Otimização dos parâmetros de aquisição de imagem volumétrica por CBCT, para redução da contribuição de dose, sem alterar a qualidade da imagem em tratamentos com IGRT
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Data de Publicação: | 2018 |
Tipo de documento: | Dissertação |
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Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ |
Texto Completo: | http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/12557 |
Resumo: | The CBCT images for IGRT treatment have the objective the positioning and alignment of verifying of the patient through the visualization of bone structures, anatomical and PTV, thus not requiring an image quality similar to those required for diagnostic imaging or radiotherapy planning. The present work has as main objective the reduction of dose contribution the volumetric images of CBCT in the IGRT treatment without significant loss of the image quality (IQ) considering the ALARA (As Low As Reasonably Achievable) principle. Clinical protocols (presets) image acquisition defined in the Full Synergy Accelerator XVi system were changed in relation to the image acquisition parameters (optimized presets) and for comparative IQ evaluation, image acquisitions were performed with the CatPhan 504. The tests used for IQ analysis are uniformity and non-uniformity, CNR and linearity of pixel values, and high contrast resolution. Dose reduction was determined by the definition of dose estimation by X-ray projection, and the results expressed in relation to the Elekta clinical preset, theoretically demonstrating the dose reduction percentage in relation to the alteration of the beam generation parameters and aspects of patient exposure. Throughout the period of realization, a quality assurance program was implemented, addressing geometric, image quality and performance aspects of the XVi system. The quality control results of the XVi system were within the limits reported in the literature or remained linear during the 10 months of testing, consequently reducing the frequency of tests according to document recommendations. The four Elekta clinical presets evaluated with the variation of the image acquisition parameters showed possible optimization for dose reduction. The presets were chosen to have different image volumes, covering the main collimators of the X-ray tube used for image projection. The results showed a dose reduction of 70% for the Fast Prostate S10 preset, 25% for the Fast Head & Neck S20 preset, 65% for the Prestate Prostate M15 and 60% for the Chest M20 preset |
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The present work has as main objective the reduction of dose contribution the volumetric images of CBCT in the IGRT treatment without significant loss of the image quality (IQ) considering the ALARA (As Low As Reasonably Achievable) principle. Clinical protocols (presets) image acquisition defined in the Full Synergy Accelerator XVi system were changed in relation to the image acquisition parameters (optimized presets) and for comparative IQ evaluation, image acquisitions were performed with the CatPhan 504. The tests used for IQ analysis are uniformity and non-uniformity, CNR and linearity of pixel values, and high contrast resolution. Dose reduction was determined by the definition of dose estimation by X-ray projection, and the results expressed in relation to the Elekta clinical preset, theoretically demonstrating the dose reduction percentage in relation to the alteration of the beam generation parameters and aspects of patient exposure. Throughout the period of realization, a quality assurance program was implemented, addressing geometric, image quality and performance aspects of the XVi system. The quality control results of the XVi system were within the limits reported in the literature or remained linear during the 10 months of testing, consequently reducing the frequency of tests according to document recommendations. The four Elekta clinical presets evaluated with the variation of the image acquisition parameters showed possible optimization for dose reduction. The presets were chosen to have different image volumes, covering the main collimators of the X-ray tube used for image projection. The results showed a dose reduction of 70% for the Fast Prostate S10 preset, 25% for the Fast Head & Neck S20 preset, 65% for the Prestate Prostate M15 and 60% for the Chest M20 presetAs imagens de CBCT para tratamento IGRT têm por objetivo a verificação de posicionamento e alinhamento do paciente, através da visualização de estruturas ósseas, disposição anatômica e PTV, não exigindo assim uma qualidade de imagem similar às necessárias para imagens de diagnóstico ou para planejamento de radioterapia. O presente trabalho, tem por principal objetivo a redução de contribuição de dose pelas imagens volumétricas de CBCT no tratamento IGRT sem perca significativa da qualidade da imagem (QI) em consideração ao princípio ALARA (As Low As Reasonably Achievable). Protocolos de aquisição de imagem (preset) clínicos, definidos no sistema XVi do acelerador Full Synergy foram alterados em relação aos parâmetros de aquisição de imagem (presets otimizados) e para avaliação comparativa da QI são realizadas aquisições de imagem com o CatPhan 504. Os testes utilizados para análise da QI são a uniformidade e não uniformidade, CNR e linearidade dos valores de pixel, e resolução de alto contraste. A redução de dose foi determinada através da definição de estimativa de dose por projeção de raios-X, e os resultados expressos em relação ao preset clínico Elekta, demonstrando teoricamente a porcentagem de