Comisionamiento del sistema Compass para verificación del cálculo de planes de tratamiento de radioterapia por intensidad modulada con haces filtrados y sin filtro aplanador

En este trabajo se realizó el comisionamiento del sistema Compass que permite una verificación redundante de las distribuciones de dosis obtenidas en planes de tratamiento de radioterapia. El comisionamiento se realizó modelando el haz de 6MV del LINAC TrueBeam STx que permite utilizar haces con fil...

Full description

Autores:
Tipo de recurso:
masterThesis
Fecha de publicación:
2022
Institución:
Pontificia Universidad Javeriana
Repositorio:
Repositorio Universidad Javeriana
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:repository.javeriana.edu.co:10554/61221
Acceso en línea:
http://hdl.handle.net/10554/61221
https://doi.org/10.11144/Javeriana.10554.61221
Palabra clave:
Sistema Compass
Cono colapsado
FFF
Comisionamiento
Compass system
Collapsed cone
FFF
Commissioning
Maestría en física médica - Tesis y disertaciones académicas
Modelado
Sistemas de información
Radioterapia
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Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional
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Commissioning of the Compass system for verification of the calculation of treatment plans with intensity modulated radiation therapy using filtered and flattening filter free beams
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Calderón Colmenares, Fabian Santiago
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Vásquez Mejía, Jaider
Rodriguez Herrera, Wilmar
Marín Jimenez, Alejandro
Medina Pinzon, Luis Carlos
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Maestría en física médica - Tesis y disertaciones académicas
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description En este trabajo se realizó el comisionamiento del sistema Compass que permite una verificación redundante de las distribuciones de dosis obtenidas en planes de tratamiento de radioterapia. El comisionamiento se realizó modelando el haz de 6MV del LINAC TrueBeam STx que permite utilizar haces con filtro aplanador (FF) y sin filtro aplanador (FFF) en los tratamientos de pacientes. La primera etapa consistió en realizar una comparación de las curvas de PDD y de los perfiles del haz adquiridas experimentalmente en el ´ultimo comisionamiento del LINAC con las curvas calculadas por el sistema Compass tanto para haces FF como para haces FFF. Para poder generar el modelo se importaron los datos físicos de la máquina y se realizo un modelado del haz con las herramientas disponibles del software; se encontró que el ajuste para ambos haces es adecuado teniendo en cuenta las recomendaciones del TRS 430. La segunda etapa consistió en la comparación de distribuciones de dosis para un solo haz incidiendo sobre un maniquí homogéneo. Se encontró que todas las tasas de paso γ evaluadas superan el 90 % para todos los criterios; también se encontró que ninguna región en el maniquí homogéneo supera el 3 % de diferencia relativa de dosis y las máximas desviaciones se encuentran en tamaños de campo pequeños. Posteriormente se evaluó el desempeño de la técnica VMAT con las recomendaciones del TG 119 para ambos modelos del haz. Se encontró entre otros resultados que para haces FF el promedio de la tasa de paso γ para los criterios evaluados fue de 99,9 %, lo cual genera un limite de confianza local de 99,4 % de tasa de aceptación. Para los haces FFF se encontró que existen estructuras que llegan a un 4 % de desviación de la dosis de referencia del TPS primario. Finalmente se realizó el estudio en un caso real de una planeación de tratamiento de tórax donde se obtuvo que la médula espinal tiene una diferencia de dosis de 21 % si se evalúa la dosis recibida por el 50 % del volumen (D50) para los haces FF con un comportamiento similar para los haces FFF obteniendo un 19 % de desviación. También se encontró que el cálculo de distribuciones de los dos haces tienden a subestimar la dosis calculada por el TPS primario y que para los haces FFF la tolerancia en la exactitud de la dosis es superada en el 83 % de las estructuras de interés. Futuros trabajos deben ser realizados para entender y mejorar estos resultados.
