Patient-Specific Quality Assurance of Volumetric Modulated Arc Therapy (VMAT): Amorphous Silicon Type Compared with Diode 3D Array Phantom

สมศักดิ์ เขื่อนชนะ; คณนันท์    อุทิตสาร; วิราศิณี   เฉลิมชวลิต; คมกริช   ครองเกียรติเลิศ

ผู้แต่ง

สมศักดิ์ เขื่อนชนะ สถาบันมะเร็งเเห่งชาติ
คณนันท์ อุทิตสาร โรงพยาบาลมะเร็งลพบุรี
วิราศิณี เฉลิมชวลิต โรงพยาบาลมะเร็งลพบุรี
คมกริช ครองเกียรติเลิศ โรงพยาบาลมะเร็งลพบุรี

คำสำคัญ:

การฉายรังสีแบบหมุนรอบตัวผู้ป่วย, เครื่องมือวัดปริมาณรังสี, ไดโอดแบบสามมิติ, Amorphous Silicon

บทคัดย่อ

กการวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาการเปรียบเทียบการตรวจสอบการฉายรังสีแบบหมุนรอบ ตัวผู้ป่วย (VMAT) ด้วยเครื่องมือวัดการกระจายปริมาณรังสีชนิด Amorphous Silicon และไดโอดแบบสามมิติในผู้ป่วยมะเร็งศีรษะและคอและมะเร็งต่อมลูกหมากโดยประเมินด้วยเกณฑ์ค่าการกระจาย ปริมาณรังสีเชิงคณิต (Gamma Criteria evaluation) โดยการใช้แผ่นรับภาพชนิด Amorphous Silicon ยี่ห้อ Varian Postal Image Device รุ่น LinaciX พร้อมโปรแกรมคำนวณ ปริมาณรังสี (Portal Dose System;PDs) และหุ่นจำลองชนิดไดโอดแบบสามมิติ ยี่ห้อ ArcCheck ที่ โรงพยาบาลมะเร็งลพบุรีมีอยู่ตลอดจนโปรแกรมการคำนวณและวางแผนการรักษา ยี่ห้อ Eclipse ใช้ ในการวางแผนการรักษาและคำนวณปริมาณรังสีด้วยเทคนิคการฉายรังสีแบบหมุนรอบตัวผู้ป่วยที่มี ลักษณะแบบ 2-3 แนวหมุน จำนวน 30 ราย โดยสร้างปริมาณรังสีแนวระนาบเพื่อใช้ในเปรียบเทียบ การกระจายปริมาณรังสีด้วยเครื่องมือตรวจสอบและวัดการกระจายปริมาณรังสีทั้งสองแบบ โดย กำหนดเกณฑ์ค่าความแตกต่างของปริมาณรังสีเชิงคณิตที่วัดได้จากเครื่องมือวัดรังสีทั้งสองระบบ เปรียบเทียบกับการกระจายของปริมาณรังสีจากแผนการรักษาในตำแหน่งต่าง ๆ กำหนดเกณฑ์ค่าการกระจาย ปริมาณรังสีเชิงคณิต (Gamma Criteria)ที่ 3%/3 mm, 3%/2 mm และ 2%/2 mm ตามลำดับ ผลการศึกษาพบว่า ค่าเฉลี่ยอัตราการผ่าน (passing rate) ตามเกณฑ์ของการกระจาย ปริมาณรังสีเชิงคณิตจากการประเมินด้วยเครื่องมือวัดปริมาณรังสีชนิด(PDs)และหุ่นจำลองชนิดไดโอดแบบสามมิติ (ArcCheck) โดยกำหนดเกณฑ์ค่า Gamma Criteria ที่ 3%/3 mm, 3%/2 mm และ 2%/2 mm ของแผนการรักษาของผู้ป่วยโรคมะเร็งศีรษะและลำคอ พบว่ามีค่าเฉลี่ยเท่ากับ 97.91% ±0.93, 95.65%±0.83, 76.48%±2.55 และ 97.81%±0.81, 96.63%±0.77, 79.77%±2.00 ตามลำดับ และแผนการรักษาของผู้ป่วยโรคมะเร็งต่อมลูกหมาก พบว่ามีค่าเฉลี่ยเท่ากับ 99.10% ±0.86, 98.11%±1.02, 97.05%±0.82 และ 99.56%±0.47, 98.67%±0.90, 97.46%±0.68 ตามลำดับ ซึ่งพบว่าไม่มีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ (P > 0.05) สำหรับทุกแผนการ รักษาของผู้ป่วยมะเร็งต่อมลูกหมาก สรุปได้ว่าเครื่องมือวัดปริมาณรังสี Amorphous Silicon (PDs) และไดโอดแบบสามมิติ (ArcCheck) สามารถใช้ในการตรวจสอบแผนการรักษาผู้ป่วยในการ ฉายรังสีแบบหมุนรอบตัวผู้ป่วย ที่กำหนดค่า Gamma Criteria เท่ากับ 3%/3 mm, 3%/2 mm

