Szisztematikus és random hibák

   Tankönyv Fizikusoknak  »  Képalkotás szerepe a sugárterápiában  »  Képvezérelt sugárterápia (IGRT)  »  Szisztematikus és random hibák

A beteg beállítási pontatlanságokat vagy hibákat két csoportra oszthatjuk: szisztematikus és random. A szisztematikus hibát kezelés előkészítési hibának is hívjuk, mert bármilyen hiba, akár a véletlenszerű is, szisztematikusként rögzül a tervezési CT szeleteken, és később a kezelés során minden frakció leadásánál jelentkezik. Ezért a hatása nagy. A véletlenszerű vagy random hibát kezelés végrehajtási hibának is hívjuk, mert ez a különböző frakcióknál eltérő mértékben jelentkezik, ezért a hatása kisebb, mint a szisztematikusé.

Szisztematikus és random hibák szemléltetése egy betegnél 9 frakció ellenőrzésénél. A kék rombuszok a napi random, a piros háromszög a szisztematikus hibát jelöli. A tengelyek beosztása cm-ben van megadva.

 

A szisztematikus és random hibák együtt határozzák meg a CTV-PTV biztonsági zóna nagyságát. Az elméleti számolások azon alapszanak, hogy egy adott betegpopulációra meghatározott biztonsági zóna használatakor biztosítva legyen, hogy az átlagos céltérfogat kapja meg az előírt dózis adott százalékát.

Legyen egy betegnél a k. mérésnél a mért beállítási hiba: dk. Ekkor az individuális átlagos hiba nagysága:

A p számú betegpopulációra vonatkozó átlagos hiba pedig:

A populációra vonatkozó szisztematikus hiba pedig az Mpop standard deviációja, azaz:

Az individuális random hiba az individuális beállítási hiba standard deviációja, azaz:

 
A p számú populációra vonatkozó random hiba pedig:

 
A fenti képletnél feltételeztük, hogy minden betegnél azonos számú mérés történt. Amennyiben ez nem teljesül, akkor az individuális random hibákat a mérések számával súlyozni kell, és így kell meghatározni a σ-t.
A szisztematikus és random hibák meghatározása után az alábbi képlet segítségével számolhatjuk ki a CTV – PTV biztonsági zónát:

 
A gyakorlatban a betegbeállítás hibájának a meghatározása a tervezési és a kezelési (verifikációs) CT-k térbeli illesztésével, vagy fúziójával történik, amit képregisztrálásnak is hívunk. A folyamatot sematikusan mutatják az alábbi ábrák.

A besugárzástervezés során meghatározzuk a tervezési izocentrumot, ami általában a céltérfogat középpontja. Betegbeállításkor a beteget úgy pozícionáljuk a kezelőasztalon, hogy ez a pont a besugárzókészülék izocentrumába essen (kezelési izocentrum), ami általában nem teljesül. Ezt követően CT vizsgálatot végzünk, majd a két képkészletet automatikus vagy manuális képregisztrációval térben fedésbe hozzuk.

 
Ekkor az esetek nagy részében a két izocentrum nem esik egybe. A koordináták ismeretében a verifikációs szoftver kiszámolja az eltéréseket a tér három irányában (X,Y,Z). Ezt követően a meghatározott távolságokkal elmozdítjuk a kezelőasztalt, és ezzel korrigáljuk a beállítás pontatlanságát.

Az eltolási pontatlanságokon kívül forgatási pontatlanságok is felléphetnek. Ezeknek a meghatározása lehetséges a képregisztrációs szoftverekkel, azonban a korrigálásuk már bonyolult. Vannak olyan kezelőasztalok, amelyek képesek három tengely körül forogni és korrigálni az elfordulásokat, de ezeknek rutin klinikai alkalmazása még nem történt meg.