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OIEA Material de Entrenamiento en Protección Radiológica en Radioterapia

PROTECCIÓN RADIOLÓGICA EN RADIOTERAPIA

Parte 10

Buenas Prácticas incluyendo Protección Radiológica en EBT

Conferencia 3 (cont): Planificación del Tratamiento en Radioterapia

IAEAParte 10. Buenas prácticas /Conferencia 3c: Planificación del tratamiento 2

C. Puesta en servicio

• Es un procedimiento complejo que depende mucho del equipamiento

• Los protocolos existen y deben seguirse• Literatura útil:

– J van Dyk et al. 1993 Commissioning and QA of treatment planning computers. Int. J. Radiat. Oncol. Biol. Phys. 26: 261-273

– J van Dyk et al, 1999 Computerised radiation treatment planning systems. In: Modern Technology of Radiation Oncology (Ed.: J Van Dyk) Chapter 8. Medical Physics Publishing, Wisconsin, ISBN 0-944838-38-3, pp. 231-286.


Pruebas de aceptación y puesta en servicio

Pruebas de aceptación: Verificación de que el sistema esta conforme a las especificaciones.

• La documentación de las especificaciones puede estar en la oferta, en normas generales o notas del fabricante – puede verificarse contra datos de referencia (Ej. Miller et al. 1995, Reporte 55 de la AAPM)

• Es una parte del procedimiento de puesta en servicio• Normalmente duran 2 semanas

Puesta en servicio: Conseguir que el sistema esté listo para el uso clínico

• Para un sistema moderno 3D normalmente dura algunos meses


Algunos equipos requeridos

• Sistema de escaneo del haz para la adquisición de datos

• Cámara de ionización calibrada• Maniquí en forma de láminas que incluya

inhomogeneidades• Película radiográfica• Maniquí antropomorfo• Regla, nivel de burbuja


Puesta en servicio

A. Componentes no relacionados con la dosis

B. Cálculos de dosis debida a fotones

C. Cálculos de dosis debida a electrones

(D. Braquiterapia – cubierta en la parte 11)

E. Transferencia de datos

F. Procedimientos especiales


A. Componentes no relacionados con la dosis

• Introducción de la imagen• Geometría y escalado de

– El digitalizador,– Los escanogramas– Las salidas

• Información de texto• Información de la estructura anatómica

– Números de CT– Estructuras (herramientas para delinear contornos,

reconstrucción no axial, “capping”,…)


Haces de electrones y fotones

• Descripción (máquina, modalidad, energía)

• Geometría (Brazo, colimador, mesa, arcos)

• Definición del campo (Colimador, bandejas, MLC, aplicadores, …)

• Modificadores del haz (Cuñas, cuñas dinámicas, compensadores, bolus,…)

• Normalización


B. Pruebas de cálculos relacionados con los fotones

• Dosis puntuales– TAR, TPR, PDD, PSF

– Campos cuadrados, rectangulares e irregulares

– Ley del inverso al cuadrado

– Factores de atenuación (bandejas, cuñas,…)

– Factores de campo

• Configuraciones de la máquina


Pruebas de cálculos relacionados con los fotones (cont.)

• Distribución de la dosis– Homogénea

Perfiles (abiertos y con cuñas) SSD/SAD Corrección de los contornos Bloques, MLC, diafragmas asimétricos Haces múltiples Arcos Fuera de los ejes (abierto y con cuña) Colimador/rotación de la camilla

PTW waterphantom


Pruebas de cálculos relacionados con los fotones (cont.)

• Distribución de la dosis– No homogénea

Geometría en láminas Otras geometrías Maniquí antropomorfo

• Dosimetría in vivo al menos para los primeros pacientes– Después del accidente en Panamá, el OIEA

recomienda que se implemente un programa ampliamente extendido de dosimetría in vivo


C. Cálculos relacionados con electrones

• Son similares a los de los fotones, sin embargo se adiciona lo siguiente:– Bremsstrahlung secundaria– Los tamaños pequeños del campo requieren de

consideraciones especiales– La no homogeneidad tiene más impacto

• Es posible el uso de datos de referencia para la comparación (Shui et al. 1992 “Verification data for electron beam dose algorithms” Med. Phys. 19: 623-636)


E. Transferencia de datos

• Valores de los píxeles, números de CT

• Líneas que faltan

• Información paciente/escanograma

• Orientación

• Distorsión, aumento

¡Todo necesita verificación!


