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Introducción
La Dosimetría in vivo con el Detector Electrónico de Imagen Portal de Silicio Amorfo (ASIP) o panel detector es una técnica actualmente aceptada para la detección de fallos o errores en la administración de dosis a pacientes sometidos a tratamientos de distintas patologías oncológicas y de esta forma controlar los procedimientos. Estos detectores de imágenes captan en tiempo real la radiación que se está administrando al paciente. Estas imágenes pueden ser procesadas y utilizadas para calcular la dosis absorbida por el paciente en radioterapia durante el tratamiento. En otras palabras, este mecanismo permite la comparación de la distribución de dosis de radiación administrada al paciente con la dosis calculada por medio del sistema de planificación de tratamiento (TPS)
La calibración del panel detector de Silicio Amorfo es de suma importancia en la Radioterapia de modo a que los mismos puedan ser utilizados en forma conjunta con el Acelerador Lineal. La detección de fallos mediante el uso del panel detector ayuda a mejorar la precisión y confiabilidad de las mediciones de dosis absolutas, los cuales son fundamentales para garantizar un tratamiento eficaz y seguro para los pacientes. La calibración adecuada del detector garantiza advertir información sobre la distribución suministrada al paciente durante el tratamiento de distintas patologías oncológicas. Esto ayuda a evitar complicaciones y garantizar que la dosis administrada sea consistente con los valores prescritos. La calibración también permite realizar un control de calidad riguroso en teleterapia, asegurando que las futuras mediciones de dosis sean confiables y estén ajustadas a los estándares establecidos.
A fin de lograr una calibración clínicamente aceptable y proponer acciones que permitan la optimización de la práctica mediante las mejoras en los procedimientos de aseguramiento de la calidad, identificación de desperfectos en el equipo, control de la técnica de tratamiento utilizada o nuevas técnicas que se deseen implementar, así como el control de los datos ingresados en el planificador de tratamientos computarizados, se llevó adelante este trabajo. El objetivo de este artículo es el de identificar los procedimientos a ser tenidos en cuenta para el control de calidad en Teleterapia en un Centro Oncológico Integral de la ciudad de Asunción, que cuenta con un Acelerador Lineal (LINAC) muñido de un panel detector de imagen portal.
Un control de calidad adecuado conduce a la optimización de la práctica lo cual, a su vez, permite al personal médico identificar y corregir cualquier eventual error en la administración de la dosis, lo que a su vez puede aumentar la eficacia del tratamiento y reducir el riesgo de efectos secundarios no deseados en tejidos sanos (órganos de riesgo)
El motivo principal por el cual se ha elegido este tema radica en la importancia de la utilización de la Dosimetría in Vivo en Radioterapia con Acelerador Lineal como mecanismo de verificación de dosis absolutas entregadas a cada paciente que son sometidos a tratamientos oncológicos, y la correcta aplicación del Detector Electrónico de Imagen Portal de Silicio Amorfo (ASIP) o panel detector para la detección de fallos y errores durante los tratamientos, lo cual solo es posible lograr mediante rigurosos y completos procedimientos de calibración.
Materiales y métodos
Es importante mencionar que para el relevamiento de los datos se ha seguido un minucioso y riguroso procedimiento. Se ha realizado una descripción de las características de los fenómenos observados du rante la calibración de equipo detector de imágenes. El tipo de investigación es de carácter cualitativo, del tipo descriptivo y de diseño fenomenológico. Se realizó en primer lugar un relevamiento de datos y la descripción de las características de los fenómenos observados basados en los procedi mientos para la calibración del detector de Silicio Amorfo y en experiencias rutinarias de un servicio de Radioterapia, buscando el mejoramiento de la seguridad de la práctica mediante la incorporación de la Dosimetría in vivo con el Detector Electrónico de Imagen Portal de Silicio Amorfo (ASIP).
Las dosis absolutas fueron obtenidas a partir de la calibración del detector de imágenes que fueron obtenidas mediante la irradiación en aire o irradiación directa del panel (pretratamiento) y en tránsito a través de fantomas de agua sólida.
