Introducing a Novel Weighted Gamma Evaluation Method for Comparing the Dose Distributions in Radiotherapy

Transcript

1 Original Article Paraedical Sciences and Military Health Volue 10, Nuber 2, Autun 2015 (Serial Nuber 18 Downloaded fro jps.ajaus.ac.ir at 2: on Tuesday Septeber 4th 2018 Introducing a Novel Weighted Gaa Evaluation Method for Coparing the Dose Distributions in Radiotherapy Ain Banaei* Departent of Radiology, Faculty of Paraedical Sciences, AJA University of Medical Sciences, Tehran, Iran Abstract Introduction: One of the probles that exists in the quality control procedure of the treatent planning systes and the coputer siulation of the radiotherapy or diagnostic radiology validation is coparing the dose distribution resulted fro the dose calculation algoriths with the experiental results(as a reference. For this purpose, several ethods have been proposed to copare these dose distributions and deterine the aount of the siilarity or differences quantitatively. The dose difference (DD, distance to agreeent (DTA or the cobination of these two paraeters naed gaa evaluation and these ethods are the coon ethods for this purpose. Ignoring the factors related to the irradiation and disallowing the differences between the different regions in the dose distribution are the ost iportant probles of these ethods. The ai of this study is to providing a novel ethod which is able to consider entioned factors and differences during the coparison procedure. Methods and Materials: According to previous studies, 4 different regions and 3 different irradiation conditions was defined for the dose distribution and irradiation ode respectively. Special restrictions in the DD and DTA were considered for each couple of the region-irradiation condition. In each region of dose distribution gaa evaluation equations was defined according to these restrictions and dose coparison was perfored as region to region in all regions of the dose distribution. Results: Weighted gaa evaluation algorith was obtained and proposed table related to the DD and DTA restrictions was written. Discussion and Conclusion: Due to the related and relevant equations for any region of the dose distribution in the weighted gaa evaluation ethod, it is expected that this ethod will show a clinically better results copared to the coon ethods. Keywords: Gaa evaluation, Dose difference, Distance to agreeent, Dose distributions coparison, Radiotherapy *(Corresponding author Ain Banaei, Departent of Radiology, Faculty of Paraedical Sciences, AJA University of Medical Sciences, Tehran, Iran. tel: ; eail: ain.banaii@odares.ac.ir 17

