być 0. Pole 10x10 cm jest polem referencyjnym i tam wartość C(S) powinna być 1.0

Po graficznej kontroli przebiegu wykresu należy funkcję zapisać do pliku dyskowego z menu:

File / Save

Należy określić unikalną nazwę funkcji (pliku), nazwa ta pojawi się na liście dostępnych funkcji na formatce definiowania aparatu:

Setup / Edit UNIT data / Define unit Name, TPR, C(S)

C. Definiowanie TPR

Część funkcji TPR to analityczne wzory „zaszyte” w programie, które w większości opracował Zbyszek Maniakowski. Spis funkcji zawiera również definiowane tabele liczbowe.

Definiowanie własnych tabel umożliwia następująca formatka dostępna z menu:

Setup / Edit UNIT data / function library / user defined TPR table

Rysunek 76

Tabelę można odczytać z pliku tekstowego. Po zdefiniowaniu (lub odczytaniu) można wykonać testy oraz kontrolę graficzną. Testy i kontrola jest niezbędna. Funkcja TPR powinna mieć wiersz o wartościach 1.0, który powinien być na głębokości na jakiej jest wykonywany pomiar wydajności i powinna to być głębokość 5 lub 10 cm. Drugi test to sprawdzenie stosunku TPR na głębokościach 20 i 10 cm w celu weryfikacji energii aparatu.

Aby nowa funkcja TPR opisana tą tabelą pojawiła się w spisie funkcji TPR wystarczy zapisać ją na dysk (menu File.save) funkcji należy nadać nazwę i opis.

D. Edycja funkcji profilu programem POMIARY (DVPP)

Testowa funkcja profilu ułatwia uruchomienie ALFARDa ale musi zostać zastąpiona pomiarowymi profilami wiązki. W celu edycji funkcji profilu należy uruchomić program POMIARY (DVPP) i z menu:

File / ALFARD / Load profiles

Otworzyć plik: Neptun.profiles, po podświetleniu pierwszej jedynej pozycji na liście otrzymamy rysunek naszego profilu testowego

Rysunek 77

Jest to profil testowy znany nam ale tu widzimy jego prawdziwą postać, która zawiera tylko połowę profilu bo dla pól otwartych i symetrycznych wystarczy określać tylko połowę profilu.

Wartości liczbowe punktów określających profil można sprawdzić i zmienić przez menu:

Edit / 1 scan as text

otrzymamy dane liczbowe skanu w okienku edycji (Rysunek 78):

Rysunek 78

Uwaga:

- oś skanu ma odciętą 200

- rzędna 1000 oznacza wartość jednostkową

Teraz można wkopiować prawdziwe dane skanu np.

200 ;1000

210 ; 997

220 ; 991

230 ; 979

240 ; 919

250 ; 673

260 ; 264

270 ; 93

280 ; 59

290 ; 43

Po wybraniu Ok. zatwierdzimy dane. Nasz profil powinien prezentować się następująco (Rysunek 79):

Rysunek 79

Dane profilu muszą mieć odpowiedni nagłówek. Nagłówek tworzy się automatycznie w menu:

Edit / description, co otwiera okno edycji opisów

Teraz z menu:

Insert / header for Alfard

Program wstawi odpowiedni nagłówek, wcześniej zapyta o bok min i max dla boku biernego pola (crosplan)

Postać nagłówka dla tego skanu jest następująca:

R 1 100 0 10 10 10 10 Neptun

R nA SSD Wedge SideAmin SideAmax SideBmin SideBmax Neptun

"R" oznacza równe odstępy odciętych punktów tu są od 200 do 290 co 10. Zamiast "R" może wystąpić "N", kiedy odstępu nie są równe.

Dalej następuje siedem liczb:

Pierwsza liczba nA tu "1" oznacza nr Aparatu

Druga liczba SSD tu 100 oznacza SSD [cm] dla jakiego obowiązuje skan.

Trzecia liczba WEDGE to nr klina tu zero oznacza brak klina, czyli pole otwarte

Czwarta liczba SideAmin [cm] to minimalny bok czynny (inplan) stosowania tej funkcji

Piąta liczba SideAmax [cm] to maksymalny bok czynny (inplan) stosowania tej funkcji

Następne SideBmin [cm] i SideBmax [cm] podobnie ale dotyczą boku biernego (crosplan)

Dalej następuje opis tu Neptun.

Dla tej jednej funkcji utworzony został header, który ogranicza jej stosowanie tylko dla pola 10x10.

W celu umożliwienia obliczania w szerszym zakresie boków należy poprawić nagłówek do postaci:

R 1 100 0 4 40 4 40 Neptun

Taki nagłówek spowoduje że ALFARD będzie używał tej funkcji do wszystkich pól o bokach w zakresie od 4 do 40 cm.

Precyzja obliczeń z jedną funkcją profilu będzie niezadowalająca. W praktyce potrzebne jest definiowanie wielu profili, które obowiązują w zakresach pól np.:

R 1 100 0 4 6 4 40 Neptun BOK=5

R 1 100 0 6 8 4 40 Neptun BOK=7

R 1 100 0 8 11.5 4 40 Neptun BOK=10

R 1 100 0 11.5 17.5 4 40 Neptun BOK=15

R 1 100 0 17.5 40 4 40 Neptun BOK=20

Za nazwą aparatu jest informacja o wymiarze boku pola pomiarowego

Komentarz Neptun BOK=10 oznacza, że pomiar był przeprowadzony dla boku 10x10cm

Natomiast Neptun BOK=20 oznacza, że pomiar był przeprowadzony dla boku 20x20cm

Jednakową szerokość półprofili (lub pełnych profili) zapewnia specjalny sposób normalizacji X/Xo, który polega na dzieleniu odciętych przez szerokość pomiarową profilu.

Rysunek 80

Funkcje profilu powinny zawierać też rozróżnienie z głębokością. Przykładowa lista (skany zaznaczone) (Rysunek 81) zawiera komplet przygotowanych funkcji dla klina nr 58 bomby kobaltowej Theratron.

Rysunek 81

Skany są dla głębokości 3 cm oraz 15 cm.

Rysunek 82

Przygotowane profile z nagłówkami należy zapisać w pliku dyskowym.

Zapis przeprowadzamy z menu:

File / ALFARD / Save profiles

Uwaga:

- wszystkie operacje File save powinny zapisywać pliki w podpowiadanym folderze (nie wolno zmieniać proponowanego foldera).

- aby ALFARD zastosował nowe lub zmodyfikowane funkcje profilu, niezbędne jest jego powtórne uruchomienie.

VII. Instalacja danych o aparatach

Minimalna ilość kroków aby zainicjować instalację dla nowych aparatów terapeutycznych w nowym ośrodku radioterapii tutaj określane jako miasto.