F. Procedimientos especiales

• Cruces

• Electrones colindante • Procedimientos estéreotácticos

• Procedimientos de campos pequeños (Ej. para tratamientos de ojos)

• IMRT

• TBI, TBSI

• Radioterapia intraoperatoria


Fuentes de incertidumbres

• Posicionamiento del paciente • Obtención de la imagen (resolución,

distorsiones,…)• Definición de la anatomía (contornos,…)• Geometría del haz• Cálculo de la dosis• Representación de la dosis y evaluación

del plan• Implementación del plan


Exactitud dosimétrica típica requerida (ejemplos)

• Eje central para campos cuadrados: 1%

• Penumbra con MLC : 3%

• Haz exterior en campos con cuñas: 5%

• Región de acumulación: 30%

• No homogeneidad 3D en el eje central: 5%

Zonas acordadas para análisis de cálculo de dosis


Nota:Las incertidumbres tienen dos componentes:

• la dosis (dada en %), y• la localización

(dada en mm)

Exactitud dosimétrica típica requerida (ejemplos)

• Eje central para campos cuadrados: 1%

• Penumbra con MLC : 3%

• Haz exterior en campos con cuñas: 5%

• Región de acumulación: 30%

• No homogeneidad 3D en el eje central: 5%


Requisitos de tiempo de personal para la puesta en servicio (J Van Dyk 1999)

• Haz de fotones: 4-7 días

• Haz de electrones: 3-5 días

• Braquiterapia: 1 día por tipo de fuente

• Cálculo de las unidades monitor: 0.3 días por haz


Algunos aspectos “delicados”

• Histogramas Dosis Volumen – observar la muestra, la red de cuadrículas, la determinación del volumen, la normalización (¡un 1% del volumen representa más de 10E7 células!)

• Parámetros biológicos – la Probabilidad de Control del Tumor (TCP) y la Probabilidad de Complicación del Tejido Normal (NTCP) dependen del modelo utilizado y de los parámetros que están disponibles


Sumario de la puesta en servicio

• Es probablemente la tarea más compleja para los físicos de radioterapia – requiere un tiempo y una capacitación considerable

• Se necesita una puesta en servicio parcial para la mejora y modificación de los sistemas

• La documentación y los datos en copia dura deben estar incluidos

• La capacitación es esencial y los cursos estar disponibles

• Se recomienda con mucha fuerza la verificación independiente


Pregunta rápida

¿Qué “puesta en servicio” se necesita hacer para un método de cálculo manual de los tiempos de tratamiento para una unidad de tratamiento superficial con rayos X?


Haz superficial

• HVL• Porcentaje de la dosis en profundidad (se puede

mejorar con una tabla)• Punto de normalización (normalmente la superficie)• Factor de dispersión (normalmente el factor de

retrodispersión)• Factor de cono y/o aplicador• Exactitud del temporizador• Efecto encendido/apagado• Otros efectos que pudieran afectar la dosis (Ej. la

contaminación con electrones)


Aseguramiento de la calidad de un sistema de planificación de los tratamientos

• El aseguramiento de la calidad normalmente es un subconjunto de las pruebas de puesta en servicio

• Protocolos:– En cuanto a la puesta en servicio:

– M Millar et al. 1997 ACPSEM position paper. Australas. Phys. Eng. Sci. Med. 20 Supplement

– B Fraas et al. 1998 AAPM Task Group 53: QA for clinical RT planning. Med. Phys. 25: 1773-1829


Aspectos de GC (compárense también con la parte 12 del curso)

• Capacitación – personal calificado• Chequeos contra un punto de referencia -

reproducibilidad• Verificación del tratamiento• Administración de GC

– Comunicación– Documentación

• Conciencia de los procedimientos que se requieren


Garantía de calidad


Garantía de calidad

Chequeo de la prescripciónCálculo manual del

tiempo de tratamiento


Frecuencia de las pruebas para la planificación (y criterios de aceptación sugeridos)

• Puesta en servicio y modernizaciones significativas– Ver lo anterior

• Anual: – Cálculo de las UM (2%)– Conjunto de planes de referencia (2% o 2mm)– Dispositivos de escalado/geometría y entrada/salida

(1mm)• Mensual

– Chequeo total– Algunos conjuntos de pruebas de referencia


Frecuencia de las pruebas (cont.)