2 نظامی بهداشت و پیراپزشکی علوم مجله 25 تا 18 صفحات 18 مسلسل 1394 پاییز دوم شماره دهم سال مقاله تحقیقاتی Downloaded fro jps.ajaus.ac.ir at 2: on Tuesday Septeber 4th 2018 از آمده دست به دوز توزیع مقایسه برای شده داده وزن گاما ارزیابی جدید روش معرفی پرتودمانی در تجربی نتایج با دوز محاسباتی الگوریتمهای بنایی 1 * امین ایران تهران آجا پزشکی علوم دانشگاه پیراپزشکی دانشکده رادیولوژی( شناسی پرتو تکنولوژی گروه 1 چكيده رد رایانهای سازیهای شبیه سنجی اعتبار یا درمان طراحی سیستمهای کیفی کنترل هنگام که چالشهایی از یکی مقدمه: حاصل نتایج با دوز محاسبه الگوریتمهای از آمده دست به دوز توزیع مقایسه دارد وجود تشخیصی پرتوشناسی یا پرتودرمانی ار دوزها توزیع این کمی صورت به تا شدهاند پیشنهاد روشهایی منظور بدین میباشد. مرجع( عنوان به تجربی آزمایشات از پارامترهای از استفاده کار این برای معمول روشهای دهند. نشان را آنها تفاوت یا شباهت مقدار و نموده مقایسه یکدیگر با نگرفتن نظر در روشها این مشکل دارد. نام گاما ارزیابی که است روش دو این از ترکیبی یا و توافق تا فاصله دوز اختالف ارائه مطالعه این از هدف میباشد. دوز توزیع مختلف نواحی بین نشدن قائل تفاوت و تابشدهی حالت به مربوط فاکتورهای بگیرد. نظر در دوز مقایسه انجام حین را تفاوتها و فاکتورها این که است دوزی مقایسه روش فانتوم یا بیمار هندسه و تابشدهی حالتهای برای و مختلف ناحیه 4 دوز توزیع برای قبلی مطالعات به توجه با روشها: و مواد اختالف برای خاصی محدودیتهای تابشدهی ناحیه-حالت زوج هر برای و شد گرفته نظر در مختلف تابشدهی حالت 3 و شده تعریف دوز توزیع از ناحیه هر در گاما ارزیابی روابط محدودیتها این به توجه با شدند. انتخاب توافق تا فاصله و دوز گردید. انجام دوز توزیع کل در ناحیه به ناحیه صورت به دوز مقایسه اختالف درصد به مربوط تلورانسهای پیشنهادی جدول و آمد دست به شده داده وزن گامای ارزیابی روش الگوریتم یافتهها: شد. نوشته خاص تابشدهی حالت و ناحیه هر برای توافق تا فاصله و دوز تلورانسها خاص تابشدهی حالت هر و ناحیه هر برای شده داده وزن گامای ارزیابی روش اینکه به توجه با نتیجهگیری: و بحث روشهای سایر به نسبت را بهتری نتیجه میرود انتظار میباشند معتبرتر بالینی لحاظ از که دارد خاصی روابط نتیجه در و دهد. دست به دوز توزیع مقایسه پرتودرمانی دوز توزیعهای مقایسه توافق تا فاصله دوز اختالف گاما ارزیابی کلیدی: کلمات مقدمه و مرجع دوز توزیع یکی معموال که دوز توزیع دو مقایسه منظور به دیگریتوزیعدوزموردمقایسهانتخابمیشود روشهاییتوسعه دراینارزیابیهاهدفایناستکهمشخص 7-1(. دادهشدهاست مرجع دوز توزیع به شبیه اندازه چه تا مقایسه مورد دوز توزیع شود میباشد.مقایسهدوتوزیعدوزدراعتبارسنجیالگوریتمهایمحاسبه دوزباحالتتجربیواعتبارسنجیشبیهسازیهایرایانهایبانتایج تجربیوآزمایشگاهی کاربردفراواندارد.بنابراینروشارزیابیای نموده مقایسه یکدیگر با را دوز توزیع دو شکل بهترین به بتواند که و دوز توزیع اهمیت میکند. پیدا دهد اهمیت قرار بررسی مورد و ایران تهران آجا پزشکی علوم دانشگاه پیراپزشکی دانشکده رادیولوژی( پرتوشناسی تکنولوژی گروه بنایی امین مسئول( نویسنده * ain.banaii@odares.ac.ir الکترونیک: آدرس تماس: شماره

3 19 شده داده وزن گاما ارزیابی جدید روش معرفی بنایی امین Downloaded fro jps.ajaus.ac.ir at 2: on Tuesday Septeber 4th 2018 AAPM (Aerican Association of موسسه 53 کارگروه و 14( طراحی روشهای است. شده آورده 15( Physics in Medicine دو در را منفرد نقطه زیادی تعداد دوزها توزیع مقایسه برای شده کلی صورت به را دوز توزیع و داده قرار ارزیابی مورد دوز توزیع آیا که است این میشود مطرح که سؤالی میکند. رد یا پذیرش ممکناست دوتوزیعدوزدرنواحیخاصیبایکدیگریکسانبوده گرفته نظر در محدودیتهای آیا باشند. متفاوت دیگر نواحی در و بوده برابر یکدیگر با نواحی همه در میبایست پذیرش برای شده دوزهایی توزیع در همچنین شوند. گرفته نظر در متفاوت باید یا و نحوه درصدی( صورت به مثال میشوند بیان نسبی صورت به که ممکن مثال برای میباشد. اهمیت مورد نیز دوز نمودن نرمالیزه