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spelling Comisionamiento del sistema Compass para verificación del cálculo de planes de tratamiento de radioterapia por intensidad modulada con haces filtrados y sin filtro aplanadorCommissioning of the Compass system for verification of the calculation of treatment plans with intensity modulated radiation therapy using filtered and flattening filter free beamsCalderón Colmenares, Fabian SantiagoSistema CompassCono colapsadoFFFComisionamientoCompass systemCollapsed coneFFFCommissioningMaestría en física médica - Tesis y disertaciones académicasModeladoSistemas de informaciónRadioterapiaEn este trabajo se realizó el comisionamiento del sistema Compass que permite una verificación redundante de las distribuciones de dosis obtenidas en planes de tratamiento de radioterapia. El comisionamiento se realizó modelando el haz de 6MV del LINAC TrueBeam STx que permite utilizar haces con filtro aplanador (FF) y sin filtro aplanador (FFF) en los tratamientos de pacientes. La primera etapa consistió en realizar una comparación de las curvas de PDD y de los perfiles del haz adquiridas experimentalmente en el ´ultimo comisionamiento del LINAC con las curvas calculadas por el sistema Compass tanto para haces FF como para haces FFF. Para poder generar el modelo se importaron los datos físicos de la máquina y se realizo un modelado del haz con las herramientas disponibles del software; se encontró que el ajuste para ambos haces es adecuado teniendo en cuenta las recomendaciones del TRS 430. La segunda etapa consistió en la comparación de distribuciones de dosis para un solo haz incidiendo sobre un maniquí homogéneo. Se encontró que todas las tasas de paso γ evaluadas superan el 90 % para todos los criterios; también se encontró que ninguna región en el maniquí homogéneo supera el 3 % de diferencia relativa de dosis y las máximas desviaciones se encuentran en tamaños de campo pequeños. Posteriormente se evaluó el desempeño de la técnica VMAT con las recomendaciones del TG 119 para ambos modelos del haz. Se encontró entre otros resultados que para haces FF el promedio de la tasa de paso γ para los criterios evaluados fue de 99,9 %, lo cual genera un limite de confianza local de 99,4 % de tasa de aceptación. Para los haces FFF se encontró que existen estructuras que llegan a un 4 % de desviación de la dosis de referencia del TPS primario. Finalmente se realizó el estudio en un caso real de una planeación de tratamiento de tórax donde se obtuvo que la médula espinal tiene una diferencia de dosis de 21 % si se evalúa la dosis recibida por el 50 % del volumen (D50) para los haces FF con un comportamiento similar para los haces FFF obteniendo un 19 % de desviación. También se encontró que el cálculo de distribuciones de los dos haces tienden a subestimar la dosis calculada por el TPS primario y que para los haces FFF la tolerancia en la exactitud de la dosis es superada en el 83 % de las estructuras de interés. Futuros trabajos deben ser realizados para entender y mejorar estos resultados.In this work, the commissioning of the Compass system was carried out; this system allows a redundant verification of dose distributions of radiotherapy treatment plans. The commissioning was carried out by modelling the 6MV beam of the LINAC TrueBeam STx that allows the use of flattening filter (FF) and flattening filter free (FFF) beams in patient treatments. First stage consisted of comparing the PDD curves and beam profiles acquired experimentally in the last commisioning of the LINAC with the curves calculted by the Compass system for both FF and FFF beams. In order to generate the model, the physical data of the machine was imported to the software and a modeling of the beam was carried out with the available software tools; it was found that the adjustment for both beams is adequate taking into account recommendations of TRS 430. Second stage consisted in the comparison of dose distributions for a single beam incident on an homogeneous phantom. It was found that all γ passing rates evaluated exceed 90 % for all criteria. It was also found that no region in the phantom exceeds 3 % of relative dose difference and maximum deviations are found in small fields. Subsequently, the performance of VMAT technique was evaluated with the recommendations of TG 119 for both beams. It was found that for FF beams the average of γ passing rate was about 99,9 % for