· Wybieramy miasto (menu: Setup/Select city install data)

· Definiujemy nową funkcję C(S) w bibliotece funkcji (menu: Setup/EditUNITSdata/functions library/user defined C(S)

· Definiujemy nowy aparat terapeutyczny (menu: Setup/EditUNITSdata/Name TPR C(S)

A. Definiowanie nazwy, TPR,C(S)

W menu Setup wybierając opcję Definiowanie nazwy, TPR, C(S) pojawia się okno z poleceniem Wybierz aparat terapeutyczny (Rysunek 83):

Rysunek 83

Klikając dwukrotnie lewym klawiszem myszki na wybrany aparat pojawi się okno Unit definitions (Rysunek 68).

1) W wierszu Unit Name wpisz nazwę aparatu, np. Thera 45.

2) Wybierz rodzaj wiązki, fotonowa lub elektronowa.

Dla elektronów jako TPR function należy zawsze wybrać EleFun.

3) Wybierz opracowaną funkcję TPR lub C(S).

4) Zaznacz wzór z jakiego będzie obliczane pole.

5) Wybierz w jakich jednostkach będzie określany czas naświetlania. W zależności od rodzaju aparatu min (minuty) lub JM (jednostki monitorowe).

6) Wybierz w jakich jednostkach będzie określana dawka cGy lub Gy.

W górnej części tego okna możesz sprawdzić graficznie TPR, C(S) lub profile.

Warunek: w celu sprawdzenia funkcji musi być otwarte okno graficzne.

B. Definiowanie klinów

1. Dodanie klinów do nowego aparatu

Rysunek 84

Wybierając Setup, Dane o aparacie terapeutycznym, definiowanie klinów, a następnie dodanie klinów do nowego aparatu pojawia się okno Definiuj kliny dla aparatu (Rysunek 85).

Rysunek 85

Klikając dwukrotnie lewym klawiszem myszki na wybrany aparat pojawi się okno Wedges data for: (np. Thera 45 SSD 100) (Rysunek 86).

Rysunek 86

W odpowiednich miejscach w tabeli należy wpisać numer klina, współczynnik klina, kąt łamiący i opis. Rysunek 86 przedstawia przykład uzupełnienia tej tabelki.

Wybierając Setup, Dane o aparacie terapeutycznym, definiowanie klinów, a następnie dane o klinach pojawia się okno Edytuj dane o klinach dla: (Rysunek 87).

Rysunek 87

Należy wskazać pozycję, którą chcemy poddać modyfikacji.

2. Współczynniki klina dla nowego SSD

Jeden klin może mieć zdefiniowanych kilka współczynników w zależności od SSD. Wybierając Setup, Dane o aparacie terapeutycznym, definiowanie klinów, a następnie dane o klinach dla nowego SSD pojawia się okno Definiuj nowe SSD i podaj dane o klinach dla (Rysunek 88):

Rysunek 88

Klikając dwukrotnie lewym klawiszem myszki na zaznaczonym aparacie pojawia się nowe okno (Rysunek 89):

Rysunek 89

W tym miejscu wpisz nowe SSD a następnie uzupełnij współczynniki klinów.

3. Kasuj kliny

Wybierając Setup, Dane o aparacie terapeutycznym, definiowanie klinów, a następnie kasuj kliny pojawia się okno Kasuj dane o klinach dla: (Rysunek 90).

Rysunek 90

Wybierając aparat, dla którego chcesz skasować dane o klinach, pojawia się komunikat (Rysunek 91).

Rysunek 91

C. Definiowanie tac

Wybierając Setup, Dane o aparacie terapeutycznym, a następnie opcję Define Trays pojawia się okno Definiuj tacki dla aparatu (Rysunek 92).

Rysunek 92

Wybierając z listy aparat, dla którego chcesz zdefiniować tacki, pojawia się okno Trays data for (Rysunek 93). Wpisz numer tacki, współczynnik i opis.

Rysunek 93

D. Definiowanie funkcji C(S)

Dostosowanie parametrów pomiarowych aparatu terapeutycznego polega na wybraniu odpowiednich funkcji z Setup, Dane o aparacie terapeutycznym, biblioteka funkcji, definiowanie funkcji C(S).

Funkcje C(S) są do zdefiniowania tylko w postaci tabeli dlatego trzeba je wcześniej przygotować, aby można je później wybrać w czasie definiowania aparatu.

Definiowanie C(S) umożliwia formatka (Rysunek 94):

Rysunek 94

E. Obliczanie TPR z PDD

Dostosowanie parametrów pomiarowych aparatu terapeutycznego polega na wybraniu odpowiednich funkcji z Setup, Dane o aparacie terapeutycznym, biblioteka funkcji, definiowanie TPR.

Część funkcji TPR to analityczne wzory „zaszyte” w programie, które w większości opracował Zbyszek Maniakowski. Spis funkcji zawiera również definiowane liczbowe tabele.

Definiowanie tabeli umożliwia następująca formatka (Rysunek 76)

Do wygenerowania tabeli TPR (Tissue–Phantom–Ratio) potrzebne są głębokościówki, zalecany jest pomiar bezwzględny przy tym samym wzmocnieniu bez sondy referencyjnej, metodą krok po kroku. Dla takich pomiarów nie trzeba C(s).

VIII. Przygotowanie PDG:

W programie pomiary zaznaczamy pole wyboru [y] w celu odfiltrowania i wczytania tylko spadków dawki, robimy:

import z Wellhofera

- zaznaczamy wszystko ® Otwórz

- wygładzanie z parametrem 21: Operacje ® Wygładź ® z parametrem 21

- dodajemy skan jednostkowy: File ® Nowe tekstowo logi ® Czyść ® Wstaw skan jednostkowy ® OK.

- dzielimy przez skan jednostkowy: Wykonaj ® Dzielenie skanów ® Przez ostatni zaznaczony

Pojawi się formatka: od 0 do np. 310 co 2

Wygenerowały się PDG z równymi odciętymi. Zaznaczamy utworzone PDG.

- wyświetlamy punkty Opcje ® Markery

- normalizujemy do głębokości 5: Wskazujemy myszką punkt o współrzędnej 5 ® Normalizacja ® Do punktu

- dzielimy głębokości przez 10: Operacje ® Na odciętych ® Dzielimy przez 10

- Edycja ® Tekstowo kilka skanów ® Wiersz ® Wstaw boki

- kopiujemy ® zaznaczamy wszystko

- wstawiamy do programu PDD2TPR: Edycja ® Edycja tabeli danych ® Czyść ® CTR V ® OK.

W wyniku wypisuje komunikat np.: zapamiętano tabelę kolumn 20, wierszy 106.