Se analizaron las condiciones generales del Servicio de Radioterapia con LINAC para la realización de la calibración del Detector Electrónico de Imagen Portal de Silicio Amorfo (ASIP) o panel detector y la aceptabilidad para el uso clínico juntamente con los planes de tratamiento con el Acelerador Lineal (LINAC). Se identificaron los procedimientos para un control de calidad en Tele- terapia basados en los resultados de la calibración del panel detector que provee información sobre la distribución de los valores de dosis entregados al paciente durante el tratamiento, y de esa forma valorar la importancia de la utilización de la Dosimetría in Vivo en Radioterapia con Acelerador Lineal como mecanismo de verificación de dosis absolutas en tratamientos oncológicos.
Figura 1 Panel detector desplegándose en su posición final para su irradiación en Fracción 0 para el control de calidad previo al tratamiento.
Se ha utilizado el software SunCHECK que aparece como solución única para el Aseguramiento de la Calidad en el servicio de Radioterapia (RT). Esta plataforma genera un Plan de RT que contiene todos los campos necesarios para entregar al panel detector. Este plan se puede exportar o cargar en el sistema Record & Verify para su entrega en el LINAC. La recuperación y asociación automáticas de las imágenes calibradas se obtuvieron a través de la trazabilidad DICOM.
En la recolección de datos para el Control de Calidad previo al tratamiento, los principales retos para una calibración de la dosis absoluta estuvieron relacionados con las cuestiones de respuesta del material del panel y la trazabilidad de un protocolo de calibración, por ello, se tuvieron en cuenta con- sideraciones especiales de irradiación del panel en el aire o Dosis Absoluta de Fracción 0, lo cual se realizó directamente en el panel detector de Silicio Amorfo, para ello, se ingresa a la sala de tratamiento y se retrae completamente la camilla para que las imágenes se recojan en el aire, se extiende el panel EPID al SID especificado y se asegura de que el panel esté centrado con la camilla totalmente retraída como se puede observar en la Fig. 1.
Para la Fracción 0, se seleccionaron los valores de Energía fotónica de 6 MV y 10 MV respectiva- mente y la Distancia Imagen-Fuente (SID) se fijó en 160 cm para el equipo Elekta. En todo momento se evitó irradiar la electrónica del panel detector para cada tamaño de campo.
La rutina de calibración consiste en un flujo de trabajo basado en un método de administración de dosis en aire, los haces de calibración componen una serie de campos rectangulares de anchuras y posiciones variables que se envían al panel detector y en esas condiciones se capturan las imágenes (Fig. 2).
A continuación, las imágenes de todos los haces son enviadas a un ordenador (Fig. 3) para su procesamiento y se genera un mapa de dosis medido en el plano del detector, como se ve en la Fig. 4.
Para la recolección de datos referentes a la Calibración en Tránsito o Dosis Absoluta de Fracción n, la técnica utilizada suministra haces de calibración a tres espesores de agua sólida de 30 cm, 10 cm y 0 cm (aire), los cuales se entregaron en 3 grupos en la siguiente secuencia (suponiendo un total de 27 haces): 9 campos a 30 cm de acumulación, 9 campos a acumulación de 10 cm y 9 campos a aire (sin espesores de agua sólida y camilla totalmente retraída).
Figura 3 Ordenadores con los programas incorporados para la conversión de imágenes del panel detector en mapa de dosis.
Se seleccionó la Energía de la lista desplegable, en este caso se trabajó con 6 MV y 10 MV de energía fotónica. Los valores de Distancia Imagen- Fuente (SID) se establecen en el sistema en función de la máquina: 160 cm para el equipo Elekta. Al igual que la Fracción 0, es importante evitar irradiar la electrónica del panel detector para cada tamaño de campo
Una vez seleccionado la energía y los valores SID, se introdujo valores de tasa de dosis de 400 UM/min para ambas energías de fotones.
Figura 4 Factor de Conversión de la imagen del detector a Dosis Absoluta. SunNulcear Corporation, 2019.
Se empieza con 30 cm de Agua Sólida. La configuración ideal es de 10 cm en la parte inferior, con 20 cm adicionales arriba, con la columna de agua sólida centrada en el haz como se observa en la Fig. 5.
Figura 6 Columna de 0 cm de agua sólida centrada con el haz para calibración de Dosimetría en tránsito o Fracción n. Fuente: SunNuclear Corporation, 2019.