باشند شده نرمالیزه بیشینه دوز به مختلف نقاط دوز مقادیر است دادههای از سری دو نمیتوان سادگی به بنابراین ایزوسنتر. به یا و نمود. مقایسه یکدیگر با را دوزیمتری 53 کارگروه توسط دوز توزیع مقایسه برای که مختلفی نواحی معرفی 1( همکارانش و VanDyk توسط و 15( AAPM موسسه است: زیر شرح به شدهاند از بیش عمق با پرتو مرکزی محور روی که دادهای نقاط ناحیه 1 : مقادیر و پایین دوز گرادیان دارای نقاط این شدهاند. واقع dax هستند. باالیی دوز نقاطدادهایکهدرناحیهبیلدآپ ناحیهنیمسایهویانواحی ناحیه 2 : نقاط میتوان را نقاط این دارند. قرار ناهمگنیها مرز به نزدیک همین به گرفت. نظر در %90 ایزودوز عمق تا فانتوم سطح میان میآیند. دست به مربوطه نقاط نیز نیمسایه ناحیه برای صورت ایزودوزها در جابجایی از نواحی این در که است شده پیشنهاد دوز توزیع دو مقایسه روش عنوان به توافق تا فاصله همان یا باالیی دوز گرادیان با نواحی معموال نواحی این گردد. استفاده دوز که هستند نواحیای باال دوز گرادیان با نواحی هستند. نماید. تغییر %3 از بیش میلیمتر هر در از خارج اما تابشی میدان درون d ax از بعد داده نقاط ناحیه 3 : نواحی این میدهند. تشکیل را ناحیه این بیم مرکزی محور میباشند. دارا را باالیی دوز مقادیر اما داشته پایینی دوز گرادیان در آن از خارج و میدان هندسی لبههای در داده نقاط ناحیه 4 : نواحی این شیلدینگ بلوکهای زیر مانند d ax از بیش عمقی جلوه درمان طراحی سیستمهای در ویژه به بالین در آنها مقایسه درمان طراحی سیستمهای دوزیمتری محاسبات در میکند. پیدا به شده واگذار دوز مقدار در (SD1 ±%3/5 با برابر کلیای دقت قطعیتهای عدم و خطاها اگر 8(. میباشد نظر مد ICRU نقطه شرایط و تابشی بیم کالیبراسیون شامل دوزیمتری زنجیره به مربوط جای اندکی مقدار تنها شوند گرفته نظر در نیز دهی تابش بالینی میماند. باقی دوز محاسبه الگوریتمهای برای خطا شامل یافتهاند توسعه دوزها توزیع ارزیابی برای که روشهایی فاصله توزیع و دوز اختالف توزیع افتاده هم روی دوزهای توزیع میباشند. گاما ارزیابی مانند آنها از ترکیبی یا و توافق تا مرجع دوز با مقایسه مورد دوز پذیرفتن محدودیتهای با رابطه در نواحیباگرادیان تنها پیشنهاداتیارائهشدهاست.برخی مطالعاتو و 9 12( نمودهاند جدا کم دوز گرادیانهای با نواحی از را باال دوز (Dose Difference برایایننواحیمحدودیتهاییدراختالفدوز به یا (Distance to Agreeent توافق تا فاصله و DD اختصار به یا ای %2 با معموال محدودیتها این کردهاند. تعریف DTA اختصار قرارگیری محل در میلیمتر 3 یا 2 و دوز تلورانس در اختالف %3 دوز گرادیان که نواحیای در میشوند. تعریف ایزودوز خطوط روش دوز اختالف درصد دوز توزیع دو مقایسه برای باشد کم صورتی در میدهد جواب خوبی به و بوده مقایسه برای مناسبی دوز( اختالف مقایسه روش این باال دوز گرادیان با نواحی در که میلیمتر حسب بر که (DTA توافق تا فاصله پارامتر از و نبوده مناسب میگردد استفاده میشود بیان ناحیه آن در ایزودوزها میان فاصله و خاص دوزی با مرجع دوز توزیع در نقطه یک مکان ابتدا واقع در با نقطهای دنبال به محدود شعاع به کرهای در و شده گرفته نظر در چنین اگر میگردد مقایسه مورد دوز توزیع در خاص دوز همان کره شعاع میگردد. برآورده DTA محدودیت شود یافت نقطهای میشود. انتخاب میلیمتر 3 تا 2 معموال بحث مورد وهمکارانش نواحیبامقادیردوزپایین Van Dyk 1( درمطالعهای عنوان به نمودند. بندی تقسیم دیگری مشخص نواحی به نیز را پیچیده هندسه با نواحی به همچنین نیمسایه. از خارج ناحیه مثال شد. داده خاصی اهمیت ناهمگنی یک حضور با نواحیای مانند گزارش 13( IPEMB 68 شماره گزارش در مشابهی پیشنهادات (SGSMP سوییس رادیوبیولوژی و پزشکی فیزیک جامعه 7 شماره