- Edit ® Ustaw Fun q(s): File ® Load ® Otwórz –lub – Example (poprawiamy istniejącą).

- Ustaw SSD, ustaw głębokość, ustaw pola i głębokości

- Oblicz TPR z PDG

- Zapisz TPR

A. Definiowanie nowej tabelarycznej funkcji TPR

Funkcja TPR jest jednym z podstawowych parametrów opisującym wiązkę generowaną przez aparat terapeutyczny. Może być w postaci funkcji analitycznej lub w postaci tabeli jak to pokazuje (Rysunek 76). Tutaj zajmujemy się postacią tabelaryczną.

Tabelę można odczytać z pliku tekstowego.

Aby nowa funkcja TPR opisana tą tabelą pojawiła się w spisie funkcji TPR wystarczy zapisać ją na dysk (menu File.save) funkcji należy nadać nazwę i opis.

Po zdefiniowaniu nowego miasta tworzony jest przykładowy plik profili z jedną funkcją przykładową. Umożliwia to sprawdzenie poprawności definicji aparatu i wykonania obliczenia testowego. Plik z funkcją profilu należy szukać w folderze:

UnitData\ CITY \Prof\CITY.DAT gdzie:

CITY to nazwa miasta np. Opole

Inne ważne foldery jakie aktualnie są wykorzystywane, można wyświetlić w menu:

Setup / Folders info.

IX. Trójkątne tabele K_xy

Wprowadzenie parametrów pomiarowych aparatu terapeutycznego polega na zdefiniowaniu i przypisanu odpowiednich funkcji tu opiszemy trójkątną tabelę Kxy. Ta tabela opisuje współczynnik zależności od pola dawki dla wiązki elektronowej. Definiowanie następuje z menu Setup, Dane o aparacie terapeutycznym, biblioteka funkcji, trójkątne tabele K_xy. Określenie tabeli Kxy polega na wypełnieniu połowy tabeli (Rysunek 95) wartościami procentowymi mocy dawki na głębokości dawki maksymalnej w stosunku dla pola 10x10 gdzie definiujemy 100%.

Rysunek 95

Wyróżnione pole kolorem żółtym opisuje wartość Kxy dla pola o wymiarach 10x5 i wynosi 92% mocy dawki dla pola 10x10cm. Natomiast nie ma danych dla pola 5x10. Proponuje się założyć: większy bok pola jest zawsze dla dłuższych kolimatorów (grabi).

Wyróżnione pola kolorem zielonym opisują dane dla pól kwadratowych.

Po zdefiniowaniu i zapisaniu funkcji w pliku dyskowym należy ją przypisać do aparatu elektronowego w miejscu Kxy fun (Rysunek 96).

Rysunek 96

Źródłem danych może być pomiar komorą jonizacyjną umieszczoną na głębokości dawki maksymalnej. Praktyka pokazuje, że znacznie dokładniejsze są wyniki otrzymane metodą całkowania funkcji spadku dawki w osi wiązki w obszarze daki maksymalnej. Dalej zostanie opisana ta metoda pomiaru i obliczenia tabeli Kxy jako alternatywna do jednopunktowego pomiaru dozymetrycznego.

A. Kxy ze spadku dawki

Dysponując bezwzględnymi pomiarami spadku dawki elektronowej w osi wiązki dla różnych pól prostokątnych i kwadratowych. Obliczamy całki / średnie ze spadków dawki elektronowej w celu wyznaczenia współczynników Kxy.

Wczytujemy pomiary bezwzględne (wykonane jedną sondą metodą step by step) do programu Pomiary. Generujemy skan jednostkowy na rysunku (Rysunek 97) został pomnożony przez x1000, aby był widoczny.

Rysunek 97

Teraz z menu: wykonaj wybieramy dzielenie skanów i tu zaznaczamy interesujący nas zakres głębokości uśredniania / całkowania dla przedstawionego przypadku może to być od 10 do 35mm.

Rysunek 98

Wynik, czyli wartość średnia całkowanego zakresu głębokości wpisywana jest do opisu.

Edytujemy opis, który może wyglądać tak:

avg=0.95157

avg=0.97768

avg=1.0035

avg=1.0181

robimy transpozycję:

0.9516 0.9777 1.004 1.018

i te wyniki kopiujemy (linia po lini lub kolumna po kolumnie) np. do Excel-a lub do edytora w celu przygotowania tabeli, normalizacji i graficznej weryfikacji. Kolejny krok to zaznaczenie znormalizowanych danych w Excel-u i wkopiowanie ich do tabeli Kxy Alfard-a. Menu Edit (Rysunek 95) zawiera funkcję wkopiuj ukrytą pod opisem Past from clipboard.

X. Opis programu MANTLE

Program Mantle powstał w celu obliczania dawek w punktach pola nieregularnego (figurowego).

Program oblicza dawki bezwzględne na podstawie:

· danych o aparatach jakie zostały zdefiniowane w Systemie Alfard

· współczynnikach C(S) i TPR

w odróżnieniu od innych tego typu programów, gdzie danymi podstawowymi są SAR lub SPR.

Algorytm:

Polega na sumowaniu dawki w punkcie obliczeniowych od każdego boku wprowadzonego konturu pola i jest typowym dla tego typu programów.

Wyniki obliczeń są bardzo dokładne co można zweryfikować obliczając pola kwadratowe lub generując profile.

Zastosowanie:

· do obliczeń dawek w punktach dużych pól płaszczowych

· do obliczeń dowolnych pól figurowych

A. Geometria 3D

Program Mantle oblicza dawki w dowolnym punkcie przestrzeni ale interesujące są punkty które znajdują się „wewnątrz” pacjenta. Aby zlokalizować te punkty musimy dysponować rysunkami (zazwyczaj klisze) rzutów tych punktów. Geometria pola i punktów wewnątrz pacjenta jest więc określona rzutami tych punktów na płaszczyznę. Płaszczyzna ta jest w określonej odległości od źródła. Rysunek (Rysunek 99) przedstawia sytuację kiedy płaszczyzna kliszy, która jest głównym źródłem informacji o geometrii znajduje się pod pacjentem co jest typowe dla zdjęć z symulatora.

Informacje o geometrii wprowadzone z takiej kliszy na digitizerze muszą być uzupełnione o odległość w jakiej był zbierany rysunek pola i punktów. Odległość jest potrzebna, aby wyliczyć wielkość pola w płaszczyznach punktów obliczeniowych. Obliczenia na podstawie twierdzenia Talesa polegają na przeliczaniu odległości: OMP na (SSD₁+g₁) i z OMP na (SSD₂+g₂).

