THALES 3D SCANNER från LAP har utformats speciellt för acceptans, driftsättning och kvalitetssäkring av bildstyrda linacs av borrtyp som Varians populära Halcyon-maskin
Efter 30 år av direkt dominans i strålbehandlingssviten, får konventionella C-arms stråltillförselsystem nu sällskap av maskiner av borrtyp som ser mer ut som en CT- eller MR-skanner. Ursprungligen drivna av framväxten av MR-styrd strålbehandling, som endast kan realiseras med en ringformad design, har bildstyrda strålbehandlingsmaskiner med samma geometri funnits i kliniken för sin snabbhet, enkelhet och förbättrade patientkomfort. Tidiga användare av Varians halcyon systemet har till och med rapporterat en 70 % minskning av energianvändningen jämfört med en tidigare installation av säljarens mer traditionella TrueBeam strålbehandlingsmaskin.
Men den mer begränsade geometrin hos en ringformad design kräver ett annat förhållningssätt till kvalitetssäkring. Ta till exempel vattenfantomen som används av medicinska fysiker för att registrera noggranna dosimetrimätningar vid driftsättning av ett nytt strålbehandlingssystem, eller för periodiska kontroller av strålningsstrålens profil under maskinens livstid. "Medicinska fysiker vill ha oberoende QA- och verifieringsverktyg för att bekräfta att strålbehandlingssystemet fungerar som det ska", kommenterar Thierry Mertens, affärsutvecklingschef för hälso- och sjukvården på KNÄ, ett företag som är specialiserat på lasersystem och strålbehandling QA. "En vattenfantom ger rigorösa stråldata och strålmodellvisualiseringar för att verifiera att systemet levererar rätt dos till patienten."
Medan vattenfantomer som ursprungligen designats för konventionella linacs kan användas med ringformade system, säger Mertens att deras stora storlek och vikt lägger till onödiga komplikationer till mätarbetsflödet. Till att börja med måste extra försiktighet vidtas för att säkerställa att fantomen inte kolliderar med maskinens sidor när den rör sig in i öppningen, medan ytterligare korrigeringar måste göras för att kompensera för tyngden av vattentanken på soffan.
I motsats härtill THALES 3D-SCANNER har designats från början för att validera borrliknande maskiner som Halcyon, såväl som Varians nya AI-aktiverade Livssyn adaptivt strålbehandlingssystem. För den medicinska fysikern innebär det större arbetsflödeseffektivitet: det kompakta systemet fungerar sömlöst med de mindre 3D-volymerna hos dessa maskiner, med extra styrplattor för att möjliggöra att olika typer av detektorer kan integreras i enheten. Den motoriserade fantomen erbjuder en automatiserad installation som tar mindre än 15 minuter, samt fördefinierade mätsekvenser för att hjälpa det medicinska fysikteamet att slutföra sina testrutiner snabbare. Dedikerad programvara tillhandahålls också för att inhämta och analysera data, med ett rullande uppgraderingsprogram för att förbättra funktionaliteten som svar på kundfeedback.
"LAP har noggrant övervägt designen för att göra enheten så enkel att använda som möjligt", säger Thierry Gevaert, professor vid Vrije Universiteit Brussel och biträdande chef för strålterapiavdelningen vid UZ Bryssel (UZB) i Belgien. ”Vi använder en vattenfantom några gånger om året, och med det här systemet behöver vi inte lära oss om mätprocessen varje gång. Många av stegen är automatiserade, så vi behöver inte slösa tid på att hitta rätt läge för kammaren innan vi påbörjar mätningarna.”
THALES 3D SCANNER är den andra iterationen av företagets vattenfantom, med den första versionen designad speciellt för driftsättning och testning av en ny generation av MR-styrda linacs som t.ex. MRIdian MR-styrt system från ViewRay. Släppt 2021, den THALES 3D MR SCANNER är helt kompatibel med de utmanande kraven i MR-linac-miljön, med alla systemkomponenter tillverkade av icke-ferromagnetiska material som har certifierats för användning inom MR-skannerns 0.35 T magnetfält. "THALES 3D MR SCANNER ger en gyllene standard dosnoggrannhetskontroll för MR-styrda strålbehandlingssystem", kommenterar Mertens. "Det är en perfekt passform för idrifttagning av strålmodellen av MRIdian-systemet."