4 مجله علوم پیراپزشکی و بهداشت نظامی سال دهم شماره دوم پاییز 1394 مسلسل Downloaded fro jps.ajaus.ac.ir at 2: on Tuesday Septeber 4th 2018 را تشکیل میدهند. این نواحی هم دارای گرادیان دوز پایین و هم مقادیر دوز اندکی هستند. به طور نوعی مقدار دوز در این نواحی کمتر از %7 مقدار دوز روی محور مرکزی بیم میباشد. این ناحیه شامل نواحی با مقدار دوز پایینی میشود که به طور ذاتی دقت محاسبه دوز نیز در آنها پایین است. دو کمیتی که برای مقایسه نتایج مقادیر ایزودوزهای محاسبه شده با نتایجحاصلازتجربهپیشنهادشدهاندشامل 50 RW و δ میشود. RW 50 پهنای رادیولوژیکیای میباشد که به صورت پهنای پروفایل اندازهگیریشدهدرنصفیازارتفاعنمودارمقادیردوزمحورمرکزی تعریف میشود 16( δ نیز فاصله میان ایزودوزهای %50 تا %90 با نرمالیزه کردن به مقدار ماکزیمم پروفایل( را نشان میدهد. در شکل 1 این کمیتها نشان داده شدهاند. سه سطح متفاوت از پیچیدگی در توزیع دوزها بیان شدهاند. این سه سطح به شرح زیر میباشند 16(. 1 محیطهمگنباهندسهسادهبامیدانهایتابشیبدونتجهیزات خاصی و بدون تنظیم کولیماتور به صورت نامتقارن که در این حالت پارامترها شامل SSD اندازه میدان مربعی و زاویه تابش دهی میشود. 2 هندسه پیچیده شامل وج ناهمگنی و عدم تقارن. این حالت شامل وج ناهمگنیها میدانهای نامنظم از دست رفتن بافت و تنظیم کولیماتور به صورت نامتقارن میشود. اما ترکیبی از این عوامل در این حالت نمیگنجد. در این حالت برای مقایسه توزیع دوزها تلورانس بیشتری نسبت به حالت 1 قابل قبول محسوب میشود. 3 هندسهپیچیدهتر:اینحالتشاملترکیبیازچندینعاملمانند وج بیم نامتقارن ناهمگنی و یا میدانهای نامنظم میشود. تلورانسهایپیشنهادیدرونوبیرونازمیدانمتفاوتخواهد بود اما تلورانس قابل قبول میتواند از تلورانس دو حالت قبلی بیشتر باشد. در جدول 1 مقادیر تلورانسهای پیشنهادی برای نواحی مختلف و حالتهای تابشدهی مختلف آورده شده است. شکل 1- نواحی مختلف موجود در توزیع دوز و کمیتهای مربوط به آنها a( بر روی درصد دوز عمقی و b( بر روی پروفایل بیم تابشی جدول 1- مقادیر تلورانسهای پیشنهادی برای نواحی مختلف و حالتهای تابشدهی مختلف ناحيه نام تلورانس حالت 1 حالت 2 حالت 3 ناحيه 1 : دادههاي روي محور مركزي- مقادير دوز بالا گراديان دوز پايين ناحيه 2 : ناحيه بيلدآپ روي محور مركزي و ناحيه نيمسايه- گراديان و مقادير دوز بالا ناحيه 3 : خارج از محور مركزي بيم- دوز بالا گراديان دوز پايين ناحيه 4 : خارج از لبههاي ميدان- (پهناي راديولوژيكي دوز پايين و گراديان دوز پايين % 4 % 3 % 2 δ1 3 or 15% 3 or 15% 2 or 10% δ2 % 4 % 3 % 3 δ3 % 5 % 4 % 3 δ4 2 or 1% 2 or 1% 2 or 1% RW RW50 2 δ50-90 δ50-90 (حاشيه بيم

5 21 شده داده وزن گاما ارزیابی جدید روش معرفی و DD دوزهای توزیع ارزیابی پارامتر دو کردن ترکیب منظور به بنایی امین Downloaded fro jps.ajaus.ac.ir at 2: on Tuesday Septeber 4th 2018 روش دو این از کدام هر مشکالت و نواقص دادن پوشش و DTA روش این بررسی به ادامه در 7(. شد معرفی گاما ارزیابی روش میشود. پرداخته گاما( ارزیابی دوز توزیعهای عددی مقایسه شامل که یافتهاند توسعه دوزها توزیع ارزیابی برای روشهایی فاصله توزیع و دوز اختالف توزیع افتاده هم روی دوزهای توزیع توزیع یک پذیرفتن برای که محدودیتی میباشند. (DTA توافق تا به کلی طور به میشود مطرح مرجع دوز توزیع یک به نسبت دوز گرادیانهای با نواحی در ترتیب به DTA و دوز تلورانس صورت توزیع و دوز اختالف توزیع میشود. تعریف باال و پایین دوز میکنند. کامل و داده پوشش