เอกสารอ้างอิง

Teoh M., Clark C. H., Wood K., et al.Volumetric modulated arc therapy: A review of current literature and clinical use in practice. Br. J. Radiol 2011;84:967–96.

Kuijper I. T., Dahele M., Senan S.,et al. Volumetric modulated arc therapy versus conventional intensity modulated radiation therapy for stereotactic spine radiotherapy: A planning study and early clinical data. Radiother Oncol 2010;94:224–28.

Schreibmann E., Dhabaan A., Elder E., et al. Patient-specific quality assurance method for VMAT treatment delivery. Med Phys 2009;36:4530–35.

Mijnheer B., Jomehzadeh A.,González P.,et al.Error detection during VMAT delivery using EPID-based 3D transit dosimetry. Phys Medica 2018;54:137–45.

Thiyagarajan R.,Nambiraj A,Sinha Nath S., et al. Analyzing the performance of ArcCHECK diode array detector for VMAT plan. Reports Pract Oncol Radiother 2016;21:50–6.

Aristophanous M., Suh Y., Chi P. C., et al. Initial clinical experience with ArcCHECK for IMRT/VMAT QA. J Appl Clin Med Phys 2016;17:20–33.

Li G., Zhang Y.,Jiang X.,et al.Evaluation of the ArcCHECK QA system for IMRT and VMAT verification.Phys medica 2013;29:295–303.

Chaswal V., Weldon M., Gupta N., et al. Commissioning and comprehensive evaluation of the ArcCHECK cylindrical diode array for VMAT pretreatment delivery QA. J Appl Clin Med Phys 2014;15:212–25.

Dosimetry W. P. Portal Dosimetry Fast , convenient IMRT QA with Portal Dosimetry from Varian Medical Fast. J Appl Clin Med Phy 2012;13: 82–99.

Iori M., Cagni E., Paiusco M.,et al .Dosimetric verification of IMAT delivery with a conventional EPID system and a commercial portal dose image prediction tool . Med Phys 2010;37:377–90.

Bailey D. W., Kumaraswamy L., Bakhtiari M., et al . EPID dosimetry for pretreatment quality assurance with two commercial systems. J Appl Clin Med Phys 2012;13: 82–99.

Krishna K. Murthy. Patient-specific quality assurance of RapidArc treatments: Portal prediction dosimetry compared with phantom studies. Biomed Imaging Interv J 2012;8:45-49.

Low D. A., Harms W. B., Mutic S.,et al. A technique for the quantitative evaluation of dose distributions.Med Phys 1998;25:656–61.

Mihailidis D., Molineu A., Palta J. R.. IMRT commissioning: multiple instruction planning and dosimetry compaisons, a report from AAPM task Group 119. Med Phys 2009; 36 (11): 36 (11):5359-73.

Heilemann G., Poppe B., Laub W..On the sensitivity of common gamma-index evaluation methods to MLC misalignments in Rapidarc quality assurance. Med Phys 2013;40:1–12.

Kim in J., Park S. Y., Kim H. J., et al.The sensitivity of gamma-index method to the positioning errors of high-definition MLC in patient-specific VMAT QA for SBRT. Radiat Oncol 2014;9:1–12.

Van Esch A. Depuydt T.,Huyskens D.P. The use of an aSi-based EPID for routine absolute dosimetric pre-treatment verification of dynamic IMRT fields. Radiother Oncol 2004;8:223–34.

Gary A, Ezzell JWB, Nesrin D, et.al. IMRT commissioning: Multiple institution planning and dosimetry comparison, a report from AAPM task Group 119. Med Phys 2012; 36:5359-73.

Mynampati DK, Yaparpalvi R, Hong L, et Al. Application of AAPM TG 119 to Volumetric Arc Therapy(VMAT), a report from AAPM task Group 119. Med Phys 2012; 13:108-16.