THALES 3D MR SCANNER har redan använts av flera strålbehandlingscenter runt om i världen för att stödja driftsättningen och godkännandet av MRIdian-systemet. På UZB, till exempel, fick det medicinska fysikteamet bara fem veckor på sig att slutföra sina idrifttagnings- och acceptansprotokoll, såväl som maskin- och patientspecifik QA, innan maskinen installerades på den strålningsonkologiska kliniken. "Med bara en och en halv dags träning kunde vi sätta upp fantomen och ta alla mätningar själva", kommenterar Gevaert. "Mjukvaran är väldigt intuitiv och vi kunde samla in all nödvändig data inom en vecka."
När UZB:s satellitcenter, ASZ Aalst, köpte en Halcyon-maskin var Gevaert angelägen om att se om THALES 3D MR SCANNER kunde användas för att kontrollera strålparametrarna som tillhandahållits av leverantören. Eftersom den inte används särskilt ofta är en vattenfantom en stor investering för bara en maskin”, påpekar Gevaert. "Vi ville se om vi kunde översätta vår MR-version av THALES-systemet till Halcyon, eftersom båda maskinerna har samma geometri."
Både Viewrays MRidian och Varians Halcyon kommer förbeställda, med all stråldata redan laddad i planeringssystemet, men Gevaert säger att det fortfarande är viktigt för medicinska fysiker att verifiera att data är korrekta. "Vi ville använda en vattenfantom för Halcyon eftersom vi tror att det är den gyllene standarden för att samla in och mäta stråldata", kommenterar han.
Genom att arbeta med ingenjörerna från LAP fann Gevaert att det var enkelt att ställa in MR-versionen av fantomen för att fungera med den bildstyrda Halcyon. Bara en ny justering behövdes för att höja enheten i nivå, eftersom vattnets vikt annars fick fantomen att sjunka när den placerades på soffan. "Vi var en av de första som använde MR-versionen med Halcyon, så vi behövde kontrollera att mätningarna fortfarande skulle vara korrekta", sa Gevaert. "Vi hittade en bra överensstämmelse med de uppgifter vi fick från företaget."
Samtidigt erbjuder den nyligen släppta THALES 3D-SCANNERn samma funktionalitet och prestanda som den MR-aktiverade enheten, med den enda stora skillnaden är att de MR-specifika funktionerna har tagits bort för att producera en mer prisvärd lösning för behandlingscenter som planerar att installera en eller flera bildstyrda borrmaskiner. Varian har certifierat fantomen för att vara helt kompatibel med både dess Halcyon- och Ethos-maskiner, och enheten delar samma regulatoriska godkännanden i USA och Europa som den ursprungliga MR-kompatibla versionen.
Båda versionerna av fantomen kommer med ett årligt underhållsbesök, ett pågående program med mjukvaru- och hårdvaruuppdateringar och en konfigurerbar flerårig garanti. "Vi vet att vi är de nya barnen på blocket. Vår moderna fantomdesign har formats av kliniska fysiker och vi fortsätter att införliva deras feedback för att informera vårt uppgraderingsprogram”, säger Mertens. "Vi kommer att fortsätta att förbättra produkten genom nya mjukvaruaktiverade funktioner."
Som ett exempel arbetar Gevaert för närvarande med LAP på ny funktionalitet som kommer att göra det möjligt att jämföra nya dosimetrimätningar mot tidigare avläsningar eller en referensdatauppsättning. "Det gör det möjligt för oss att direkt jämföra mätningar gjorda vid olika tidpunkter," sa han. "Helst vill vi ha allt inbyggt i en mjukvara för att undvika behovet av att exportera data till ett annat verktyg."
Mertens och hans kollegor på LAP utvärderar också vattenfantomen THALES för andra acceleratorer av borrtyp såsom Elektas MR-guided Unity och Accurays Radixact-system. "Rösten från den kliniska strålbehandlingsanvändaren är grundläggande för vår kravinsamling och för att förstå hur maskinen används i ett kliniskt sammanhang", tillägger Mertens.
Observera att LAP och THALES är varumärken som tillhör LAP. Beteckningar på andra företag och produkter används endast för att beskriva tillämpningen av våra produkter.