• Semanal– Dispositivos de entrada/salida

• Cada vez que el sistema se pone a funcionar– Chequeo total (que no hayan cambios)

• Cada plan– Transferencia de CT - ¿orientación?

– Unidades monitor - chequeo independiente

– Verificación de los parámetros de entrada (tamaño del campo, energía, etc.)


Sumario de GC en la planificación del tratamiento

• La capacitación es lo más esencial

• Mantenerse alerta es parte de la GC

• Es necesaria la documentación y la preparación del informe

• La verificación del tratamiento in vivo puede jugar un papel importante


Pregunta rápida

¿Cuanto tiempo debe emplearse en el control de calidad de la planificación del tratamiento?


Requisitos de personal y tiempo (fuente J. Van Dyk et al. 1999)

• Pruebas de reproducibilidad/CC: 1 semana por año

• Dosimetría in vivo: aproximadamente 1 hora por paciente – dirigida para aproximadamente el 10% de pacientes

• Chequeo manual de los planes y las unidades monitor: 20 minutos por plan


GC en la planificación del tratamiento

El sistema de planificación

GC del sistema

Plan de un paciente

GC del plan


CC de los planes de tratamiento

• Plan de tratamiento: Documentación de– Configuración del

tratamiento– Parámetros de la

máquina– Detalles de los cálculos– Distribución de la dosis– Información del

paciente– Registro y verificación

de los datos

• Consiste típicamente de:– Hoja del tratamiento– Plan de isodosis– Anotaciones en el

registro y verificación– Películas de referencia

(simulador, DRR)


QC de los planes de tratamiento

• Chequeo del plan para cada paciente antes del inicio del tratamiento

• El plan tiene que estar– Completo desde la prescripción hasta la

información de configuración y recomendación para la administración de la dosis

– Entendible por los colegas

– Documentado el tratamiento para su uso futuro


¿Quién debe hacerlo?

• El chequeo de la hoja del tratamiento debe involucrar a personal de experiencia

• Es una ventaja si pueden involucrarse diferentes profesiones en el proceso

• Los reportes deben enviarse a los médicos y al Comité de GC pertinente


Ejemplo de procedimiento de chequeo de los parámetros físicos en la hoja de tratamiento

1. Chequear la prescripción (¿Está la energía/la dosis/el fraccionamiento, es decir todo firmado?) 2. Chequear la consistencia de la página de prescripción y cálculo: ¿Configuración con una distancia fija o al

isocentro (SAD? ¿se han utilizado todos los factores necesarios? Chequeo de la dosis/fracción y número de fracciones.

3. Chequear el valor de normalización (Hojas de Datos o del Plan).4. Chequear el contorno, profundidad de la prescripción y la separación.5. Volver al plan de tratamiento: ¿Se ve bien?, ¿Los contornos? ¿Los bolus?, ¿El punto de normalización y la

colocación del isocentro? ¿Alguna preocupación en relación con el uso de los algoritmos para superficies cercanas o no homogeneidades?, ¿Espera que hayan problemas en los planos que no se muestran?, ¿La prescripción?

6. Chequear y comparar con la página de cálculo de la hoja del tratamiento: unidades y tipo de tratamiento, nombres de los campos, pesos, cuñas, bloques, tamaño del campo (FS), distancia foco superficie (FSD), Cociente Aire Tejido (TAR) (si el tratamiento es isocéntrico) – (Esto es concistente con las entradas en la página del registro de tratamientos?

7. Solamente electrones….8. Solamente fotones …9. Chequear el factor de atenuación de bandeja, factor de bandeja. ¿Se requieren de otros factores de atenuación

(Ej. la camilla, apoyos de cabeza, la bandeja de mesa….) ? 10. Chequear el factor de la ley del inverso al cuadrado (en tratamientos con electrones:¿la FSD virtual es la

apropiada?) 11. Calcular las unidades monitor. ¿El tiempo está bien ? 12. Chequear se requiere la dosis a órganos críticos (Ej. Médula espinal, cristalino, escroto) o a puntos calientes. Si es

así, ¿esta se calculó correctamente? 13. Sugerir las mediciones de dosimetría in vivo si esta es apropiada. Firmar la hoja de cálculo (si todo está bien). 14. Comparar los resultados de la hoja de cálculo con las entradas en el registro del tratamiento. 15. Chequear las descripción del diagrama y/o la configuración: ¿hay algo más que valga la pena considerar? 16. Firmar la parte superior de la hoja de tratamiento (especificar que partes fueron chequeadas si no se chequearon

todos los campos). 17. Contactar al personal de planificación si este se requiere. Firmar el registro de los parámetros físicos.