Rysunek 99

W celu zapewnienia pełnej uniwersalności można rozdzielić mapkę punktów i mapkę pola (Rysunek 100) oraz zdefiniować odległość płaszczyzny dla potrzeb wydruku geometrii. Teraz można osobno wprowadzić punkty obliczeniowe z mapki punktów (np. klisza pod pacjentem). Oddzielnie wprowadzić kształt pola napromieniania (np. rysunek pola na tacy aparatu) i oddzielnie określić odległość wydruku (np. bardzo blisko źródła aby rysunek był mały i mieścił się na kartce A4).

Rysunek 100

B. Obliczenia programem MANTLE

Aby obliczyć dawki należy:

1) wprowadzić pole

2) wprowadzić punkty

3) określić aparat

4) określić odległości płaszczyzn: tacki, punktów i wydruku

5) określić SSD i głębokości punktów obliczeniowych

6) wprowadzić i zatwierdzić dawkę dla dowolnego punktu obliczeniowego

7) wprowadzić współczynnik tacki

1. Wprowadzanie pola i punktów

Są dwa sposoby wprowadzania pól nieregularnych i punktów obliczeniowych:

wprowadzając z digitizera lub wprowadzając myszką.

a) Za pomocą digitizera

Wprowadzając pole z digitizera należy zwrócić uwagę na informacje znajdujące się w dolnej części okna głównego (Rysunek 101)

Ø Klawiszem nr 1 wprowadzasz punkty,

Ø Klawiszem nr 2 zapamiętujesz kontur. Linie narysowane kolorem niebieskim to kontury dodatkowe,

Ø Klawiszem nr 4 wstawiasz punkty obliczeniowe. Pierwszy punkt jest zawsze w osi wiązki

b) Za pomocą myszki

Aby pracować z programem MANTLE bez digitizera należy wykonać następujące czynności:

uaktywnij myszkę (w menu Util wybierz opcję myszka)
wprowadź kontur pola (lewym klawiszem myszki)
zapamiętaj pole (w menu Edit wybierz opcję Zapamiętaj kontur)
wprowadź punkty (prawym klawiszem myszki)

Rysunek 101

2. Określanie aparatu

Aby określić aparat wybierz z menu opcję Aparat i wskaż odpowiedni. Teraz klikając myszką na zakładce Unit Data znajdziesz dane dotyczące wybranego aparatu Są to dane określające parametry aparatu, w tym: wydajność, TPR, C(S), które zdefiniowano w menu Setup w programie planowania leczenia ALFARD.

3. Określanie odległości

W tym celu wybierz opcję menu Edytuj punkty. Z prawej strony okna pojawi się tabelka i zakładka Distances, którą uaktywnij. Teraz sprawdź lub popraw odległości płaszczyzn.

4. Określanie SSD i głębokości punktów

W tym celu wybierz opcję menu Edytuj punkty i dla każdego osobno określ SSD i głębokość w [cm]. Zmiana SSD lub głębokości wymaga wymuszenia obliczeń co robimy klawiszem Zastosuj.

5. Obliczenia i normalizacje

Na zakładce Points można zmieniać dawki dla dowolnego punktu. Kiedy zadasz dawkę w danym punkcie, program obliczy potrzebny czas napromieniania i dawki w pozostałych punktach obliczeniowych.

6. Współczynnik tacki

W polu Współczynnik tacki / Tray factor kliknij dwukrotnie lewym klawiszem myszki. Pojawi się okno z tacami. Wybierz odpowiednią dla danych warunków.

7. Wydruki

Wydruki wyników zostały rozdzielone, osobno drukujemy wyniki w postaci tekstów i liczb a osobno rysunek pola i punktów.

8. Zapisywanie

Aby zapisać plan mantlowy, w menu File wybierz opcję Zapisz pole. Pojawi się okienko z kartotekami pacjentów, należy wskazać jedną z nich i zatwierdzić wprowadzony opis planu.

9. Obliczanie profilu

Obliczanie dawek dla wielu punktów umieszczonych na linii w przestrzeni 3D pokazuje możliwości i precyzję obliczeń programem Mantle. Aby narysować profil należy wprowadzić kształt pola i trzy punkty obliczeniowe, a następnie obliczyć dawkę w 100 punktach.

Program generuje 100 punktów między punktem 2 i 3 w tym celu:

1) skasuj stare punkty (jeżeli były wprowadzone wcześniej inne)

2) wprowadź trzy nowe punkty

3) określ SSD i głębokość punktów 2 i 3

4) wykonaj Generowanie Punktów co spowoduje, że na linii łączącej punkt 2 i 3 zostanie wygenerowanych 100 punktów w równych odległościach

5) oblicz

6) narysuj profil za pomocą opcji w menu Tests (Rysunek 102).

Rysunek 102

XI. TESTOWANIE

Testowanie obliczeń pod kątem zgodności z danymi pomiarowymi a co za tym idzie faktycznymi parametrami aparatów powinno należeć do rutynowych elementów pracy z tak odpowiedzialnymi za zdrowie pacjentów programami jak Systemy Planowania. Metody testowania mogą być różne. Zalecane jest prowadzenie takich testów, które są uzasadnione lub wręcz wynikają z zastosowanych algorytmów, jakie producent (autorzy) zastosowali w konstrukcji oprogramowania. Istotą obliczeń ALFARDa jest stosowanie TPR i C(S) i techniki izocentrycznej. Obliczenia mocy dawki startują w punkcie pomiaru wydajności i tam dokładność musi być absolutna. Kolejne przeliczenia kontrolujemy stosunkiem J10/20, który wynika z zastosowania TPR do przeliczania pola z głębokością. Kolejna korekcja to przeliczenie mocy dawki z wielkością pola, którą opisuje współczynnik C(S). Oczywiste jest znaczenie i sposób kontroli wyników obliczeń mocy dawki przy zastosowaniu filtrów klinowych lub płytek (tacek), gdzie następuje zmniejszenie mocy dawki przez wprowadzone współczynniki tych akcesoriów.

A. Odtwarzanie warunków pomiaru wydajności.

Wydajność aparatów terapeutycznych generujących promieniowanie X lub g wyznacza się w fantomie wodnym lub stałym za pomocą komory jonizacyjnej. Materiał fantomu stałego musi być pod względem pochłaniania i rozpraszania promieniowania równoważny wodzie lub tkance miękkiej.

Pomiar mocy dawki wykonuje się w osi wiązki promieniowania na głębokości 5 cm lub 10 cm (w zależności od jakości wiązki promieniowania fotonowego) dla pola na powierzchni fantomu 10 cm x 10 cm. Odległość źródła od powierzchni fantomu musi być taka, jaką stosuje się w radioterapii. Tak zmierzoną moc dawki nazywa się mocą dawki standardowej.

