Controlli di qualità pre trattamento: gruppo Lazio

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1 Controlli di qualità pre trattamento: gruppo Lazio Roberta Nigro UOC Radioterapia Osp. S. Camillo de Lellis -Rieti D Stereotassi Encefalo Stereotassi Body VMAT IMRT Verifiche dosimetriche pre trattamento

2 Controllo indipendente del calcolo delle UM Immagini portali del set up del paziente (campi ortogonali + campi di trattamento) Utilizzo di sistemi di immobilizzazione Utilizzo di sistemi o prescrizioni per controllo del movimento d organo Utilizzo di sistemi per controllo del respiro Dosimetria in Vivo Verifica personalizzata della dose erogata su fantoccio, EPID, dynalog etc Verifica sistema e software di localizzazione PARTECIPANTI GRUPPO DI LAVORO CONTROLLI DI QUALITA DEL TRATTAMENTO NOME Chiara Bolzan Antonella Bufacchi Michelina Casale Marco Italiani Savino Cilla Rita Consorti Cinzia Di Felice Massimo Cappiello Giovanna Evangelisti Andrea Fidanzio Luigi Azario Angelo Piermattei Diego Gaudino Valeria Landoni Marta Marcantonini Roberta Nigro Silvana Riccardi Roberto Miceli Maria Cristina Pressello Giorgio Raza Mariateresa Russo ENTE A.O. Sant Andrea Roma FBF Isola Tiberina Roma A.O. S.Maria Terni Università Cattolica del Sacro Cuore, di Campobasso A.O.S. Filippo Neri Roma Policlinico Umberto I Roma Ospedale SS Trinità Sora Università Cattolica Policlinico Gemelli Roma Università Campus Biomedico Roma Istituto Regina Elena Roma A.O. S.Maria della Misericordia Perugia Ospedale S.Camillo de Lellis Rieti Policlinico Universitario di Tor Vergata Roma A.O. S. Camillo Forlanini Roma FBF Ospedale S.Pietro Ospedale Belcolle AUSL Viterbo

3 Calcolo indipendente delle UM Rapporto Istisan 99/ Controllo sul calcolo delle UM:Il calcolo delle UM è di primaria importanza ai fini di una corretta somministrazione della dose al paziente. La procedura di calcolo deve essere verificata per controllare l accuratezza dei risultati forniti per le varie tecniche di irradiazione.. Rapporto Istisan / una verifica indipendente delle UM calcolate dal TPS è auspicabile per ogni piano di trattamento (AAPM Task Group 5: Quality assurance for clinical radiotherapy tratment planning), e costituisce un controllo nell ambito del programma di garanzia di qualità in radioterapia esterna. Si raccomanda che la verifica delle UM sia effettuata per ogni singolo paziente trattato con radioterapia conformazionale e che il calcolo sia ripetuto da un secondo fisico, preferibilmente prima dell inizio del trattamento, e comunque prima della terza seduta AAPM TG Raccomanda il controllo di qualità sul calcolo delle Unità Monitor in fase di commissioning del sistema e con una periodicità almeno annuale Stereotactic body radiation therapy: The report of AAPM Task Group treatment plan verification with second MU calculationor measurements Rapporto Istisan 8/ nel caso di IMRT il clcolo indipendente delle UM è utile per velocizzare i controlli pretrattamento, una volta mnitorate l accuratezza e la stabilità del sistema.

4 Calcolo indipendente delle UM Trattamenti D TOTALE CENTRI Trattamenti Sterotassici Encefalici TOTALE CENTRI 8 SI (7) NO (9) Frequenza: Solo in fase di accettazione () Su tutti i trattamenti() Annuale () Mensile () Non stabilita() Settimanale su pz test() SI () NO () Frequenza: Solo in fase di accettazione () Mensile () Calcolo indipendente delle UM Trattamenti Sterotassici Body TOTALE CENTRI 8 Trattamenti IMRT TOTALE CENTRI 5 SI () NO () 8 SI () NO () Frequenza: Frequenza: Solo in fase di accettazione () Mensile () Su tutti i trattamenti()