Posteriormente se ajustó la posición de la mesa soporte vertical a SSD = 75, Aquí, el isocentro está a 25 cm de profundidad, y se establece por defecto una distancia de retro dispersión de 5 cm debido a los fotones que rebotan con una energía menor, sin embargo, contribuyen significativamente a la dosis entregada. Se implementó el panel detector en el SID requerido asegurándose de que el panel esté bien centrado. Desde la consola de control, se entregan todos los campos con ID de campo que comiencen con "30". En esta parte se verificó que las imágenes capturadas estén correctas y que tienen la calidad adecuada, de a forma a asegurarse de que solo se entreguen primero los haces con ID de campo que comiencen con el número "30" y posterior a esto detener el procedimiento.
Una vez culminada la toma de imágenes con 30 cm de agua sólida, se ingrese a la sala de tratamiento y se retira los 20 cm superiores de agua sólida. El SSD ahora tener un valor de 95, con isocentro a 5 cm de profundidad y retro dispersión de 5 cm con la columna de agua sólida centrada en el haz en todo momento, tal y como se ve en la Fig. 6.
Desde la consola de tratamiento se entregan los siguientes haces con ID de campo que comiencen con el número 10. De nuevo, solo se entregarán los haces con ID de campo que comiencen con el número “10”. Por último, de vuelta en la sala de tratamiento se retrae completamente la camilla para que las imágenes finales se recopilen en aire. Desde la consola de tratamiento, se entregan los campos finales con ID de campo que comiencen con "00". Una vez entregado todos los haces, se procedió al cierre del procedimiento.
En la Fig. 7 se observan los campos entregados para cada espesor de agua sólida identificados con el número 30 para cm, 10 para 10 cm y 00 para la recolección de datos en aire.
Una vez que se haya terminado el procedimiento y las imágenes se hayan guardado nuevamente en la base de datos de R&V o de imágenes, el programa SunCHECK recuperará las imágenes y las procesará. El progreso de los resultados de la calibración se puede monitorear en la cola de preparación, esto tarda entre 45 a 60 minutos. Una vez terminada esta tarea, regrese a la pestaña Calibración de Fracción 0 o Calibración de Fracción n . La hora y la fecha de entrega aparecen en la columna Entregado para la combinación de energía y SID. La hora y la fecha del cálculo de calibración completo aparecen en la columna Calculado . Esta fecha puede ser diferente a la fecha de entrega si se recalculan los resultados de la calibración, en la Fig. 8 se observan las horas y fechas de cálculo para cada combinación.
Figura 7 Campos entregados para los diferentes espesores de agua sólida durante la Calibración del panel detector para Dosimetría en Tránsito o Fracción n.
Es importante revisar los resultados de cada campo, para ello, en la columna Estado de la combinación Energía/SID adecuada, se debe hacer clic en el enlace o en la ventana emergente para abrir la página Resumen del evento. Si los resultados generales son satisfactorios, haga clic en el botón Aceptar calibración en el lado derecho de la tabla de calibración para la combinación adecuada de energía y SID. Además, se pueden agregar y guardar comentarios en la pantalla emergente Aprobación de calibración . Seleccione Aceptar, agregue comentarios si lo desea y haga clic en Guardar. Si los resultados no son satisfactorios, haga clic en Rechazar.
La calibración aceptada debe estar activa para que se pueda utilizar clínicamente, en este caso, las imágenes recopiladas en la energía y SID e identificadas como Fracción 0 o Fracción n se convertirán automáticamente en dosis y se analizarán utilizando la configuración de Análisis 2D definida en la Plantilla de control de calidad. Si se ha agregado algún comentario, el icono de nota aparece en la columna Estado.
Para el Aseguramiento de la Calidad para la Fracción n o monitoreo en vivo, el Software Sun- Check utiliza las imágenes basadas en imagen del panel detector para el análisis de la reconstrucción de dosis. Estas imágenes resultan más confiables que las imágenes basadas en los log-files del LINAC en la detección de fallos o errores como por ejemplo los relacionados al multiláminas.
Resultados y discusión
Los resultados obtenidos de la Calibración del Detector Electrónico de Imagen Portal de Silicio Amorfo (ASIP) o panel detector en aire o Fracción 0 para el control de calidad de los planes previo al tratamiento, y la Calibración en Tránsito o Dosis Absoluta de Fracción n utilizando fantomas de agua sólida, son plenamente aceptados para su uso clínico y garantiza que las mediciones de dosis distribuida al paciente durante el tratamiento absolutas serán precisas y confiables una vez que la dosimetría in vivo con el panel detector se utilice juntamente con los planes de tratamiento del Acelerador Lineal (LINAC).