Poniżej przedstawiono sposób pomiaru mocy dawki określającej wydajność aparatu:

Ø dla techniki SSD pomiar wykonuje się:

a) w odległości źródło – powierzchnia fantomu (SSD) 100 cm (80 cm);

b) dla pola określonego na powierzchni fantomu i równego 10 cm x 10 cm;

c) na głębokości g_ref;

d) dla czasu pomiaru t_pom, (np. 300 jednostek monitorowych [JM] lub 1 minuta w zależności od aparatu);

Ø dla techniki izocentrycznej warunki są zdefiniowane następująco:

a) w odległości źródło – izocentrum (SAD) 100 cm (80 cm);

b) dla pola określonego w izocentrum i równego 10 cm x 10 cm;

c) na głębokości g_ref;

d) dla czasu pomiaru t_pom, (np. 300 jednostek monitorowych [JM] lub 1 minuta w zależności od aparatu);

B. Wyznaczanie D20/D10

Jednym ze sposobów określenia jakości promieniowania jest wyznaczenie ilorazu mocy dawki w fantomie na głębokości 20 cm i 10 cm dla stałej odległości źródła promieniowania od powierzchni fantomu i dla pola 10 cm x 10 cm na powierzchni fantomu (Rysunek 103). W ten sposób określa się D20/D10.

Rysunek 103

C. Zasięg R₅₀

Zasięg R₅₀ jest to taka głębokość w fantomie, dla której procentowa dawka wiązki spada do 50%.

W celu wyznaczenia tej głębokości w programie POMIARY należy otworzyć okno z danymi pomiarowymi dotyczącymi wybranego aparatu i zaznaczyć bok 10. Pojawi się drugie okno, w którym należy wybrać oblicz, a następnie parametry fotonów. Na rysunku (Rysunek 104) zostaną wypisane dane dotyczące R₅₀, J_10/20, J_20/10, g_max. W tym przypadku program obliczył

R₅₀ = 12.96 cm.

Rysunek 104

D. Testy obliczeń

Sprawdzenia obliczeń należy wykonać osobno dla:

PLANÓW IZODOZOWYCH
OBLICZEŃ CZASU I DAWEK
MANTLI

1. Testy rozkładów izodozowych

Przechodzimy do programu ALFARD definiujemy fantom i wiązkę jak na rysunku (Rysunek 106).

a) Sprawdzenie odtwarzania wydajności

Na fantomie określamy pole 10x10 dla wybranego aparatu terapeutycznego w technice SSD. Wybierz obliczenia, a następnie Izodozy. Pojawi się okno (Rysunek 105), w którym w zadamy wagi i na dwa sposoby sprawdzimy czy odtwarzane są warunki pomiaru dawki standardowej:

Ustawiamy wagę w PC równą wydajności i wtedy czas powinien być równy czasowi pomiaru tej wydajności
Ustawiamy wagę czasu na wartość, która odpowiada faktycznej jaką zastosowano do pomiaru wydajności i sprawdzamy czy obliczona dawka odpowiada prawdziwej wydajności aparatu

b) Odczytanie R50%

Wybierz obliczenia, a następnie Izodozy. Pojawi się okno (Rysunek 105), w którym rozkład normalizujemy do Max gdzie ustawiamy 100, a następnie wybramy opcję Rysowanie izolinii.

Teraz można na dwa sposoby precyzyjnie wyznaczyć R50

Mierzymy linijką (opcja distance) odległość od punktu wejścia wiązki do izodozy 50%.
Odczytać z tabelki (Rysunek 105)jako współrzędne punktu normalizacji, oczywiście wcześniej należy go zaznaczyć prawym klawiszem myszki na izodozie 50% w osi wiązki.

Rysunek 105

Głębokość R50% jest tu równa 12.4 cm co musi być zgodne z pomiarami, które były źródłem do obliczenia TPR, która to funkcja obok C(S) jest tutaj odpowiedzialna za otrzymany wynik.

Rysunek 106

c) Odczytanie D20/D10

Ten sam plan i rozkład pozwala określić stosunek dawek na głębokości 10 i 20 cm. Należy lewym klawiszem myszki w osi wiązki odczytać dawki na tych głębokościach. Prezentują to liczby 58.8 oraz 29.8 na rysunku (Rysunek 106)

2. MANTLE

a) Odtwarzanie warunków pomiaru wydajności

Wybierz aparat, dla którego będzie sprawdzany czas
Wybierz pole 10x10

Kolejność postępowania jest następująca:

wybieramy Aparat, dla którego będzie odtwarzana wydajność;
w menu Util uaktywniamy myszkę (mysz aktywna);
w menu File wybieramy opcję Test 10x10;
prawym klawiszem myszki wprowadzamy punkty obliczeniowe;
na pasku narzędzi wybierz opcję Edytuj punkty;
W zakładce Points ustawiamy warunki pomiaru w pozycji nr 1. Dawka powinna być równa wydajności, SSD i głębokość zgodne z SSD i z głębokością ustawianymi podczas pomiaru wydajności.
W zakładce Unit powinny znajdować się dane aparatu, dla którego odtwarzamy warunki pomiaru.
W zakładce Distance ustawiamy odległość płaszczyzny mapki i punktów w odległości zgodnej z SSD podczas pomiaru wydajności.
Po wciśnięciu Zastosuj (w zakładce Points) program MANTLE powinien wypisać czas w minutach bądź jednostki monitorowe (w zależności od rodzaju aparatu) zgodne z czasem bądź jednostkami monitorowymi pomiaru wydajności.

Rysunek 107

b) Sprawdzenie D20/D10

Aby wyznaczyć D20/D10 w programie MANTLE należy przejść do zakładki Points. Odległość SSD (pozycja 1) ustawiamy takie, jak podczas pomiaru wydajności, natomiast głębokości punków (pozycja 2 i 3) 10 cm i 20 cm. W ten sposób program obliczy dawkę w tych punktach. D20/D10 otrzymujemy ze stosunku dawek w tych punktach.

3. TESTY OBLICZENIA CZASU w programie ALFARD

Funkcja ALFARD-a nazwana Obliczanie czasu (Rysunek 50) jest specjalnym „kalkulatorem”, który oblicza dawki w osi wiązki. Zalecane jest regularne kontrolowanie wyników obliczeń czasów napromieniania.

a) Test podstawowy

Sprawdzenie czy obliczenia odtwarzają warunki pomiaru wydajności to podstawowy test ALFARD-a.

Ø Wybierz aparat, dla którego będzie sprawdzany czas

Ø Wybierz technikę (SSD)

Ø Wybierz pole 10x10

Ø W wierszu głębokość wpisz głębokość równą 5 cm.