5 Calcolo indipendente delle UM Trattamenti VMAT TOTALE CENTRI,5,5,5 SI () NO () Frequenza: Su tutti i trattamenti() Immagini portali del set up del paziente (campi ortogonali + campi di trattamento) AAPM TG Si raccomandano immagini portali per tutti i campi prima dell'inizio del trattamento. Quando si usano campi obliqui o non coplanari, oltre alle immagini dei campi di trattamento, dovrebbero essere ottenute anche immagini ortogonali rispetto all'isocentro. Rapporto Istisan / Verifiche geometriche del trattamento radiante alla prima seduta e periodicamente In linea generale è preliminarmente indispensabile verificare la forma del campo di irradiazione per evidenziare eventuali errori di preparazione del blocco personalizzato o della corretta trasmissione del file di posizionamento delle lamelle dell MLC. 5

6 Daily on line set up correction in D conformal radiotherapy: Is it feasible? F Deodato, S Cilla et al. Tumori, Volume 98, Issue, July, Pages Aims and background. The aim of this report was to investigate the feasibility in terms of treatment time prolongation of an on line no action level correction protocol, based on daily electronic portal image verification. Methods and study design. The occupation of a linear accelerator (LINAC) delivering D conformal treatments was monitored for two weeks (from Monday to Friday, working days). An electronic portal image device I View (Elekta, UK) was used for setup verification. Single exposure portal images were acquired daily using the initial 8 monitor units delivered for each treatment field. Translational deviations of isocenter position larger than 5 mm or 7 mm, for radical or palliative treatments, respectively, were immediately corrected. In order to estimate the extra workload involved with the on line protocol, the time required for isocenter check and table correction was specifically monitored. Results. Forty eight patients were treated. In all, 8 fractions had electronic portal images taken. Two hundred and forty five setup corrections were made (5.8% of all fractions). The occupation of the LINAC lasted h on the whole. Twelve h and 5 min (.7% of LINAC occupation time) were spent for portal image verification and setup correction. On the average,. fractions per hour were carried out. Conclusions. When used by trained therapists, ideally, portal imaging may be carried out before each fraction, requiring approximately % of LINAC occupation time. QUALITY ASSURANCE PROCEDURES FOR STEREOTACTIC BODY RADIATION THERAPY Int. J. Radiation Oncology Biol. Phys., Vol. 7, No., Supplement, pp. S S5, 8..Thus, a quality assurance (QA) procedure that includes daily verification imaging to check the patient s position should be considered an essential part of the SBRT

7 Immagini del set up del paziente Trattamenti D TOTALE CENTRI campi ortogonali campi di trattamento Immagini del set up del paziente Trattamenti Stereotassici Encefalici TOTALE CENTRI campi di trattamento 8 SI (9) NO () campi ortogonali SI () NO (8) Frequenza: Frequenza: Tutti i giorni (8) Accettazione () Tutti i giorni () Inizio terapia () 7

8 Immagini del set up del paziente Trattamenti stereotassici Body TOTALE CENTRI 8 campi di trattamento 5 SI () NO () Frequenza: Tutti i giorni () campi ortogonali,5,5,5,5 Frequenza: SI () NO () Tutti i giorni () Solo se necessaria verifica su OAR () Immagini del set up del paziente Trattamenti IMRT TOTALE CENTRI campi ortogonali campi di trattamento,5,5, giornliere SI () (5) settimanali NO () (9) inizio () 8

9 Immagini del set up del paziente Trattamenti VMAT TOTALE CENTRI campi ortogonali,5,5,5,5 giornaliera SI () () /w NO () campi di trattamento Verifica sistema e software di localizzazione 9

10 Verifica sistema e software di localizzazione QUALITY ASSURANCE PROCEDURES FOR STEREOTACTIC BODY RADIATION THERAPY Int. J. Radiation Oncology Biol. Phys., Vol. 7, No., Supplement, pp. S S5, 8..The modified Winston Lutz test should be performed at the time any SBRT system is initially commissioned, and it should be repeated monthly Stereotactic body radiation therapy:the report of AAPM Task Group.Localization accuracy : initial commissioning and annually. Verifica sistema e software di localizzazione Trattamenti stereotassici Encefalici TOTALE CENTRI Trattamenti stereotassici Body TOTALE CENTRI 8,5,5,5,5 SI () NO () Frequenza: A campione () Giornaliera () Semestrale () Trimestrale () Annuale () Frequenza: A campione () Giornaliera () Semestrale ()