redução de dose em relação a alteração dos parâmetros de geração do feixe e aspectos de exposição do paciente. Durante todo o período de realização, foi executado um programa de garantia da qualidade, abordando aspectos geométricos, de qualidade da imagem e performance do sistema XVi. Os resultados do controle de qualidade do sistema XVi estiveram dentro dos limites apresentados na literatura ou mantiveram-se lineares durante os 10 meses de teste, consequentemente reduzindo a frequência de testes segundo recomendações de documentos. Os 4 presets clínicos Elekta avaliados com a variação dos parâmetros de aquisição da imagem, demonstraram-se possíveis de otimização para redução de dose. Os presets foram escolhidos possuem diferentes volumes de imagem, abrangendo os principais colimadores do tubo de raios-X utilizados para projeção de imagem. Os resultados apresentaram redução de dose em 70% para o preset Fast Prostate S10, 25% para o preset Fast Head & Neck S20, 65% para o preset Prostate M15 e 60% para o preset Chest M20Submitted by Boris Flegr (boris@uerj.br) on 2021-01-06T20:50:38Z No. of bitstreams: 1 Fernando Sandi Pinto Dissertacao completa.pdf: 2418623 bytes, checksum: 69987350cf9b0acadbcb849b4f439e44 (MD5)Made available in DSpace on 2021-01-06T20:50:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fernando Sandi Pinto Dissertacao completa.pdf: 2418623 bytes, checksum: 69987350cf9b0acadbcb849b4f439e44 (MD5) Previous issue date: 2018-06-12Ministério da Saúdeapplication/pdfporUniversidade do Estado do Rio de JaneiroPrograma de Pós-Graduação em Física MédicaUERJBRCentro Biomédico::Instituto de Biologia Roberto Alcantara GomesCBCTRadiotherapyIGRTDoseImage qualityQuality controlCBCTRadioterapiaIGRTDoseQualidade da imagemControle da qualidadeFísica MédicaControle de qualidadeRadioterapia guiada por imagemTomografia computadorizada de feixe cônicoCNPQ::CIENCIAS DA SAUDE::MEDICINA::RADIOLOGIA MEDICAOtimização dos parâmetros de aquisição de imagem volumétrica por CBCT, para redução da contribuição de dose, sem alterar a qualidade da imagem em tratamentos com IGRTOptimization of the parameters of acquisition of volumetric image by CBCT, to reduce the dose contribution, without changing the image quality in IGRT treatmentsinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJinstname:Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ)instacron:UERJORIGINALFernando Sandi Pinto Dissertacao completa.pdfapplication/pdf2418623http://www.bdtd.uerj.br/bitstream/1/12557/1/Fernando+Sandi+Pinto+Dissertacao+completa.pdf69987350cf9b0acadbcb849b4f439e44MD511/125572024-02-26 16:30:29.118oai:www.bdtd.uerj.br:1/12557Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.bdtd.uerj.br/PUBhttps://www.bdtd.uerj.br:8443/oai/requestbdtd.suporte@uerj.bropendoar:29032024-02-26T19:30:29Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ - Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ)false |
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Otimização dos parâmetros de aquisição de imagem volumétrica por CBCT, para redução da contribuição de dose, sem alterar a qualidade da imagem em tratamentos com IGRT Pinto, Fernando Sandi CBCT Radiotherapy IGRT Dose Image quality Quality control CBCT Radioterapia IGRT Dose Qualidade da imagem Controle da qualidade Física Médica Controle de qualidade Radioterapia guiada por imagem Tomografia computadorizada de feixe cônico CNPQ::CIENCIAS DA SAUDE::MEDICINA::RADIOLOGIA MEDICA |
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The CBCT images for IGRT treatment have the objective the positioning and alignment of verifying of the patient through the visualization of bone structures, anatomical and PTV, thus not requiring an image quality similar to those required for diagnostic imaging or radiotherapy planning. The present work has as main objective the reduction of dose contribution the volumetric images of CBCT in the IGRT treatment without significant loss of the image quality (IQ) considering the ALARA (As Low As Reasonably Achievable) principle. Clinical protocols (presets) image acquisition defined in the Full Synergy Accelerator XVi system were changed in relation to the image acquisition parameters (optimized presets) and for comparative IQ evaluation, image acquisitions were performed with the CatPhan 504. The tests used for IQ analysis are uniformity and non-uniformity, CNR and linearity of pixel values, and high contrast resolution. Dose reduction was determined by the definition of dose estimation by X-ray projection, and the results expressed in relation to the Elekta clinical preset, theoretically demonstrating the dose reduction percentage in relation to the alteration of the beam generation parameters and aspects of patient exposure. Throughout the period of realization, a quality assurance program was implemented, addressing geometric, image quality and performance aspects of the XVi system. The quality control results of the XVi system were within the limits reported in the literature or remained linear during the 10 months of testing, consequently reducing the frequency of tests according to document recommendations. The four Elekta clinical presets evaluated with the variation of the image acquisition parameters showed possible optimization for dose reduction. The presets were chosen to have different image volumes, covering the main collimators of the X-ray tube used for image projection. The results showed a dose reduction of 70% for the Fast Prostate S10 preset, 25% for the Fast Head & Neck S20 preset, 65% for the Prestate Prostate M15 and 60% for the Chest M20 preset |
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