Ø W wierszu zadana dawka w PC wpisz wydajność aparatu

Wyliczony czas powinien zgadzać się z warunkami pomiaru wydajności czyli np.: 1 min, 100 JM, 200 JM, 300 JM itp.

b) SPRAWDZANIE J_10/20

W programie do obliczania czasu i dawek

Ø Wybierz aparat

Ø Wybierz technikę (SSD)

Ø Wybierz pole 10x10

Ø Wpisz głębokości 10cm i 20cm w odpowiednie wiersze (głębokość PC, głębokość 2)

Po uzupełnieniu wszystkich wierszy wybierz opcję czas z Dawki w PC. Program obliczy dawkę w punkcie centrowania PC i dawkę na głębokości 2. Stosunek tych dwóch dawek określa wartość J_10/20 (Rysunek 50).

c) SPRAWDZANIE ZALEŻNOŚCI CZASU OD POLA

Dla każdego rodzaju promieniowania fotonowego moc dawki rośnie z wielkością pola. Istnieją dwie przyczyny powodujące wzrost mocy dawki wraz ze wzrostem wielkości pola. Pierwszy to wzrost liczby fotonów docierających do fantomu wynikający ze wzrostu powierzchni kolimatorów znajdującej się w wiązce pierwotnej. Fotony wysyłane ze źródła oddziaływają z kolimatorami i prowadzą do wytworzenia wtórnego promieniowania rozproszonego, które jest absorbowane w punkcie pomiarowym. Drugi to wzrost objętości fantomu znajdującej się w wiązce pierwotnej. Moc dawki rośnie, gdyż poza fotonami docierającymi do fantomu wkład do dawki dają fotony rozproszone w fantomie. Im wyższa energia promieniowania tym silniejszy efekt pierwszy, słabszy drugi i odwrotnie.

Poniżej znajdują się przykłady przedstawiające jak zmienia się czas w zależności od zmiany wielkości pola.

300 ALFARD Time calculation result

- - - 2002-10-28 22:12 - - -

: Identyfikator/nazwisko pacjenta

: Numer/opis pola

Thera 55 : 1.091 [cGy/min]

IZO Tech : Technika IZO lub SSD

95.0 cm : [cm] odległości SSD

10.0 x 10.0 : [cm] Boki pola na skali

9.50 x 9.50 : [cm] Boki pola na skórze

10.0 x 10.0 : [cm] Boki pola w PC

5.00 cm : [cm] głębokości PC

: [cm] głębokość 2

100 : [cGy] zadana Dawka w PC

: [cGy] Dawka na głębokości 2

124.88 : [cGy] Dawka w Max

1.000 : wsp. Klina

1.000 : wsp. Tacy

0.82 : [min] Czas

300 ALFARD Time calculation result

- - - 2002-10-28 22:13 - - -

: Identyfikator/nazwisko pacjenta

: Numer/opis pola

Thera 55 : 1.091 [cGy/min]

IZO Tech : Technika IZO lub SSD

95.0 cm : [cm] odległości SSD

15.0 x 15.0 : [cm] Boki pola na skali

14.3 x 14.3 : [cm] Boki pola na skórze

15.0 x 15.0 : [cm] Boki pola w PC

5.00 cm : [cm] głębokości PC

: [cm] głębokość 2

100 : [cGy] zadana Dawka w PC

: [cGy] Dawka na głębokości 2

122.04 : [cGy] Dawka w Max

1.000 : wsp. Klina

1.000 : wsp. Tacy

0.77 : [min] Czas

300 ALFARD Time calculation result

- - - 2002-10-28 22:13 - - -

: Identyfikator/nazwisko pacjenta

: Numer/opis pola

Thera 55 : 1.091 [cGy/min]

IZO Tech : Technika IZO lub SSD

95.0 cm : [cm] odległości SSD

20.0 x 20.0 : [cm] Boki pola na skali

19.0 x 19.0 : [cm] Boki pola na skórze

20.0 x 20.0 : [cm] Boki pola w PC

5.00 cm : [cm] głębokości PC

: [cm] głębokość 2

100 : [cGy] zadana Dawka w PC

: [cGy] Dawka na głębokości 2

119.81 : [cGy] Dawka w Max

1.000 : wsp. Klina

1.000 : wsp. Tacy

0.73 : [min] Czas

300 ALFARD Time calculation result

- - - 2002-10-28 22:14 - - -

: Identyfikator/nazwisko pacjenta

: Numer/opis pola

Thera 55 : 1.091 [cGy/min]

IZO Tech : Technika IZO lub SSD

95.0 cm : [cm] odległości SSD

25.0 x 25.0 : [cm] Boki pola na skali

23.8 x 23.8 : [cm] Boki pola na skórze

25.0 x 25.0 : [cm] Boki pola w PC

5.00 cm : [cm] głębokości PC

: [cm] głębokość 2

100 : [cGy] zadana Dawka w PC

: [cGy] Dawka na głębokości 2

118.08 : [cGy] Dawka w Max

1.000 : wsp. Klina

1.000 : wsp. Tacy

0.70 : [min] Czas

Po wykonaniu obliczeń czasu dla różnych wielkości pól nasuwa się wniosek:

im większe jest pole promieniowania, czas jest krótszy.

XII. Ustawianie komunikacji z digitizerem

Po podłączeniu digitizera może okazać się, system Windows upomni się o sterowniki. Proszę NIE INSTALOWAĆ sterowników. Oprogramowanie ALFARD-a komunikujące się z digitizerem wymaga określenia portu COM do którego digitizer został podłączony i dalej komunikuje się bezpośrednio z digitizerem (bez dodatkowych sterowników).

Digitizer po włączeniu ustawia swoje domyślne parametry komunikacyjne. Parametry te dla większości digitizerów są ustawione fabrycznie i podane w instrukcji obsługi. Często jest możliwość ustawienia ich za pomocą mikroprzełączników lub za pomocą MENU.

Konfiguracja komunikacji leży bardziej po stronie digitizera niż po stronie ALFARDa. W programie Obrys4win do wprowadzania obrysu i w programie Mantle definiujemy tylko port i prędkość.

Port to COM1 lub COM2

Baud to: 4800 lub 9600 musi być zgodna z tą jaka jest ustawiona w digitizerze

A. Digitizer Numonics

Ten digitizer posiada menu konfiguracyjne, które jest wydrukowane w postaci sztywnej kartki dołączone do digitizera. Menu należy położyć na czynnej powierzchni digitizera i postępować zgodnie z instrukcją. Celem będzie ustawienie:

Prędkości: 4800 zalecane ale może być 9600
Parzystość: EVENPARITY
StopBit ONESTOPBIT
Handshaking: hardware ale zależy od kabla łączącego
Format transmisji ASCII

Kolejne ważne ustawienia to:

Praca w trybie: Stream
stream rate: Max
tryb pomiarowy: metryczny
rozdzielczość: 10/mm

Szczególnie ważne są ustawienia związane z jednostkami, konieczne jest aby digitizer wysyłał dane w [mm] i to z rozdzielczością 10 jednostek na 1 mm.