11 Controllo del respiro e movimento d organo QUALITY ASSURANCE PROCEDURES FOR STEREOTACTIC BODY RADIATION THERAPY Int. J. Radiation Oncology Biol. Phys., Vol. 7, No., Supplement, pp. S S5, 8 QA ISSUES FOR MOVING TARGETS.abdominal compression paddles are available on body frame systems to decrease excursion of most targets in the lungs, and some institutions have modified the design so that the device attaches directly to the treatment couch without using the body frame. Automatic breathing control devices are also used to help patients suspend respiration for periods of to sec. Other more sophisticated organ motion management techniques involve respiratory gating and target tracking. Controllo del respiro e movimento d organo Rapporto Istisan 8/ Per un utilizzo completo delle potenzialità dell IMRT nei casi con importante movimento d organo, è necessario l impiego di tecniche di controllo del respiro, quali gating respiratorio, breath hold o tumor tracking.

12 Controllo del respiro e movimento d organo Trattamenti D TOTALE CENTRI Movimento d organo Controllo del respiro BH =Beath Hold ABC = Active Breathing Coordinator Controllo del respiro e movimento d organo Trattamenti Stereotassici Body TOTALE CENTRI 8 Movimento d organo Controllo del respiro

13 Controllo del respiro e movimento d organo Trattamenti IMRT TOTALE CENTRI Controllo del respiro Movimento d organo 8 SI () NO () Beath Hold solo su alcuni trattamenti Active Breathing Coordinator Controllo del respiro e movimento d organo Trattamenti VMAT TOTALE CENTRI Controllo del respiro Movimento d organo Active Breathing Coordinator Respirare lentamente TC ripetute Retto vuoto vescica piena Compressore diaframmatico+semi d oro+applicatore endovaginale.

14 Dosimetria in Vivo Rapporto Istisan /.L attivazione di procedure di dosimetria in vivo per tecniche conformazionali è auspicabile al fine di eliminare ogni errore sistematico nella erogazione della dose prescritta da ogni singolo campo. In Francia è diventata obbligatoria per i trattamenti D Dosimetria in Vivo D TOTALE CENTRI Stereo Encefalo TOTALE CENTRI Stereo Body TOTALE CENTRI 8 8 SI (7) NO (9) 8 SI () NO () 5 SI () NO () IMRT TOTALE CENTRI VMAT TOTALE CENTRI,5,5 SI () NO ()

15 QUALITY ASSURANCE OF IMMOBILIZATION AND TARGET LOCALIZATION SYSTEMS FOR FRAMELESS STEREOTACTIC CRANIAL AND EXTRACRANIAL HYPOFRACTIONATED RADIOTHERAPY Int. J. Radiation Oncology Biol. Phys., Vol. 7, No., Supplement, pp. S S5, 8 Dosimetry The importance of patient specific quality assurance has been emphasized by Murphy et al. (8). The task of dosimetric verification involves a comparison of the prescribed and delivered doses, both absolute and relative, regardless of the delivery method used. Quality and safety in stereotactic radiosurgery and stereotactic bodyradiation therapy: can more be done? Jour. of Radiosurgery and SBRT, Vol., pp. 9 Patient specific dosimetry should be performed prior to a patient starting treatment. This is most effectively done by mapping the approved plan onto a phantom, delivering the plan using the patient specific treatment parameters through the record and verify system, and directly verifying both point dose(s) and planar distributions. Typically, for patient specific QA one or more of the following methods is used to verify that the intensity pattern will deliver the desired absorbed dose: Measurement of the intensity pattern from individual beams for a specific patient. Measurements of absorbed dose in phantom of the beam intensity pattern planned for a specific patient. Independent absorbed dose calculations for the patient specific beam intensity pattern. In vivo dosimetry. ICRU 8 5

16 D TOTALE CENTRI Stereo Encefalo TOTALE CENTRI Stereo Body TOTALE CENTRI 8 NESSUN CENTRO IMRT TOTALE CENTRI VMAT TOTALE CENTRI % % TOTALE CENTRI LASTRE : prevalentemente solo per implementazione MATRICI DI DIODI: MapCheck MATRICI DI CAMERE A IONIZZAZIONE: Matrixx e Seven 9 Strumentazione EPID FANTOCCI D (?): Octavius FANTOCCI D: Delta e Tomo Cheese Phantom