را یکدیگر نظر مورد نواحی در DTA معرفی را دوزی اختالف که دارد وجود نیز دیگری ترکیبی توزیع اختالف بردن کار به برای محدودیت دارای نواحی در که میکند محدودیتهای گاما ارزیابی تکنیک بود. خواهد مؤثر DTA و دوز شده داده قرار محدودیت به توجه با دوز توزیع پذیرش به مربوط بودن قبول قابل میزان میسازد. متحد را DTA و دوز اختالف برای برای هم مقایسه مورد دوز توزیع دو نقاط میان بعدی چند فاصلهای میزان این میباشد. فیزیکی فاصله برای هم و دوزها مقدار اختالف قابل محدودیتهای از کسری صورت به بودن قبول قابل مقیاس یا است. شده بندی مقیاس پذیرش است شده تشکیل فضایی مختصات و دوز از که فضایی در میسازند. را شکل بیضی صفحه یک پذیرش محدودیتهای پذیرش قابل انفرادی محدودیت توسط که را چیزی اصلی محور را چیزی بیضی مرکز و نموده بندی درجه را است شده مشخص در میکند. مشخص است سؤال مورد اندازهگیری نقطه در که میگردد. مشاهده بیضی صفحه این 3 و 2 شکلهای عبور بیضی درون از شده مشاهده دوز توزیع صفحه که هنگامی میان کمینه شعاعی فاصله بود. خواهند پذیرش قابل محاسبات کند صفحهای صورت به که شده محاسبه نقاط و اندازهگیری نقطه نمایش ɣ شاخص با است( شده توصیف دوز-فاصله فضای در توجه با باشد 1 از بیشتر ɣ مقدار که نواحیای در میشود. داده بود. نخواهد پذیرش قابل تطابق شده تعیین محدودیتهای به آزمونهای برای دوز توزیع ارزیابی محدودیتهای هندسی توصیف 2- شکل به ارائه b( بعدی. 2 صورت به ارائه a( توافق. تا فاصله و دوز اختالف بعدی یک صورت نقطهموردنظردرتوزیعدوزمرجعبرایمقایسهبا باتوجهبهشکل 2 یکتوزیعدوزدیگردرمبدأمختصاتدستگاهانتخابیقرارمیگیرد. مربوط که دوز توزیع در نقطهای مکان y و x محورهای به توجه با r c با نقطه این میگردد. تعیین باشد مبدأ در موجود دوز نقطه به دوز اختالف میشود نامیده δ که سوم محور میشود. مشخص محدودیت.([D (r -D c (r c ] میدارد بیان را r c و مبدأ نقطه میان در دیسک یک با DTA یا توافق تا فاصله برای d ( ( شده اعمال مورد دوز توزیع صفحه اگر میشود. ارائه d شعاع با r r- c صفحه پذیرش برای DTA محدودیت نماید برخورد دیسک با مقایسه اگر میدهد نشان را دوز اختالف عمودی محور میشود. برآورده D باشد وصفحهتوزیع محدودیتاعمالشدهبرایاختالفدوز [ Dc( r D( r D] خط با مقایسه برای نظر مورد دوز برخوردکند محدودیتاختالفدوزنیزبرآوردهخواهدشد.شکل میدهد. نشان را محدودیتها این 3 محدودیتهای است شده انتخاب صفحه عنوان به که بیضیای میکند تعریف را صفحه این که معادلهای میدهد. نشان را پذیرش است. زیر صورت به

6 نظامی بهداشت و پیراپزشکی علوم مجله 18 مسلسل 1394 پاییز دوم شماره دهم سال 22 Downloaded fro jps.ajaus.ac.ir at 2: on Tuesday Septeber 4th 2018 r ( r, r δ ( r, r 1( رابطه = معادله دراین که میباشند. 1 = + d D δ ( r, r = Dr ( D( r و r( r, r r r پذیرش قابل دوز نقطه کردن پیدا برای اعمالی محدودیتهای 3- شکل بیضی با D c r c مقایسه مورد دوز صفحه از مقداری هر چنانچه میشوند ارضا پذیرش محدودیتهای نماید برخورد شده توصیف تحت مرجع دوز توزیع با مقایسه مورد دوز توزیع گفت میتوان و نام به شاخصی میتوان است. یکسان شده اعمال محدودیتهای نمود. تعریف r نقطه در اندازهگیری برای زیر صورت به گاما γ ( r = in{ Γ( r, r } { r } 2( رابطه باال: رابطه در که c c r ( r, r δ ( r, r d D 3( رابطه c c Γ ( r, r = + c میباشد. ( r, r Dr ( D( r δ = و r( r, r = r r و c c c c پذیرش شرایط شود 1 مساوی یا کوچکتر γ ( r چنانچه بنابراین پذیرش شرایط شود 1 از بزرگتر γ ( r اگر و میشوند برآورده شد. نخواهد برآورده نهایت در که است این روش این مهم و جالب