Ejemplo de procedimiento de chequeo de los parámetros físicos en la hoja de tratamiento

1. Chequear la prescripción (¿Está la energía/la dosis/el fraccionamiento, es decir todo firmado?)

2. Chequear la consistencia de la página de prescripción y cálculo: ¿Configuración con una distancia fija o al isocentro (SAD? ¿se han utilizado todos los factores necesarios? Chequeo de la dosis/fracción y número de fracciones.

3. Chequear el valor de normalización (Hojas de Datos o del Plan).4. Chequear el contorno, profundidad de la prescripción y la

separación.5. Volver al plan de tratamiento: ¿Se ve bien?, ¿Los contornos?

¿Los bolus?, ¿El punto de normalización y la colocación del isocentro? ¿Alguna preocupación en relación con el uso de los algoritmos para superficies cercanas o no homogeneidades?, ¿Espera que hayan problemas en los planos que no se muestran?, ¿La prescripción?


Ejemplo de procedimiento de chequeo de los parámetros físicos en la hoja de tratamiento (cont.)

6. Chequear y comparar con la página de cálculo de la hoja del tratamiento: unidades y tipo de tratamiento, nombres de los campos, pesos, cuñas, bloques, tamaño del campo (FS), distancia foco superficie (FSD), Cociente Aire Tejido (TAR) (si el tratamiento es isocéntrico) – (Esto es concistente con las entradas en la página del registro de tratamientos?

7. Solamente electrones….8. Solamente fotones …9. Chequear el factor de atenuación de bandeja, factor de bandeja.

¿Se requieren de otros factores de atenuación (Ej. la camilla, el apoyos de cabeza, la bandeja de mesa….) ?

10. Chequear el factor de la ley del inverso al cuadrado (en tratamientos con electrones:¿la FSD virtual es la apropiada?)

11. Calcular las unidades monitor. ¿El tiempo está bien? 12. Chequear se requiere la dosis a órganos críticos (Ej. Médula

espinal, cristalino, escroto) o a puntos calientes. Si es así, ¿esta se calculó correctamente?


Ejemplo de procedimiento de chequeo de los parámetros físicos en la hoja de tratamiento(cont.)

13. Sugerir las mediciones de dosimetría in vivo si esta es apropiada. Firmar la hoja de cálculo (si todo está bien).

14. Comparar los resultados de la hoja de cálculo con las entradas en el registro del tratamiento.

15. Chequear las descripción del diagrama y/o la configuración: ¿hay algo más que valga la pena considerar?

16. Firmar la parte superior de la hoja de tratamiento (especificar que partes fueron chequeadas si no se chequearon todos los campos).

17. Contactar al personal de planificación si este se requiere. Firmar el registro de los parámetros físicos.


Sumario del GC del plan de tratamiento

• Parte esencial del GC del departamento

• Parte del registro de los pacientes

• Enfoque multidisciplinario


Pregunta rápida

¿Qué ventajas tiene el enfoque multidisciplinario para el QC de los planes de tratamiento?


¿Logramos nuestros objetivos?

• Entender los principios generales de la planificación del tratamiento en radioterapia

• Apreciar los diferentes algoritmos de cálculo de la dosis

• Entender la necesidad de probar el plan de tratamiento contra un conjunto de mediciones

• Ser capaces de aplicar los conceptos de optimización de la exposición médica a lo largo del proceso de planificación del tratamiento

• Apreciar la necesidad de la garantía de la calidad en la planificación del tratamiento en radioterapia


Sumario general

• La planificación del tratamiento es el paso más importante en la radioterapia para un paciente individual – como tal es esencial para la protección del paciente como se expresa en la NBS

• La planificación del tratamiento se está volviendo más compleja y consumiendo cada vez más tiempo

• Es esencial entender el proceso• El GC de todos los aspectos es esencial


¿Preguntas?


Pregunta

Por favor coloque las etiquetas y debata sobre los siguientes procesos en el tratamiento radioterápico con haces externos.


Pregunta

Paciente

Unidad de tratamiento

Herramientas de diagnóstico

Planificación del tratamiento

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