Czasami konieczne są inne dodatkowe ustawienia dla nowszych wersji urządzenia. Zaleca się zaznaczenie aktywnych pól menu i zapisane konfiguracji dla poprawnie działającego digitizera aby można łatwo wrócić do poprawnych ustawień w sytuacjach awaryjnych.

XIII. Uwagi

Autor zapewnia, że nazwiska osób pojawiające się w tym dokumencie są wymyślone i nie ponosi odpowiedzialności za możliwą zbieżność tych danych z prawdziwymi.

Nazwy Windows i inne są własnością odpowiednich firm i organizacji, i zostały użyte wyłącznie w celach informacyjnych.

XIV. NAZWY I SYMBOLE STOSOWANE W DOZYMETRII KLINICZNEJ

Bolus

Jest to materiał tkanko-podobny umieszczany wokół napromieniowanego obszaru w celu spowodowania dodatkowego pochłaniania i rozpraszania promieniowania. Stosuje się go również w celu zniwelowania wpływu ukośnego wejścia wiązki na napromieniowany obszar.

Build-up

Jest to zjawisko narastania mocy dawki z głębokością w materiale napromieniowanym wiązką promieniowania X lub gamma. Moc dawki osiąga maksymalną wartość na określonej głębokości, w zależności od energii fotonów. Głębokość maksymalnej dawki wynosi 3cm dla fotonów 23 MV, 2 cm dla 10 MV i 0.5 cm dla gamma Co‑60.

Dawka na pole (dawka podana na pole)

Termin ten wprawdzie nie jest zalecany do stosowania ze względu na niejednoznaczność, jednak przyjął się w rutynowym stosowaniu. Należy go zatem ściśle zdefiniować. Będzie to dawka w osi wiązki na głębokości maksymalnej dawki pochodząca od danej wiązki promieniowania X. Dla wiązki promieniowania X 23 MV będzie to dawka na głębokości 3 cm i odpowiednio dla promieniowania X 10 MV na głębokości 2 cm. Dla promieniowania X o potencjale generującym poniżej 400 kV będzie to dawka na powierzchni (skórze). Podobnie określić można dawkę na pole w przypadku stosowania wiązek elektronów.

Dawka na skórze

Jest to dawka dostarczona przez wiązkę promieniowania w interesującym nas punkcie na napromieniowanej powierzchni ciała. W terapii wielopolowej wartość dawki na skórze może się zwiększyć wskutek dawki wyjściowej pochodzącej od innych wiązek promieniowania.

Dawka standardowa D_st

Jest to wartość mocy dawki zmierzona w standardowych (referencyjnych) warunkach. Stanowi ona podstawę w obliczeniach rozkładów dawek i czasów napromieniowania w planowaniu leczenia pacjentów.

Dawka wyjściowa

Jest to dawka, pochodząca od pojedynczej stacjonarnej wiązki promieniowania, na powierzchni skóry pacjenta, w miejscu wychodzenia wiązki.

Fantom

Jest to objętość materiału tkanko-podobnego, posiadająca wymiary na tyle duże, aby zapewnić warunki pełnego rozproszenia dla stosowanej wiązki promieniowania. Czasem stosuje się anatomiczny fantom, który w kształcie jest podobny do ciała pacjenta.

Głębokość maksymalnej dawki (Pak absorber Deso)

Jest to głębokość, na osi symetrii wiązki promieniowania, gdzie moc dawki osiąga swoją maksymalną wartość (por. Build-Up).

Uwaga: Należy pamiętać, że w przypadku zastosowania filtrów klinowych maksymalna dawka może być zlokalizowana poza osią wiązki i na mniejszej głębokości. Ta maksymalna dawka nie jest zbieżna z pojęciem maksymalnej dawki, określonym w nagłówku.

Głębokość standardowa

Jest to głębokość w fantomie na której określa się wydajność urządzenia terapeutycznego (nazywana także głębokością referencyjną).

Izocentrum

Większość urządzeń terapeutycznych jest tak skonstruowanych, że źródło promieniowania (ognisko) może zataczać łuk wokół horyzontalnej osi. Oś wiązki promieniowania, która jest zarazem osią kolimatora, porusza się w płaszczyźnie wertykalnej. Izocentrum jest punktem przecięcia się osi obrotu i osi wiązki promieniowania.

Izodoza

Jest to linia (z reguły na płaszczyźnie), na której dawka jest stała.

Materiał tkanko-podobny

To materiał, w którym pochłanianie i rozpraszanie promieniowania X, gamma i elektronów jest takie jak w odpowiednim materiale biologicznym (tkanka miękka, tkanka mięśniowa, kości lub tkanka tłuszczowa). Najlepszym odpowiednikiem tkanki miękkiej jest woda

Oś obrotu

Jest to prosta wokół której głowica urządzenia terapeutycznego może się obracać. Oś obrotu ma kierunek horyzontalny (por. izocentrum).

Oś wiązki

Jest to prosta przechodząca od środka źródła promieniowania do środka symetrii figury (prostokąta) uformowanej przez krawędzie diafragmy, która określa wiązkę promieniowania.

Pole

Jest to przekrój wiązki prostopadły do osi wiązki. Pole jest dwuwymiarowe podczas gdy wiązka jest trójwymiarowa. Pole może być zdefiniowane w dowolnej odległości od źródła. Ponadto rozróżnia się dwa pojęcia:

a. Pole geometryczne

Pole geometryczne posiada kształt uformowany przez kolimator i określa się je jako rzut na płaszczyznę prostopadłą do osi wiązki. Wielkość geometrycznego pola może być określona w dowolnej odległości od źródła. W praktyce wielkość pola określa się w odległości SSD lub izocentrum. Zwykle wskaźnikiem pola geometrycznego jest pole symulowane poprzez układ optyczny za pomocą wiązki światła .

b. Pole fizyczne

Jest stosowane w dozymetrii. Definiuje się go jako pole zawarte między izodozą 50% na głębokości maksymalnej mocy dawki lub w izocentrum. W tym przypadku pole fizyczne jest nieco większe od pola geometrycznego. Niekiedy pole fizyczne definiuje się przez izodozę 80% lub 90%. W tym przypadku pole fizyczne będzie nieco mniejsze od pola geometrycznego.

Procentowa dawka - %D(S,g) (Percentage Depth Dose)

Jest to wyrażona w procentach wartość mocy dawki w osi wiązki w punkcie na głębokości g w stosunku do mocy dawki w punkcie maksymalnej dawki.

