VERIDOS: A New Tool for Quality Assurance for Intensity Modulated Radiotherapy

Background:

The use of intensity modulated radiation fields needs an extended quality assurance concept. This consists of a linac related part and a case related part. Case related means the verification of an individual treatment plan, optimized on a CT data set of an individual patient and prepared for the treatment of this patient. This part of the quality assurance work is usually time consuming, delivers only partially quantitative results and is uncomfortable without additional help. It will be shown in this paper how the software VERIDOS will improve the optimization of the case related part of the quality assurance work.

Material and Methods: The main function of the software is the quantitative comparison of the calculated dose distribution from the treatment planning software with the measured dose distribution of an irradiated phantom. Several additional functions will be explained. Two self-developed phantoms made of RW3 (solid water) and GAFCHROMIC films or Kodak EDR2 films for the measurement of the dose distributions were used. VERIDOS was tested with the treatment planning systems Helay-TMS and Brainscan.

Results: VERIDOS is a suitable tool for the import of calculated dose matrices from the treatment planning systems Helax-TMS and Brainscan and of measured dose matrices exported from the dosimetry software Mephysto (PTW). The import from other treatment planning systems and scanning software applications for film dosimetry is generally possible. In such case the import function has to be adapted to the special header of the import matrix. All other functions of this software tool like normalization (automatically, manually), working with corrections (ground substraction, factors), overlay/comparison of dose distributions, difference matrix, cutting function (profiles) and export functions work reliable.

Conclusions: VERIDOS improves the optimization of the case related part of the quality assurance work for intensity modulated radiation therapy (IMRT). The diverse functions of the software offer the radiation physicist a wide base to verify the IMRT plan independent from the mode of its delivery (compensator technology or MLC technology).

Hintergrund:

Der Einsatz intensitätsmodulierter Felder setzt ein erweitertes Qualitätssicherungskonzept voraus. Dies gliedert sich in einen rein maschinenbezogenen und einen fallbezogenen Teil. Als fallbezogen wird hier die Überprüfung eines individuellen Bestrahlungsplans, der am CT-Datensatz eines speziellen Patienten optimiert wurde und der für dessen Bestrahlung vorgesehen ist, verstanden. Dieser Teil der Qualitätssicherung nimmt in aller Regel viel Zeit in Anspruch, erbringt nur teilweise quantitative Ergebnisse und ist ohne zusätzliche Hilfsmittel wenig komfortabel. In den vorliegenden Ausführungen soll gezeigt werden, wie dieses Programm zur Optimierung des fallbezogenen Teils der Qualitätssicherung beiträgt.

Material und Methode: Die Hauptfunktion des Programms besteht darin, im Bestrahlungsplanungsprogramm berechnete Dosisverteilungen mit im Phantom gemessenen Dosisverteilungen quantitativ zu vergleichen. Weitere Funktionen werden erläutert. Zur Erfassung der Dosisverteilung wurden zwei selbst entwickelte RW3-Phantome und sowohl GAFCHROMIC- als auch Kodak EDR2-Filme eingesetzt. Getestet wurde VERIDOS mit den Bestrahlungsplanungssystemen Helax-TMS und Brainscan.

Ergebnisse: VERIDOS eignet sich zum Import von berechneten Dosismatrizen aus den Bestrahlungsplanungssystemen Helax-TMS und Brainscan. Es eignet sich zum Import von gemessenen und ausgelesenen Dosismatrizen aus der PTW-Dosimetriesoftware Mephysto. Der Import aus weiteren Bestrahlungsplanungssystemen und PC-Scannerapplikationen zur Filmdosimetrie ist generell möglich. In solch einem Fall müsste die Importfunktion an den jeweiligen Header der zu importierenden Matrix angepasst werden. Alle Funktionen des Auswerteprogramms wie Normierung (automatisch, manuell), Einfügen von Korrekturen (Schleierabzug, Faktoren), Überlagerung/Vergleich von Dosisverteilungen, Differenzbildung, Herausschneiden von überlagerten Profilen und Export funktionieren zuverlässig.

Schlussfolgerungen: VERIDOS leistet einen Beitrag zur Optimierung der fallbezogenen Qualitätssicherung bei der intensitätsmodulierten Strahlentherapie (IMRT). Die verschiedenen Funktionen innerhalb des Programms bieten dem Klinikphysiker eine breite Basis zur Beurteilung der Güte der Realisierbarkeit des IMRT-Planes unabhängig davon, ob die Dosismodulation mit Kompensatoren oder MLC gewährleistet wird.