IMRTおよびVMAT検証のためのPTW 2D-Array Seven29およびOctavius IIファントムの批判的評価

強度および体積変調放射線療法（IMRTおよびVMAT）の品質保証（QA）が大幅に進化しました。近年、さまざまな市販の2Dおよび3Dイオン化チャンバーまたはダイオード検出器アレイが利用可能になり、リアルタイムのほぼ結果との絶対検証が可能になり、合理化されたQAが可能になります。ただし、検出器アレイは解像度によって制限されており、エラーに対する感受性に関する懸念が生じます。したがって、これらのデバイスの制限を理解することが重要です。この研究では、PTW 2D-Array Seven29およびOctavius II Phantomの組み合わせの感度と解像度は、動的なスライドウィンドウIMRTおよびRapidARC検証で使用するために包括的に特徴付けられました。単一の取得と複数のマージされた取得技術の間で測定比較が行われ、2Dアレイの効果的な解像度を改善するだけでなく、Gafchromic EBT2フィルムと電子ポータルイメージング線量測定（EPID）との比較が行われました。2Dアレイの感度と解像度は、2つのガントリー角0°変調テストフィールドを使用してテストされました。1、2、および5 mmの意図的な多数コリメーター（MLC）エラーとコリメーターの回転エラーが、骨盤およびヘッド＆ネックサイトのIMRTおよびRapidARCプランに挿入され、エラーに対する感度をテストしました。これらのエラーの放射性生物学的影響を評価して、臨床的に関連するエラーを検出するために、2Dアレイで使用するガンマインデックスの合格基準を決定しました。ガンマインデックス分布の場合、単一の取得モードの2Dアレイは、フィルムとEPIDだけでなく、複数の取得モードに匹敵することがわかりました。3％の用量差または一致までの3 mm距離の一般的に使用されるガンマ指数基準の基準は、臨床的に関連するエラーを潜在的にマスクする可能性があることがわかりました。98％の通過しきい値、または95％の合格しきい値を持つ2％/2 mmの3％/2 mmのガンマ指数基準は、より敏感であることがわかりました。ガンマ指数の通過しきい値をガイダンスに使用することをお勧めしますが、ガンマインデックス分布の目視検査と用量差の計算と組み合わせることも、故障した領域に臨床的影響があるかどうかを評価する必要があります。

Quality assurance (QA) for intensity- and volumetric-modulated radiotherapy (IMRT and VMAT) has evolved substantially. In recent years, various commercial 2D and 3D ionization chamber or diode detector arrays have become available, allowing for absolute verification with near real time results, allowing for streamlined QA. However, detector arrays are limited by their resolution, giving rise to concerns about their sensitivity to errors. Understanding the limitations of these devices is therefore critical. In this study, the sensitivity and resolution of the PTW 2D-ARRAY seven29 and OCTAVIUS II phantom combination was comprehensively characterized for use in dynamic sliding window IMRT and RapidArc verification. Measurement comparisons were made between single acquisition and a multiple merged acquisition techniques to improve the effective resolution of the 2D-ARRAY, as well as comparisons against GAFCHROMIC EBT2 film and electronic portal imaging dosimetry (EPID). The sensitivity and resolution of the 2D-ARRAY was tested using two gantry angle 0° modulated test fields. Deliberate multileaf collimator (MLC) errors of 1, 2, and 5 mm and collimator rotation errors were inserted into IMRT and RapidArc plans for pelvis and head & neck sites, to test sensitivity to errors. The radiobiological impact of these errors was assessed to determine the gamma index passing criteria to be used with the 2D-ARRAY to detect clinically relevant errors. For gamma index distributions, it was found that the 2D-ARRAY in single acquisition mode was comparable to multiple acquisition modes, as well as film and EPID. It was found that the commonly used gamma index criteria of 3% dose difference or 3 mm distance to agreement may potentially mask clinically relevant errors. Gamma index criteria of 3%/2 mm with a passing threshold of 98%, or 2%/2 mm with a passing threshold of 95%, were found to be more sensitive. We suggest that the gamma index passing thresholds may be used for guidance, but also should be combined with a visual inspection of the gamma index distribution and calculation of the dose difference to assess whether there may be a clinical impact in failed regions.