Promieniowanie gamma

Jest to promieniowanie elektromagnetyczne o dyskretnej energii. Jest emitowane przez wzbudzone jądra atomowe. Powstaje jako towarzyszące promieniowanie w wyniku rozpadu promieniotwórczego jąder atomowych. Ze środowiskiem oddziaływuje podobnie jak promieniowanie X.

Promieniowanie jonizujące

Promieniowaniem jonizującym jest każde promieniowanie (korpuskularne lub elektromagnetyczne), które powoduje jonizację, to znaczy proces, w którym atom lub cząstka wskutek oderwania się elektronów z powłoki elektronowej, nabywa ładunek elektryczny. Promieniowanie jonizujące może powodować jonizację bezpośrednią lub pośrednią. Bezpośrednią jonizację powodują cząstki obdarzone ładunkiem elektrycznym, między innymi cząstki alfa (promieniowanie alfa) cząstki beta (promienie beta). Pośrednią jonizację powoduje promieniowanie gamma.

Promieniowanie X (promieniowanie hamowania)

Jest to promieniowanie elektromagnetyczne powstałe w wyniku hamowania elektronów o wysokiej energii zwłaszcza w materiałach o wysokiej liczbie atomowej. Promieniowanie X wytwarzane jest w lampach rentgenowskich (energia do kilkuset keV) lub w liniowych przyspieszaczach elektronów (energia do kilkudziesięciu MeV ). Posiada ciągłe widmo energetyczne, jest przenikliwe, przechodząc przez środowisko jest w nim pochłaniane. Pochłanianie można wyrazić wzorem eksponencjalnym. Jonizuje środowisko pośrednio poprzez wytworzenie elektronów w wyniku absorpcji fotoelektrycznej, rozproszenia comptonowskiego, bądź efektu tworzenia pary pozyton-elektron.

Punkt referencyjny

Jest to arbitralny punkt leżący w fantomie w osi wiązki promieniowania. Głębokość punktu referencyjnego (odniesienia) zależy od rodzaju i energii promieniowania. Może to być punkt maksymalnej mocy dawki, którą przyjmuje się jako 100% w przypadku procentowych dawek. Może to być punkt znajdujący się w izocentrum (por. głębokość standardowa).

SAD (Source-Axis-Distance)

Jest to odległość wzdłuż osi wiązki od źródła promieniowania do osi obrotu. Pojęcie stosowane w technice obrotowej.

SSD (Source-Surface-Distance)

Jest to odległość wzdłuż osi wiązki od źródła promieniowania do napromieniowanej powierzchni (skóry). Stosuje się ją w technice wiązek stacjonarnych.

TAR(S,g) (Tissue-Air-Ratio)

Jest to iloraz wartości mocy dawek zmierzonych w osi wiązki w fantomie na danej głębokości g i w powietrzu w warunkach równowagi elektronów. W obu pomiarach mocy dawki odległość od źródła i przekrój wiązki w tej odległości są identyczne.

Technika obrotowa (Arc Therapy or Pendulum Therapy)

Jest to technika napromieniowania, podczas której wiązka promieniowania jest w ruchu. Zródło promieniowania zatacza łuk wokół pacjenta ulokowanego w osi obrotu. Odległość od źródła do osi obrotu jest stała.

Technika stacjonarnych wiązek

Obszar guza (Target Volume) jest napromieniowywany w różnym czasie jedną lub kilkoma wiązkami skierowanymi pod określonym kątem w stosunku do pacjenta. W praktyce stosuje się dwie następujące techniki stacjonarnych wiązek.

Technika SSD

Podczas stosowania tej techniki odległość od źródła promieniowania do napromieniowanej powierzchni (skóry) jest a priori ustalona. Odległość od źródła promieniowania do guza jest uzależniona od położenia guza i kierunku wiązki.

Technika izocentryczna

Wybrany punkt obszaru guza jest umieszczony w izocentrum. Odległość od źródła promieniowania do wybranego punktu obszaru guza jest stała i równa się promieniowi obrotu źródła wokół izocentrum. Odległość od źródła do napromieniowanej powierzchni (skóry) jest zależna od głębokości położenia i kierunku wiązki.

TPR(S,g) (Tissue-Phantom-Ratio)

Jest to iloraz wartości mocy dawek zmierzonych w fantomie, w osi wiązki na danej głębokości g i głębokości referencyjnej. W obu pomiarach mocy dawki odległość od źródła i przekrój wiązki w tej odległości są identyczne. W praktyce dany punkt pomiarowy znajduje się w izocentrum (por. punkt referencyjny). TPR zależy od pola S i głębokości g.

Współczynnik wielkości pola C(S)

Współczynnik wielkości pola napromieniania C(S) jest określany jako stosunek mocy dawki mierzonej na głębokości standardowej (referencyjnej), dla pola określonego na tej głębokości, do mocy dawki dla pola standardowego S= 100 cm².

Uwaga:

Pole S= 100 cm², SAD i głębokość przyjmują wartości takie, jak dla pomiaru dawki standardowej w technice izocentrycznej.

Współczynnik wielkości pola q(S)

q(S) jest to stosunek mocy dawki mierzonej dla pola S, określonego na powierzchni fantomu, do mocy dawki dla pola S= 100 cm² dla stałej odległości SSD i stałej głębokości (referencyjnej) pomiaru.

Uwaga:

Pole S= 100 cm², SSD i głębokość przyjmują wartości takie, jak dla pomiaru dawki standardowej w technice SSD.

Współczynnik klina

Współczynnik ten określa się jako stosunek mocy dawki w danym punkcie w osi wiązki promieniowania bez filtra klinowego do mocy dawki w tym samym punkcie z założonym filtrem klinowym.

Wydajność urządzenia terapeutycznego

Jest to zmierzona wartość mocy dawki promieniowania wytworzonego przez dane urządzenie w ściśle określonych warunkach.

Zasięg praktyczny R_p

Jest to głębokość w fantomie określona z wykresu spadku dawki z głębokością dla elektronów, jako głębokość punktu przecięcia się stycznej do krzywej spadku dawki i prostej, która określa poziom dawki pochodzącej od promieniowania hamowania (czasem podaje się jako głębokość punktu przecięcia się stycznej z poziomem zerowej dawki).

Zasięg R₅₀

Zasięg R₅₀ to taka głębokość w fantomie, dla której procentowa dawka głębokościowa spada do 50%.

Definicja jednostki Hounsfielda (HU)

Tomografia komputerowa polega na pomiarach osłabienia wiązki promieniowania Rtg.

Powstałe w wyniku rekonstrukcji macierze wartości osłabienia promieniowania Rtg

są następnie normalizowane do skali Hounsfielda. Normalizacja ta dana jest wzorem

gdzie:

m_x - osłabienie promieniowania Rtg dla tkanek

m_w - osłabienie dla wody