ویژگیهای از یکی رامیتوانبهصورت γ ( r برایارزیابیکیفیتتوزیعدوز مقدار بیش گاما مقدار آنها در که نواحیای و داد. نشان ایزوگاماها توزیع نمود. مشخص را است 1 از کمتر و 1 از مقایسه و ارزیابی برای جدید روشی ارائه تحقیق این انجام از هدف تلورانسهای گرفتن نظر در و گاما ارزیابی مبنای بر دوز توزیع دو حالتهای و دوز توزیع مختلف نواحی در مختلف پیشنهادی ارزیابی روش آن به مقاله این در که میباشد. تابشدهی مختلف میشود. گفته شده داده وزن گاما روشها و مواد انتخاب و %3 3 معموال بهترتیب D و d 3( باتوجهبهرابطه حالتهای و دوز توزیع مختلف نواحی حالت این در میشوند. دوز توزیع کل برای و نمیشوند گرفته نظر در تابشدهی مختلف جدید روش در میشود. استفاده نقاط همه در محدودیت همین گرفته نام شده داده وزن گامای ارزیابی که تحقیق این در پیشنهادی شده ذکر حالت 3 تعریف به توجه با تابشدهی حالت ابتدا است نواحی سپس میشود. انتخاب پیچیدهتر( هندسه و پیچیده ساده مشخص مذکور ناحیه 4 تعریف به توجه با دوز توزیع مختلف انتخاب 2 جدول از نظر مورد تلورانسهای ناحیه هر برای و شده میشوند. پسازانتخابتلورانسهایمتناظربرایهرناحیهازتوزیعدوزودر ارزیابی به مربوط روابط 2 جدول از تابشدهی از خاص حالت هر شد. خواهد بازنویسی خاصی حالت هر برای 3(( رابطه گاما یافتهها صورت به را شده داده وزن گاما ارزیابی روش الگوریتم میتوان نمود. خالصه زیر با نظر مورد هندسه یا فانتوم و تابشدهی حالت و مد بررسی 1 نامنظم میدانهای نامتقارن بیم وج وجود پارامترهای: بررسی ناهمگنی وجود و انتخاب 1 حالت فوق پارامترهای همه وجود عدم صورت در 2 میگردد. انتخاب دوم حالت پارامترها این از یکی تنها وجود صورت در 3 میشود. حالت مذکور پارامترهای از عدد چند یا 2 وجود صورت در 4

7 23 معرفی روش جدید ارزیابی گاما وزن داده شده امین بنایی جدول 2- تلورانسهای پیشنهادی برای پارامترهای DD% و DTA برای نواحی مختلف در توزیع دوز و حالتهای تابشدهی مختلف حالت تابشدهي 3 حالت تابشدهي 2 حالت تابشدهي 1 پارامترها تلورانس ناحيهها Downloaded fro jps.ajaus.ac.ir at 2: on Tuesday Septeber 4th 2018 d δ1 D d δ2 D d δ3 D d δ4 D r ( r, rc δ ( r, rc Γ ( r, rc = + d D r ( r, rc δ ( r, rc Γ ( r, rc = + d D 3 %3 ناحیه : 3 که d = 2 و %3 = D ناحیه : 4 که d = 3 و %3 = D بحث و نتیجهگیری در ارزیابیهای گامای معمول تلورانس مربوط به %DD و DTA معموال به ترتیب %3 و 3 میلیمتر انتخاب میشوند. با علم به اینکه در یک توزیع دوز نواحی مختلفی وجود دارند ممکن است یک ناحیه دارای گرادیان دوز کمی باشد و بنابراین ارزیابی %DD مهمتر از DTA باشد و بنابراین نیاز است تا محدودیت بیشتری بر تلورانس %DD اعمال شده و آزادی بیشتری به تلورانس DTA داده شود. بر عکس این حالت ممکن است ناحیهای دارای گرادیان دوز باالیی بوده و پارامتر مهمتر برای ارزیابی DTA باشد بنابراین برعکس حالت قبل باید محدودیت بیشتری به تلورانس DTA اعمال شده و آزادی بیشتری به تلورانسDD % داد. همچنین ممکن است در توزیع دوز نواحیای وجود داشته باشند که از لحاظ بالینی اهمیت کمتری نسبت به سایر نواحی داشته باشند مانند نواحی خارج از میدان(. در ارزیابی گامای معمول برای هیچ یک از این نواحی تفاوتی در تلورانسهای %DD و DTA به حساب آورده نمیشود و ارزیابی گاما برای همه این نواحی از یکسری روابط یکسان بهره میبرد که %2 2 %10 2 % %3 %4 3 3 %15 % %3 %4 3 3 %4 %5 سوم انتخاب میشود. 5 بعدازانتخابحالتیامدتابشدهی باتوجهبهنواحیتعریف شده در توزیع دوز توزیع دوز ناحیه بندی میشود. 6 با مراجعه به جدول 2 تلورانسهای d و D برای هر ناحیه انتخاب میشوند. 