Figura 8 Hora y fecha para las columnas Entregado y Calculado para cada energía y SID en dosimetría en tránsito o Fracción n.
En la Fig. 9 se observa que el porcentaje de aceptabilidad de la calibración del panel detector en Fracción 0 para el Control de Calidad previo al tratamiento es del 99,28% para una energía fotónica de 10 MV y del 99,49% para una energía de 6 MV.
En la Fig. 10 se observa que el porcentaje de aceptabilidad de la calibración del panel detector en Fracción n o Dosimetría en Tránsito para el Control de Calidad durante el tratamiento es del 98,69% para una energía fotónica de 10 MV y del 98,83% para una energía de 6 MV.
Figura 10 Porcentaje de aceptación de la calibración del detector en Fracción n o Dosimetría en Tránsito.
La obtención de estos resultados resulta fundamental en la detección fallos y/o errores mediante el empleo de la Dosimetría in vivo con el Detector Electrónico de Imagen Portal de Silicio Amorfo (ASIP), el cual permite detectar diferencias en la distribución de dosis al paciente de Radioterapia, y de esta forma garantizar un tratamiento eficaz y seguro de distintas patologías oncológicas para los pacientes, ayuda a evitar complicaciones y garantizar que la dosis administrada sea consistente con los valores prescritos. Además, la calibración del panel detector permite realizar un control de calidad riguroso en la teleterapia, asegurando que las mediciones de dosis sean confiables y se ajusten a los estándares establecidos
En cuanto al Aseguramiento de la Calidad para Dosimetría en Tránsito o Dosis Absoluta de Fracción n, se realizó el análisis para cada fracción a fin de detectar los errores como el multiláminas, rotación del gantry o el output del LINAC, cambios en la posición del paciente y cambios anatómicos, a fin de evitar errores de naturaleza similar y aplicar acciones correctivas una vez que se utilice clínicamente.
Por último, una vez completada la calibración del panel detector se realizaron varios procedimientos como parte del control de calidad para garantizar su rendimiento y precisión continua. Estos procedimientos serán abordados más detalladamente en una etapa posterior a la realización del presente trabajo, sin embargo, a continuación, se mencionan las acciones llevadas a cabo:
Verificación de linealidad y respuesta energética para evaluar la linealidad de la respuesta del panel detector en un rango de dosis. Esto asegura que el detector responda de manera lineal a diferentes niveles de dosis y energías de radiación.
Independencia de la tasa de dosis que comparan las respuestas del panel detector a diferentes tasas de dosis para asegurarse de que la relación entre la respuesta del detector y la tasa de dosis sea lineal y consistente. Esto es especialmente importante en tratamientos que involucran cambios en la tasa de dosis, como la técnica de radioterapia de intensidad modulada (IMRT) o la radioterapia con arco volumétrico (VMAT).
La repetibilidad para obtener resultados consistentes y reproducibles del panel en condiciones de prueba repetidas. Se evaluó la capacidad del panel detector para producir resulta- dos consistentes cuando se realicen pruebas idénticas en las mismas condiciones para determinar si existe una variación significativa entre ellas. Se obtuvo una buena repetibilidad lo cual indica que el panel detector es estable y puede brindar detección precisa de manera consistente.
La Constancia del Factor de Calibración es la relación entre la señal de salida del panel detector y la dosis de radiación entregada al detector. De acuerdo con los resultados, el factor se mantiene dentro de los límites aceptables establecidos por el centro de tratamiento y las recomendaciones del fabricante, lo cual permite detectar cualquier desviación significativa del factor de calibración esperado y tomar las medidas correctivas necesarias si es necesario. Cualquier cambio en el factor de calibración puede tener un impacto directo en la precisión de las mediciones de dosis y, por lo tanto, en la administración correcta del tratamiento radioterapéutico.
Siguiendo con el Control de Calidad del panel detector luego de la calibración, los resultados en cuanto a las tolerancias mecánicas del panel se refieren a la precisión y estabilidad del panel detector en diferentes posiciones se observan en la Fig. 11.
La interpretación de la tolerancia mecánica observada del panel detector a medida que cambia de posición se refiere a qué tan cerca está el panel de su posición ideal sin afectar significativamente la calidad de las imágenes o la precisión de las mediciones de dosis. En este caso se observa que los valores están dentro del rango aceptable de desviación de posición sin sobrepasar los límites de tolerancia mecánica, lo cual implica que es poco probable la introducción de errores en las imágenes y en la medición de dosis por desviación de la posición del panel.
