การเปรียบเทียบผลการตรวจสอบการกระจายรังสีแบบ 3 มิติ ของแผนการฉายรังสีแบบ IMRT และ VMAT ด้วยโปรแกรมคอมพิวเตอร์ Mobius3D กับ Portal Dosimetry

Abstract

Comparison of Mobius3D Software and Portal Dosimetry for 3D Dose Verification of IMRT and VMAT Plans

หลักการและวัตถุประสงค์: โปรแกรม Mobius3D ถูกพัฒนาขึ้น โดยใช้ Log File เพื่อทำ QA (Quality Assurance) แผน IMRT (Intensity Modulated Radiation Therapy) และ VMAT (Volumetric Modulated Radiation Therapy) ข้อดี คือ ไม่ต้องวัดรังสี แต่ยังมีการอภิปรายถึงความถูกต้อง จึงศึกษาเปรียบเทียบกับระบบวัดรังสี Portal Dosimetry (PD)

วิธีการศึกษา: แผน VMAT และ IMRT ทั้งหมด ของ 4 ส่วน ได้แก่ อุ้งเชิงกราน, สมอง, ทรวงอก และ ศีรษะและลำคอ จาก Eclipse (Treatment Planning System, TPS) ของโรงพยาบาลมหาราชนครราชสีมา ช่วงเดือนพฤษภาคม 2562 ถึง ธันวาคม 2563 แยกเป็นVMAT (n = 178), IMRT ปกติ (n = 8)  และ IMRT ขนาดใหญ่ที่ถูกแบ่งย่อย (n = 16) ถูกศึกษาย้อนหลัง โดยทำ QA ซ้ำ ด้วยโปรแกรม Mobius3D เวอร์ชั่น 2.1 แล้วต่อเนื่องด้วย PD ในเดือนมีนาคม 2564 จากนั้น 2 เดือน เลือก VMAT (6 MV) ที่ผล QA แตกต่างกันไม่เกิน 0.5% ศึกษาซ้ำ

ผลการศึกษา: แผน VMAT และ IMRT ปกติ มีสัดส่วนของอัตราผ่านของค่า Gammaในเกณฑ์ยอมรับได้  ³ 86% ทั้งสองระบบ แต่ IMRT ขนาดใหญ่ที่ถูกแบ่งย่อย มีสัดส่วน £ 37.5% จากโปรแกรม Mobius3D หลังจาก 2 เดือน ปริมาณรังสีเพิ่มขึ้น แต่ผล QA ซ้ำ (n = 24) ด้วยโปรแกรม Mobius3D ไม่แตกต่างจากเดิมอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ (p>0.01 ทั้งหมด)

สรุปผล: โปรแกรม Mobius3D เหมาะสมสำหรับ QA แผน VMAT และ IMRT ปกติ แต่ไม่ตรวจพบการเปลี่ยนแปลงของปริมาณรังสี และไม่ควรใช้กับ IMRT ขนาดใหญ่ที่ถูกแบ่งย่อย

คำสำคัญ: การฉายรังสีแบบปรับความเข้ม; การฉายรังสีแบบปรับความเข้มหมุนรอบตัวผู้ป่วย

Background and Objective: The log file-based Mobius3D software has been developed for quality assurance (QA) processes of intensity modulated radiation therapy (IMRT) and volumetric modulated radiation therapy (VMAT) plans without measurement. However, there is much debate regarding the accuracy of this software. This study aimed to verify the accuracy of Mobius3D software in comparison with the measurement-based Portal Dosimetry (PD) system.

Methods: All of VMAT and IMRT plans from  4 sites (pelvis, brain, chest and head and neck) of patients treated in Maharat Nakhon Ratchasima hospital during May 2019 to December 2020, planned with the Eclipse treatment planning system (TPS), were retrospectively studied. Those plans were categorized into VMAT (n = 178), ordinary IMRT (n = 8) and split large field IMRT (n = 16) and repeated QA processes by Mobius3D software version 2.1 and PD, consequently, in March 2021. The 6 MV VMAT plans with £ 0.5% discrepancies were purposely selected and  re-studied 2 months later.

Results: The proportions of accepted gamma passing rate of VMAT and ordinary IMRT plans were ³ 86%  from both systems while of split large field IMRT plans were £ 37.5% from Mobius3D software. Two months later, output increased, no statistically significant difference were observed for the repeated QA results  (n = 24) of Mobius3D software (all with p>0.01).

Conclusion: The Mobius3D software is suitable for QA processes of VMAT and ordinary IMRT plans. However, this software can not detect output variation and is not recommended for split large field IMRT plan.

Key words: intensity modulated radiation therapy; volumetric modulated radiation therapy; Mobius3D; log file; Portal Dosimetry