DOSIMETRIC VERIFICATION IN PHOTON BEAMS FOR ACUROS XB ALGORITHM

การตรวจสอบความถูกต้องของปริมาณรังสีในลำแสงโฟตอนสำหรับอะคูลอสเอกซ์บีอัลกอริทึม

Name: Yot Phimmakone

LCSH: Radiation dosimetry

LCSH: Photons

Abstract: The purpose of this study is to verify dosimetric accuracy of 6 MV X-ray beams for Acuros XB algorithm in Eclipse TPS by comparing measurements and calculations of beam characteristics and clinical applications. The beam characteristics were studied in various square and rectangular fields for PDDs, profiles and output factors by measurement in water phantom. The PDDs were measured by scanning with CC13 ion chamber, while in-plane and cross-plane profiles were acquired with PFD diode at 5, 10 and 20 cm depths. The output factors were measured at 10 cm depth using CC13 ion chamber. In clinical applications, the selected 15 cases in head, chest and pelvic regions of 3D-CRT, IMRT and VMAT techniques in homogeneous and heterogeneous medium were measured with CC13 ion chamber and compared with calculated dose in Eclipse TPS. The results of measured PDDs showed a good agreement to TPS with the average of δ1 (high dose, small dose gradient) at 0.16±0.64% and δ2 (high dose, large dose gradient) at 0.43±0.70 mm. Both measured in-plane and cross-plan profiles in all field sizes and all depths displayed the coincidence results with calculated profiles that showed δ2 less than 2 mm, δ3 (high dose, small dose gradient) within 3%, δ4 (low dose, small dose gradient) within 3%, and δ50-90 within 2 mm. The maximum output factors differences were -1.54%. For clinical application, the dose verification in homogeneous showed the maximum dose differences of 0.71% for 3D-CRT, -2.95% for IMRT and 2.70% for VMAT plans. While, inhomogeneous showed of the maximum dose error of 3D-CRT, IMRT, and VMAT plans at 0.61%, -2.27%, and -1.9% for 3D-CRT, IMRT, and VMAT plans, respectively. These dose differences were within the tolerance of ±3% for homogeneous and ±5% for heterogeneous medium as the recommendation from AAPM TG-53 and IAEA TRS 430. Therefore, the Acuros XB algorithm can be implemented in Eclipse TPS of clinical application radiotherapy.

Abstract: วัตถุประสงค์ของงานวิจัยนี้เพื่อตรวจสอบความถูกต้องของโปรแกรมวางแผนการรักษา Eclipse ที่ใช้อะคูลอสเอกซ์บีอัลกอริทึมคำนวณปริมาณรังสีของรังสีเอกซ์ 6 MV โดยการเปรียบเทียบคุณลักษณะเฉพาะและการนำไปใช้งานทางคลินิกกับการวัดจริง ทำการเปรียบเทียบคุณลักษณะเฉพาะของลำรังสีชนิดสี่เหลี่ยมจัตุรัสและผืนผ้า ด้วยการพิจารณาปริมาณรังสีตามความลึก และพิจารณาปริมาณรังสีทางด้านข้างที่ความลึกต่างๆ วัดปริมาณรังสีตามความลึกด้วยแชมเบอร์รุ่น CC13 วัดปริมาณรังสีทางด้านข้างที่ความลึก 5, 10 และ 20 ซม ด้วยไดโอด PFD ส่วนสัดส่วนเอาท์พุทที่ความลึก 10 ซม ใช้วัดด้วยแชมเบอร์รุ่น CC13 สำหรับการประยุกต์ใช้ทางคลินิก ทำการเลือกแผนการรักษาบริเวณศีรษะ ทรวงอก และอุ้งเชิงกราน ในเทคนิคการรักษาแบบสามมิติ แบบปรับความเข้ม และแบบปรับความเข้มชนิดหัวเครื่องหมุนรอบตัวผู้ป่วย อย่างละ 15 แผนการรักษา ศึกษาทั้งในแฟนทอมเนื้อเดียวและแฟนทอมที่มีความแตกต่างของเนื้อเยื่อ โดยวัดรังสีเป็นจุดด้วยแชมเบอร์รุ่น CC13 และเปรียบเทียบกับค่าที่คำนวณได้จาก Eclipse ผลการทดลองพบว่าปริมาณรังสีในแนวความลึกที่วัดได้มีความใกล้เคียงกับที่ได้จากการคำนวณ โดยค่าเฉลี่ยของ δ1 (ปริมาณรังสีสูงและความชันของปริมาณรังสีน้อย) อยู่ที่ 0.16±0.64% และค่า δ2 (ปริมาณรังสีสูงและความชันของปริมาณรังสีมาก) อยู่ที่ 0.43±0.70 มม. ในส่วนปริมาณรังสีในแนวด้านข้างทั้ง in-plane และ cross-plane ในทุกขนาดลำรังสีและทุกความลึก พบว่าค่า δ2 อยู่ภายใน 2 มม ค่า δ3 (ปริมาณรังสีสูงและความชันของปริมาณรังสีน้อย) อยู่ภายใน 3% ค่า δ4 (ปริมาณรังสีต่ำและความชันของปริมาณรังสีน้อย) อยู่ภายใน 3% และ δ50-90 อยู่ภายใน 2 มม ค่าสัดส่วนเอาท์พุทพบความแตกต่างสูงสุดอยู่ที่ -1.54% ในส่วนของการประยุกต์ใช้ในทางคลินิก ผลการตรวจสอบปริมาณรังสีในแฟนทอมเนื้อเดียวพบความแตกต่างสูงสุดในเทคนิคการรักษาแบบ 3 มิติที่ 0.71% สำหรับแผนการรักษาแบบปรับความเข้มที่ -2.95% และ สำหรับแผนการรักษาแบบปรับความเข้มชนิดหัวเครื่องหมุนรอบตัวที่ 2.70% ขณะที่ในแฟนทอมที่มีความแตกต่างของเนื้อเยื่อ พบความแตกต่างในเทคนิค 3 มิติ เทคนิคปรับความเข้ม และเทคนิคปรับความเข้มแบบหัวเครื่องหมุนรอบตัวอยู่ที่ 0.61%, -2.27% และ -1.9% ตามลำดับ ซึ่งความแตกต่างเหล่านี้อยู่ภายในขีดจำกัดการยอมรับที่ ±3% สำหรับแฟนทอมเนื้อเดียว และ ±5% สำหรับแฟนทอมที่มีความแตกต่างของเนื้อเยื่อ ตามมาตรฐาน AAPM TG-53 และ IAEA TRS 430 ดังนั้นจึงสรุปได้ว่าอะคูลอสเอกซ์บีอัลกอริทึม ในเครื่องวางแผนการรักษา Eclipse สามารถนำมาใช้ในการวางแผนการรักษาผู้ป่วยได้อย่างถูกต้อง.

Chulalongkorn University. Office of Academic Resources

Address: BANGKOK

Email: cuir@car.chula.ac.th

Name: Sivalee Suriyapee

Role: advisor

Name: Taweap Sanghangthum

Role: advisor

Created: 2016

Modified: 2019-08-11

Issued: 2019-08-11

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

URL: http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/55257

eng

DegreeName: Master of Science

Level: Master's Degree

Descipline: Medical Imaging

Grantor: Chulalongkorn University

©copyrights Chulalongkorn University

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	5874101030[1].pdf	3.31 MB

ใช้เวลา

0.022728 วินาที