the evaluated criteria, with a confidence limit of 99,4 % of acceptance rate. For FFF beams it was found that there are structures that reach a 4 % deviation from the reference dose of the primary TPS. Finally. the study of a real thoracic treatment plan was carried out; it was obtained that spinal cord had a difference of 21 % in the dose received by 50 % of volume (D50) for FF beams with a similar behaviour for FFF beams obtaining a 19 % of deviation. It was also found that the calculation of dose distributions of the two beams tend to underestimate the dose calculated by the primary TPS and for FFF beams the tolerance of accuracy is exceeded in 83 % of the structures of interest. Future work should be done to understand and improve these results.Magíster en Física MédicaMaestríaPontificia Universidad JaverianaMaestría en Física MédicaFacultad de CienciasCastellanos López, Maria EsperanzaVásquez Mejía, JaiderRodriguez Herrera, WilmarMarín Jimenez, AlejandroMedina Pinzon, Luis Carlos2022-08-08T20:40:09Z2022-08-08T20:40:09Z2022-07-28http://purl.org/coar/version/c_ab4af688f83e57aaTesis/Trabajo de grado - Monografía - Maestríahttp://purl.org/coar/resource_type/c_bdccinfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionPDFapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10554/61221https://doi.org/10.11144/Javeriana.10554.61221instname:Pontificia Universidad Javerianareponame:Repositorio Institucional - Pontificia Universidad Javerianarepourl:https://repository.javeriana.edu.cospaColombiaBogotá, D.C. (Bogotá, Colombia)Bogotá (Colombia)Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacionalhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessDe acuerdo con la naturaleza del uso concedido, la presente licencia parcial se otorga a título gratuito por el máximo tiempo legal colombiano, con el propósito de que en dicho lapso mi (nuestra) obra sea explotada en las condiciones aquí estipuladas y para los fines indicados, respetando siempre la titularidad de los derechos patrimoniales y morales correspondientes, de acuerdo con los usos honrados, de manera proporcional y justificada a la finalidad perseguida, sin ánimo de lucro ni de comercialización. De manera complementaria, garantizo (garantizamos) en mi (nuestra) calidad de estudiante (s) y por ende autor (es) exclusivo (s), que la Tesis o Trabajo de Grado en cuestión, es producto de mi (nuestra) plena autoría, de mi (nuestro) esfuerzo personal intelectual, como consecuencia de mi (nuestra) creación original particular y, por tanto, soy (somos) el (los) único (s) titular (es) de la misma. Además, aseguro (aseguramos) que no contiene citas, ni transcripciones de otras obras protegidas, por fuera de los límites autorizados por la ley, según los usos honrados, y en proporción a los fines previstos; ni tampoco contempla declaraciones difamatorias contra terceros; respetando el derecho a la imagen, intimidad, buen nombre y demás derechos constitucionales. Adicionalmente, manifiesto (manifestamos) que no se incluyeron expresiones contrarias al orden público ni a las buenas costumbres. En consecuencia, la responsabilidad directa en la elaboración, presentación, investigación y, en general, contenidos de la Tesis o Trabajo de Grado es de mí (nuestro) competencia exclusiva, eximiendo de toda responsabilidad a la Pontifica Universidad Javeriana por tales aspectos. Sin perjuicio de los usos y atribuciones otorgadas en virtud de este documento, continuaré (continuaremos) conservando los correspondientes derechos patrimoniales sin modificación o restricción alguna, puesto que, de acuerdo con la legislación colombiana aplicable, el presente es un acuerdo jurídico que en ningún caso conlleva la enajenación de los derechos patrimoniales derivados del régimen del Derecho de Autor. De conformidad con lo establecido en el artículo 30 de la Ley 23 de 1982 y el artículo 11 de la Decisión Andina 351 de 1993, "Los derechos morales sobre el trabajo son propiedad de los autores", los cuales son irrenunciables, imprescriptibles, inembargables e inalienables. En consecuencia, la Pontificia Universidad Javeriana está en la obligación de RESPETARLOS Y HACERLOS RESPETAR, para lo cual tomará las medidas correspondientes para garantizar su observancia.http://purl.org/coar/access_right/c_abf2reponame:Repositorio Universidad Javerianainstname:Pontificia Universidad Javerianainstacron:Pontificia Universidad Javeriana2023-05-30T21:18:01Z