17 . mm Risoluzione mm Quale risoluzione spaziale? Perdita di informazione 7

18 RAPPORTO ISTISAN 8/ Assicurazione di qualità del paziente.ciascun trattamento IMRT è specifico per il singolo paziente. AIFM Gruppo di lavoro sulla radioterapia ad intensità modulata Se la garanzia della qualità consiglia la verifica pre trattamentodiognipianodicura,è comunque ipotizzabile che in ogni Centro, dopo un ragionevole periodo di apprendimento e dopo aver sufficientemente monitorato l accuratezza e la stabilità del sistema, possano essere introdotte procedure più rapide. a) utilizzare un sistema dosimetrico più rapido (es. matrici di camere/diodi o EPID); b) ridurre il numero di controlli paziente specifici, ad esempio eseguendo AQ paziente a campione, selezionando la numerosità del campione in funzione della complessità della modulazione; c) introdurre metodi alternativi alla misura diretta dell accordo dosimetrico, quali sistemi di calcolo indipendente delle UM (Georg et al., 7), moduli di calcolo Monte Carlo (Sanchez Doblado et al., 7), verifiche dei files di delivery delle posizioni del MLC durante l erogazione (Stell et al., ) tutti i pazienti () pz test + pz reala a campione() quasi tutti prostata () Frequenza controlli ogni pz () solo pz test () Per il singolo piano i confronti sono effettuati su. 8

19 RAPPORTO ISTISAN 8/ Matrici di rivelatori Il limite maggiore è rappresentato dalla loro risoluzione spaziale limitata dalla spaziatura dei rivelatori e dalla dimensione fisica degli stessi. Per questo le matrici di rivelatori non costituiscono un valido dispositivo nella fase di commissioning ma, per l efficienza, se ne consiglia l uso nel programma di AQ pazienti. Inoltre, anche in un programma di QA l accuratezza del campionamento della misura, legato alla distanza tra i rivelatori, deve essere attentamente valutato. EPID Sebbene l EPID sia ancora principalmente utilizzato per la verifica del posizionamento del paziente, sono riportate in letteratura diverse applicazioni come strumento di dosimetria portale. Per la sua elevata risoluzione e la velocità di acquisizione è lo strumento ideale per l esecuzione di controlli routinari di qualità del MLC (accuratezza della posizione, riproducibilità, costanza della velocità). DATI SULLE MARTICI DA ANALIZZARE Matrici calc (mm) exp (mm) matrice misurata (mm) elaborazione n NO n 8.7.7,,8 NO n.5 SI n NO n SI n.5 7. NO n 7.7 SI n 7. SI n NO n.5 SI n n.5 NO n 5??. no n 5 no Come avviene l elaborazione dei dati? 9

20 Come cambia il valore di dose tra i punti corrispondenti al variare delle operazioni fatte sulle matrici? MISURATO calc.5 calc.5 calc. BEST calc. exp.7 diff% conv.7 diff% exp.7 diff% conv.7 diff% P P P P P Differenze variabili tra i valori calcolati..anche.5%... Matrice di riferimento Un centro riferisce che ha il sistema blindato e non riesce a sapere la risoluzione Nel confronto il risultato migliore in termini di gamma index si ha:,5,5,5,5 (+ ris) vs ( ris) () ( ris) vs (+ris) () non so () no differenze () Due centri con stessa strumentazione danno risposte opposte

21 Confronto su. intera matrice soglia> stasistica punti n x 5 n 8 % Dmax 5 8 n 5% Dmax 5 n % Dmax 5 n %Dmax 59 n % Dmax 5 n % Dmax 7 5 n % Dmax 5 8 n 5 % Dmax 8 n % Dmax 5 n 9 5 n 7%Dmax n % Dmax Confronto su distribuzione di dose assoluta relativa p.to norm n x x scelto dal sistema n 8 x Dmax calcolata n x x Dmax misurata n x n x Dmax misurata n x prot interno n x prot interno n x Dmax misurata n 5 x x Dmax misurata n x Dmax misurata n 9 x Dmax calcolata n x n 5 x n x?

22 Criteri di accettazione Delta D (%) Delta d (mm) th soglia % pti accettati n % 85 n 8 % 95 n 5% 95 n % 9 n % 9 n % 9 n % 9 n % 85prostata 9 testa collo n 5 % 85% n % 85 9% n % n 7% 9% n 5 98% n % 95% Percentuale di piani che non superano test gamma % n.5 n 8 n n 9 n n 7 n 5 n n 5 n n 9 5 n n 5 n forward plann 5inverse Con erogazione di un pz test, ce ne saremmo accorti?