7 برای هر ناحیه با توجه به تلورانسهای انتخاب شده از جدول 2 رابطه 3( بازنویسی میگردد. 8 ارزیابی گاما با توجه به روابط به دست آمده در هر ناحیه انجام شده و مشخص میگردد در هر ناحیه از توزیع دوز چند درصد ازدادهها یا چند درصداز نقاطتوزیعدوزموردمقایسهباتوزیع دوز مرجع مطابقت دارند. 9 در نهایت برای کل نقاط توزیع دوز مشخص خواهد شد که چند درصد از دادههای توزیع دوز مورد مقایسه با توزیع دوز مرجع مطابقت دارند. به عنوان مثال در تابشدهی به صورت متقارن با یک میدان مربعی به یک فانتوم ساده آب با توجه به جدول 2 میتوان روابط زیر را برای ارزیابی گاما در نواحی مختلف نوشت. r ( r, rc δ ( r, rc Γ ( r, rc = + d D r ( r, rc δ ( r, rc Γ ( r, rc = + d D ناحیه : 1 که d = 3 و %2 = D ناحیه 2: که d = 2 و %10 = D

8 نظامی بهداشت و پیراپزشکی علوم مجله 18 مسلسل 1394 پاییز دوم شماره دهم سال 24 Downloaded fro jps.ajaus.ac.ir at 2: on Tuesday Septeber 4th 2018 یکدیگر با دوز توزیع دو مقایسه در اشکال ایجاد باعث میتواند 6,7 (.همچنینارزیابیگاماتفاوتیرامیانحالتهایمختلف شود کهدربرخی 6,7( تابشدهیوهندسهفانتوموتابشقائلنمیشود را درمان طراحی یا سازی شبیه دقت به کاربر هم چقدر هر موارد انجامدهدممکناستبهدلیلخطاهایذاتیالگوریتمهایمحاسبه نشان یکدیگر با را شباهتی مرجع و مقایسه مورد دوز توزیع دوز شده داده وزن گاما ارزیابی جدید روش از استفاده با اما ندهند. نوع تابشدهی شرایط به توجه با میتوان تحقیق( این در شده ارائه دوز توزیع مقایسه دوز توزیع در مختلف نواحی و بیمار یا فانتوم ناحیه هر برای مرجع دوز توزیع و مقایسه مورد دوز توزیع میان را پیشنهادی تلورانسهای با نواحی سایر از مستقل و جدا صورت به به دوز توزیع دو مقایسه از مناسبتری درک و داد انجام مناسب سیستمهای دوز محاسبه الگوریتمهای با رابطه در حتی آورد. دست کدامیک در الگوریتمها این دادکه میتوانتشخیص درمان طراحی دچار پرتویی تابش از حالتهایی چه در و دوز توزیع نواحی از میباشند. قوت یا ضعف شدهاند آورده 2 و 1 جدولهای در که پیشنهادیای تلورانسهای دوز محاسبه الگوریتمهای سنجی اعتبار و ارزیابی به توجه با چنانچه 1,15(. سیستمهایطراحیدرمانرایانهایپیشنهادشدهاند توزیع مانند دیگری مقاصد برای دوزها توزیع مقایسه و ارزیابی تشخیصی روشهای دوزهای توزیع میکروسکوپی دوزهای نواحی بالینی اهمیت به توجه با تلورانسها این باشد مدنظر و... و تابشدهی مختلف و متفاوت حالتهای دوز توزیع مختلف قرار دوزیمتری مورد موارد این در که متفاوتی وکسلهای ابعاد میگیرند صحیحنخواهندبودوقاعدتا نیازمندتعریفتلورانسهای متفاوتی مختلف نواحی است ممکن همچنین میباشند. مناسبتری نیاز کاربردها این در متفاوتی تابشدهی حالتهای و دوز توزیع در مطالعات و تحقیق این تعریفهای از البته باشند. داشته تعریف به گونه این برای مناسبی الگوی عنوان به میتوان نیز قبلی شده انجام برد. بهره تعریفها آینده تحقیقات و مطالعات در که میرسد نظر به مناسب همچنین یک قالب در را شده داده وزن گاما ارزیابی روش الگوریتم بتوان نرمافزارطراحینمودویاآنرابهصورتیکماژولبهنرمافزارهای بررسی و ارزیابی برای همچنین کرد. اضافه رایانهای درمان طراحی صحتودقتروشارزیابیگامایوزندادهشدهمیتوانآزمایشی مورد دوز توزیع عنوان به یکی دوز توزیع دو آن در که نمود طراحی مقایسه یکدیگر با مرجع دوز توزیع عنوان به دیگری و مقایسه باید توزیع دو از نواحی کدام که است مشخص قبل از و میشوند استفاده با باشند. متفاوت باید نواحی کدام و بوده یکدیگر با مشابه گامای ارزیابی روش و شده داده وزن گامای ارزیابی روش از هر موفقیت و شده مقایسه یکدیگر با دوز