Cualquier desviación fuera de ese rango puede requerirse como una violación de la tolerancia mecánica y las consecuencias incluyen una degradación en la calidad de las imágenes, una disminución en la precisión de las mediciones de dosis o incluso la necesidad de repetir el tratamiento.
Conclusiones
La calibración realizada al panel detector en el servicio de radioterapia de un centro oncológico integral de la ciudad de Asunción se llevó a cabo siguiendo estrictamente las recomendaciones y pautas de calibración establecidas por SunNuclear Corporation mediante la utilización de la plataforma Suncheck. Los resultados obtenidos son fundamentales en la detección fallos y/o errores en las distintas etapas del procedimiento clínico mediante la Dosimetría in vivo con el panel detector. Estos hallazgos no previstos permiten detectar diferencias en la distribución de dosis al paciente de Radioterapia, y de esta forma aplicar medidas correctivas que optimizan la práctica garantizando la precisión en la medición de la dosis de radiación administrada durante el tratamiento, en otras palabras, la calibración asegura que las lecturas del panel detector, una vez utilizada clínicamente, están relacionadas de manera confiable con la dosis de radiación real entregada al paciente. El porcentaje de aceptabilidad obtenida en la calibración del panel detector en Fracción 0 para el Control de Calidad previo al tratamiento fue del 99,28% para una energía fotónica de 10 MV y del 99,49% para una energía de 6 MV.
Los resultados demuestran un alto grado de cumplimiento de los estrictos procedimientos de la calibración inicial, proporcionando una base confiable desde la cual se pueden realizar mediciones comparativas en las fracciones sub-siguientes, además de establecer una referencia confiable para las mediciones de dosis durante todo el tratamiento, la dosimetría absoluta del panel detector, la consistencia en la administración de la dosis durante el tratamiento estableciendo una referencia precisa, que minimizan los errores sistemáticos y se asegura que la dosis prescrita sea administrada correctamente en cada fracción mediante la verificación del sistema de entrega de radiación.
Con relación al porcentaje de aceptabilidad de la calibración del panel detector en Fracción n o Dosimetría en Tránsito para el Control de Calidad durante el tratamiento fue del 98,69% para una energía fotónica de 10 MV y del 98,83% para una energía de 6 MV. Estos resultados, al igual que la calibración en aire o Fracción 0, aseguran la detección de procedimientos anómalos que derivan de errores y fallas de procedimientos de operación, de esta manera se obtendrá una elevada precisión de la administración de la dosis en cada fracción del tratamiento lo cual garantiza la seguridad y eficacia del tratamiento a lo largo de todo el curso de la radioterapia. La calibración en cada fracción "n" permite verificar y corregir cualquier desviación o error que pueda surgir a lo largo del tiempo, ayuda a identificar cualquier discrepancia o desviación de la dosis planificada, lo que permite ajustes y correcciones oportunas para garantizar la entrega adecuada de la dosis en el área objetivo.
Durante un tratamiento de radioterapia, pueden ocurrir cambios anatómicos o ajustes en la posición del paciente. La calibración en cada fracción "n" ayuda en la detección de las desviaciones o errores de procedimiento, y consecuentemente a adaptar la administración de la dosis a estos cambios, garantizando que la dosis prescrita se administre de manera precisa y segura, incluso con las modificaciones necesarias, una vez que se haya empleado el uso clínico de la técnica de Dosimetría in vivo con el panel detector
Por último, una vez completada la calibración del panel detector, se realizaron varios procedimientos como parte del control de calidad del detector para garantizar su rendimiento y precisión continua.
Contribución de los autores
Todos los autores contribuyeron de manera equitativa en la elaboración de este artículo.
Conflictos de interés
Los autores declaran no tener conflictos de interés.
Agradecimientos
Al Departamento de Física y por ende a la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales por la oportunidad de realizar el Programa de Maestría en Ciencias Físicas de la Radioprotección. Al Centro Oncológico Integral REVITA por abrirme las puertas de su instalación y permitir la realización del trabajo de investigación en el marco del programa de postgrado mencionado. A mis Orientadores por su compromiso y acompañamiento durante este proceso de formación.