23 Protocollo 5 punti ESEMPIO Dose massima = scelto con protocollo interno. Risulta sempre molto più basso della dose massima all interno delle matrici. Le due matrici sono riportate alla stessa dose massima Le matrici non vengono elaborate quindi: Risoluzione matrice misurata =7, mm Risoluzione matrice calcolata=,5 mm Il valore della soglia e 5% Dmax 5% Protocollo 59 punti ESEMPIO Dose massima = massimo della matrice misurata Le due matrici sono riportate alla stessa dose massima La risoluzione delle due matrici è riportata allo stesso valore ( mm) Il valore della soglia e % Dmax 95%

24 Protocollo 85 punti ESEMPIO Dose massima = ogni matrice è normalzzata al suo massimo La risoluzione delle due matrici è riportata allo stesso valore ( mm) Il valore della soglia e % Dmax 99,9%

25 Pretreatment patient specific IMRT quality assurance: A correlation study between gamma index and patient clinical dose volume histogram. M. Stasi, S. Bresciani,a) A. Miranti, A. Maggio, and V. Sapino Department of Medical Physics, IRCC: Institute for Cancer Research and Treatment at Candiolo (To) P. Gabriele Department of Radiotherapy, IRCC: Institute for Cancer Research and Treatment at Candiolo (TO) Purpose: The aim of this work is to investigate the predictive power of a common conventional intensity modulated radiation therapy (IMRT) quality assurance (QA) performance metric, the gamma passing rate (%GP), through the analysis of the sensitivity and of the correlation between %GP and different dose discrepancies between planned dose volume histogram (DVH) and perturbed DVH. Conclusions: The lack of correlation between conventional IMRT QA performance metrics gamma passing rates and dose errors in DVHs values and the low sensitivity of %/ mm global gamma method show that the most common published acceptance criteria have disputable predictive power for per patient IMRT QA. The findings in this study in combination with those reported in the literature indicate the necessity to integrate IMRT QA analysis results with a methodology that allows clinicians to predict the impact of delivered dose on with DVHs drawn from D dose reconstructions on patient anatomy. Task Group No. Method for Evaluating QA Needs in Radiation Therapy Int. J. Radiation Oncology Biol. Phys., Vol. 7, No., Supplement, pp. S7 S7, 8 Review and critique the existing guidance from the AAPM in documents such as TG, 5, 59, old and new,,, and guidance from ACR and ACMP reports on QA in RadiationOncology,ESTROreportonQAinradiotherapy,IECpublicationsonfunctional performance of radiotherapy equipment, and finally ISO guidelines on quality management and quality assurance. Identify a structured systematic QA program approach that balances patient safety and quality versus resources commonly available and strike a good balance between prescriptiveness and flexibility. The current paradigm of quality management (QM) in radiation therapy focuses on measuring the functional performance of radiotherapy equipment by measurable parameters with tolerances set at strict but achievable values..most of these reports recommend that every parameter that can be checked should be checked.. 5

26 Thus there is a need to develop a systematic QA program that both balances patient safety and quality vs. available resources and also strikes a good balance between prescriptiveness and flexibility. TG focuses on the application of FMEA as a basic component of a QM system. Traditionally we have relied on documents such as TG to provide guidance on the monitoring and control of infrastructure and process variability. In particular we need to move toward an understanding of the consequences or infrastructure and process variability on a metric that we believe to be indicative of clinical outcome.

27 OSSERVAZIONI L aumento della complessità delle tecniche di irradiazione e la nascita delle macchine ibride comporta un aumento esponenziale dei controlli di qualità periodici e pre treatment. Da quando si è iniziato a parlare di IMRT sembra che le altre tecniche di irradiazione siano diventate più sicure e quindi meno controllate Le indicazioni dei differenti protocolli e linee guida vengono recepite ed applicate in maniera differente dai singoli centri. Ciò perché ognuno deve bilanciare continuamente QUALITA con RISORSE UMANE E STRUMENTALI. C è interesse nel condividere le proprie esperienze e cercare un protocollo comune OSSERVAZIONI Nei centri in cui non esiste una struttura di Fisica Sanitaria diventa difficile richiedere al Radioterapista l acquisto di strumentazione dedicata se c è disuniformità di procedure. E necessario a mio avviso creare momenti di incontro, sforzarsi a riguardare in maniera critica quanto fatto negli ultimi anni per trovare protocolli comuni e condivisi. 7