RadCalc 的 EPID 模块是日常临床实践中一种独特的解决方案，用于开发全自动化的工作流，可以在选定病例中针对每个放疗分次评估体内剂量分布
17.08.2023
RadCalc 的 EPID 可实现治疗前和治疗中体内剂量测定，用于调强放疗 (IMRT) 和容积调强放疗 (VMAT) 计划，在患者解剖图像上重建三维剂量。
当前的图像引导放疗中，放射技术越来越复杂，处方剂量越来越高，外扩边界不断缩小。这种变化趋势进一步凸显了针对不同患者进行质量保证的重要性。但目前为止，治疗前 QA 和基于蒙特卡罗算法的二次剂量计算等常用的方法只能有限地检测出（部分）潜在的照射错误。[1] 因此，业内人士建议甚至某些情况下强制规定使用体内剂量测定 (in vivo dosimetry，IVD)，这是一种在治疗中测量治疗剂量的方法。这种方法能确保按预期进行放射治疗。但IVD 比较复杂且耗时，使得其难以在日常实践中被广泛应用。[2]
现在的直线加速器通常配备 MV 电子射野图像装置 (EPID)。该装置用于患者位置控制，但也可用于治疗前和治疗中QA的剂量验证。与传统方法相比，IVD 方法可在日常临床工作中实现全自动化执行。此外，大部分放疗中心已配备必要的硬件，有利于此方法的广泛采用。
执行基于 EPID 的 IVD (EPID-IVD) 有两种方法：一种是正向投影法，也就是放射治疗计划系统 (TPS) 会预测EPID采集的图像，并将其与测量的图像进行对比；另一种是反向投影法，每个机架角测量的EPID图像会反向投影到患者的计划 CT 上，从而得到三维剂量分布，然后直接与TPS计划剂量进行对比。后者可以使用常规的计划评估方法（例如，DVH对比），它提供的信息更多，能更简单地解释IVD 验证结果。但这种方法的缺点是计算量非常大，长期以来，业内都没有解决方案。
RadCalc 的 EPID 模块正好解决了这一问题。德国汉堡大学艾本多夫医学中心的物理学专家 Maximilian Grohmann已持续六个月在日常临床工作中使用这一独特的解决方案，将其用于开发全自动化的工作流程，并在选定病例中每个放疗分次评估 IVD测量结果。
在计划过程中，TPS 可以规定每个放疗分次都获取 EPID 图像。RadCalc 检测到已知放射计划的新 EPID 图像后，软件便会开始反向投影计算。专门开发的 C# 脚本会访问 IVD 结果，并标记出有问题的放疗分次，随后医学物理师和/或医师可对其进行详细检查。
最初的经验表明，IVD 结果与 CBCT 结果相似，但相较而言，通常不会在每个放疗分次中都使用 CBCT，因为使用 CBCT 意味着患者需要接受额外的成像剂量。除此之外，使用 IVD 可确保患者在治疗期间没有进行相关移动，避免治疗偏差，例如由于摆位错误或 MLC 移动不正确所致的偏差。
基于 EPID-IVD 方法的部分工作流程优化可在相关文献中查看。[3] 目前为止，他已评估约 400 个分次的放疗，发现在颈部 CBCT 中，肩部的可变性常被低估且成像不充分。因此，Maximilian Grohmann决定扩大视野，以确保肩部更好地成像。
之后他会尝试将 RadCalc 的 EPID-IVD 方法扩展到其他直线加速器上，覆盖更多患者，从而进一步提高治疗质量与患者安全。
来源
1. Miften M, Olch A, Mihailidis D, Moran J, Pawlicki T, Molineu A, et al. Tolerance limits and methodologies for IMRT measurement-based verification QA: Recommendations of AAPM Task Group No. 218. Med Phys 2018;45:e53-83. doi: 10.1002/mp.12810
2. MacDougall ND, Graveling M, Hansen VN, Brownsword K, Morgan A. In vivo dosimetry in UK external beam radiotherapy: current and future usage. Br J Radiol 2017; 90: 20160915.
3. Bossuyt, Evy, et al. “Evaluation of automated pre-treatment and transit in-vivo dosimetry in radiotherapy using empirically determined parameters.” Physics and Imaging in Radiation Oncology 16 (2020): 113-129.
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