SUNCHECK™ TRENDING - Longitudinal Registration of Machine and Patient Quality Assurance Tests

Abstract

The present dissertation and the corresponding MSc. project were developed within the scope of the Quality Assurance program in external radiotherapy, at the Instituto Português de Oncologia de Coimbra Francisco Gentil (IPOCFG). The main objective was to evaluate and optimize the use of SunCHECK™, a Sun Nuclear Corporation platform used at IPOCFG in the quality control (QC) of the equipment and in the patient-specific quality control (PSQC). Therefore, the study is divided into two phases.The first phase, related to the QC of the equipment, aims to overcome a limitation of the SunCHECK™ Machine Trending tool so that the analysis of the parameters evaluated during the periodic QC tests is consistent. Access to the platform server through SQL enabled the extraction of results. The production of a routine in MATLAB allowed the configuration of the results related to 55 parameters concerning QC tests in the Halcyon™ linear accelerator, thus facilitating their visualization and interpretation.In the second phase, related to PSQC, the sensitivity of the 2D analysis of the in vivo dosimetry (IVD) modality of SunCHECK™ PerFRACTION in the detection of positioning and induced anatomical errors was investigated, using an anthropomorphic phantom and breast cancer treatment plans. It was concluded that error detection depends on the technique used and on the correlation between beam directions and applied deviation. This was followed by a retrospective observational study of PerFRACTION gamma images in 319 fractions, corresponding to a sample of 30 patients undergoing breast treatment with the TrueBeam STx linear accelerator. A percentage of failed fractions of 7% and 1% was detected for the 3D conformational radiotherapy (3DCRT) and volumetric modulated arc therapy (VMAT) techniques, respectively, using the gamma criterion established a priori in the IPOCFG. The main reason for the failures stems from the difficulty in reproducing the positioning, but a planning error was detected. Also, forgetting to place a bolus could have been detected. Based on this study, some recommendations were proposed with a view to establishing a clinical practice protocol regarding the IVD tool available in SunCHECK™.

A presente dissertação e o projeto de Mestrado que lhe esteve subjacente foram desenvolvidos no âmbito do programa de Garantia da Qualidade em radioterapia externa, no Instituto Português de Oncologia de Coimbra Francisco Gentil (IPOCFG). O objetivo principal foi avaliar e otimizar a utilização do SunCHECK™, uma plataforma da Sun Nuclear Corporation (SNC) utilizada no IPOCFG no controlo de qualidade (CQ) dos equipamentos e no controlo de qualidade específico do doente (CQED). Neste sentido, o estudo está dividido em duas fases.A primeira fase, relacionada com o CQ dos equipamentos, tem como objetivo ultrapassar uma limitação da ferramenta de Machine Trending do SunCHECK™ para que a análise dos parâmetros avaliados durante os testes de CQ periódicos seja coerente. O acesso ao servidor da plataforma através do SQL possibilitou a extração dos resultados. A produção de uma rotina em MATLAB permitiu a configuração dos resultados relativos a 55 parâmetros respeitantes aos testes de CQ no acelerador Halcyon™, facilitando assim a sua visualização e interpretação. Na segunda fase, relacionada com o CQED, investigou-se a sensibilidade da análise 2D da dosimetria in vivo (DIV) possibilitada pelo SunCHECK™ PerFRACTION na deteção de erros de posicionamento e anatómicos induzidos, utilizando um fantoma antropomórfico e planos de tratamento de cancro de mama. Concluiu-se que a deteção de erros depende da técnica utilizada e da correlação entre as direções do feixe e desvio aplicado. Seguiu-se um estudo observacional retrospetivo das imagens gamma do PerFRACTION em 319 frações correspondentes a uma amostra de 30 doentes, sujeitas a tratamento de mama no acelerador TrueBeam STx. Detetou-se uma percentagem de failed fractions de 7% e 1% para as técnicas de radioterapia conformacional 3D (3DCRT) e de arco modulado volumétrico (VMAT), respetivamente, usando o critério gamma estabelecido a priori no IPOCFG. A principal razão das falhas decorre da dificuldade na reprodutibilidade do posicionamento, mas conseguiu-se detetar um erro de planeamento. Também o esquecimento da colocação de bolus poderia ter sido detetado. Com base neste estudo, foram propostas algumas recomendações com vista ao estabelecimento de um protocolo de prática clínica no que diz respeito à modalidade de DIV acessível no SunCHECK™.