توزیع دو این معمول داده وزن گامای ارزیابی میرود انتظار البته که شود بررسی روش همکارانش و low توسط مشابهی تحقیق نماید. عمل موفقتر شده بود شده معرفی گاما ارزیابی روش که هنگامی 2003 سال در 7( و %DD روشهای برابر در روش این موفقیت میزان بررسی برای است. شده انجام DTA References 1- Van Dyk J, Barnett RB, Cygler JE, Shragge PC. Coissioning and quality assurance of treatent planning coputers. Int J Radiat Oncol Biol Phys. 1993;26 (2: Mah E, Antolak J, Scriger JW, Battista JJ. Experiental evaluation of a 2D and 3D electron pencil bea algorith. Phys Med Biol. 1989;34 (9: Fraass BA, Martel MK, McShan DL. Tools for dose calculation verification and QA for conforal therapy treatent techniques. Use Coput Radiother Manch UK North West Med Phys Dep. 1994; Fraass BA, McShan DL. Three-diensional photon bea treatent planning. In: Radiation Therapy Physics [Internet]. Springer; 1995 [cited 2016 Feb 9]. p Available fro: http: //link.springer.co/ chapter/ / _4 5- Hars Sr WB, Low DA, Wong JW, Purdy JA. A software tool for the quantitative evaluation of 3D dose calculation algoriths. Med Phys. 1998;25 (10: Low DA, Hars WB, Mutic S, Purdy JA. A technique for the quantitative evaluation of dose distributions. Med Phys. 1998;25 (5: Low DA, Depsey JF. Evaluation of the gaa dose distribution coparison ethod. Med Phys. 2003;30 (9: Mijnheer BJ, Batterann JJ, Wabersie A. What degree

9 25 معرفی روش جدید ارزیابی گاما وزن داده شده امین بنایی Downloaded fro jps.ajaus.ac.ir at 2: on Tuesday Septeber 4th 2018 of accuracy is required and can be achieved in photon and neutron therapy? Radiother Oncol. 1987;8 (3: Caneva S, Rosenwald JC, Zefkili S. A ethod to check the accuracy of dose coputation using quality index: application to scatter contribution in high energy photon beas. Med Phys. 2000;27 (5: McCullough EC, Krueger AM. Perforance evaluation of coputerized treatent planning systes for radiotherapy: external photon beas. Int J Radiat Oncol Biol Phys. 1980;6 (11: Thwaites D. Use of coputers in external bea radiotherapy procedures with high-energy photons and electronsicru Report International Coission on Radiation Units and MeasureentsLondon X70. Clin Oncol. 1990;2 (1: Dahlin H, La I-L, Landberg T, Levernes S, Ulsø N. User requireents on CT-based coputed dose planning systes in radiation therapy. Acta Radiol Oncol. 1983;22 (5: Shaw JE. A guide to coissioning and quality control of treatent planning systes [cited 2016 Feb 9]; Available fro: https: //inis.iaea.org/search/search. aspx?orig_q=rn: Born E, Fogliata-Cozzi A, Ionescu F, Ionescu V, Tercier PA. Quality control of treatent planning systes for teletherapy. SSRPM Reco. 1997; ( Fraass B, Doppke K, Hunt M, Kutcher G, Starkschall G, Stern R, et al. Aerican Association of Physicists in Medicine Radiation Therapy Coittee Task Group 53: quality assurance for clinical radiotherapy treatent planning. Med Phys. 1998;25 (10: Venselaar J, Welleweerd H, Mijnheer B. Tolerances for the accuracy of photon bea dose calculations of treatent planning systes. Radiother Oncol. 2001;60 (2: