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Spezifikation eines IMRTPlanungsprogrammsKarl-Heinz Grosser,Abteilung für Radioonkologie und Strahlentherapie

Im Neuenheimer Feld 40069120 [email protected]

RFID-WS-Grosser 10.11.05 2

Idee:

Definition eines Satzes vonEigenschaften/Merkmalen,

die ein IMRT-Tool aufweisen kann/mussund abgerufen werden kann

(Stand der Technik)


Zu welchem Zweck?•Ausschreibungsverfahren

(Spezifikationen, Pflichtenheft)•Firmen-Präsentationen

(Briefing, Fragenkatalog)•Info für Hersteller•Repräsentation des Standes der Technik


Kompatibilität

Sind IMRT-Datensätze voll DICOM-kompatibel?Wenn nicht: Einschränkungen?

Werden IMRT-Module vonDrittanbietern unterstützt?

Falls keine eigenes Tool zur IMRT-Planung vorhanden: EmpfohlenesModul?


IMRT-Techniken 1

Obligatorisch!Können Kollimatordrehungen berücksichtigtwerden?

Z.B. bei sehr großen ZielvoluminaOptimierung von Plänen mit mehrerenZielpunkten möglich?

Obligatorisch!Non-koplanare IMRT-Bestrahlungstechniken möglich?

Vielleicht in einigen Jahren StandardMLC-Bewegung und Gantrybewegunggleichzeitig (IMAT)?

Kostenfrage!Gibt es für IMRT-TechnikenEinzellizenzen?

Kompensatoren implementierbar

Step-and-Shoot IMRTSMLC implementierbar?

Dynamische IMRTDMLC implementierbar?


Obligatorisch. Vorbelastungen könnenberücksichtigt werden

Aufoptimierung beiDosisvorbelastungen möglich?

Kann nützlich seinOptimierung von konventionellenBestrahlungsplänen?

Kann wichtig sein! (Etwa fürBestrahlungen im Kopf-Hals Bereich)

Optimierung bei einer Kombination mitkonventionellen Feldern.

IMRT-Techniken 2


Optimierungsalgorithmus

Gibt schon Hinweise aufGeschwindigkeit

Optimierungsalgorithmus Typ?

Optimierung + SequencerEinschritt- oder Zweischrittverfahren?

Maximale Zahl der Strukturen, die bei derOptimierung berücksichtigt werdenkönnen?

Kombination aus konventionellen Feldernund IMRT Feldern

Können Felder von der Optimierungausgeschlossen werden?

Neues FeatureMultikriterielle Optimierung möglich?

StandardSmoothing implementiert und wenn ja,welche Art von Smoothing

Treten bei bestimmten Produkten aufSind Beschränkungen in der Feldkon-figuration vorhanden (Zahl der Beamsusw.)

Optimierung strahlenbiologischerParameter?


Optimierungsalgorithmus

Beispiel: Bei sonst gleichem Ergebnis,Minimierung der Feldzahl bei SMLC

Können weitere sekundäreOptimierungskriterien berücksichtigtwerden?

Beispiel: ProstataBei Überschneidungen von Organen: SindSchnittmengen und Differenzmengen freiklassifizierbar für die Optimierung

ObligatorischOptimierung auf Basis von DVHConstraints möglich?

Optimierung für Add-ON MLC?

Das ist die ZukunftOptimierung im Sinne eines „DosePainting“möglich oder vorgesehen?

Standard!Optimierung durch Schwellwertterminierbar?

Selten?Optimierung der Einstrahlrichtungenmöglich?


Performance

Betrifft die initiale Auslegung derDatenbank. IMRT-Pläne sind, was denSpeicherbedarf betrifft, aufwendiger.

Speicherbedarf für eine IMRT-Planung(Festplattenspeicher, AuslegungDICOM-Datenbank).

Beinahe wichtigster Punkt. Da in derRegel Optimierungen wiederholtdurchgeführt werden müssen, bis einoptimales Planergebnis erreicht wurde,ist der Prozess sehr zeitkritisch,besonders dann wenn nicht parallelgearbeitet werden kann.

Durchschnittliche Zeit für einenOptimierungsdurchlauf Kopf/HalsBestrahlungsplan mit neun Felder beiempfohlener Rechnerkonfiguration.


Workflow

Wichtig!Planablauf beliebig unterbrech- undfortsetzbar?

Zusätzliche FelderKönnen IMRT-Pläne in das Tool für diekonventionelle Bestrahlungsplanungexportiert werden?

StandardKönnen Templates für Constraint-Datensätze definiert werden?

StandardKönnen Pläne aus dem Tool für diekonventionelle Bestrahlungsplanungübernommen werden?

Standard!Können Plantemplates definiert werden?

Wichtig, da sonst Bestrahlungsplanungin dieser Zeit lahmgelegt wird

Parallelbetrieb: Kann während derOptimierung mit anderen Toolsgearbeitet werden?

Wichtig! spart ZeitKönnen Optimierungskriterien währendder Optimierung verändert werden?


Dosisberechnungsalgorithmus 1

StandardBeliebige Normierung möglich(Isozentrisch, Maximum, median, beliebigerReferenzpunkt)

Geht nicht bei allen IMRT-Tools.Besonders bei der dynamischen IMRTist eine kurzfristige Umdosierung nurmit Einschränkungen möglich

Umdosierung nach Optimierungmöglich?

Kann zeitsparend sein!Beschränkungen in der Dosis-Auflösung?Bzw. ist Rechenmatrix konfigurierbar?

Wichtig, vor allem wegen derSchwächen bestimmter Verfahren

Vereinfachte Dosisberechnung beiOptimierung?

Wichtig, vor allem wegen derSchwächen bestimmter Verfahren

Dosisberechnungsalgorithmus desIMRT-Tools?


Dosisberechnungsalgorithmus 2

Eine Punkt der von denFachgesellschaften schon langegefordert wird.

Falls IMRT-Dosisberechnungsalgorithmus zurkonventionellen Planung verschieden:- Offenlegung der Schwachstellen desDosisberechnungsalgorithmus:- Release-Notes des letzten Jahreseinsehbar?

Solche Fehler kosten Zeit!Ist Dosisberechnungsalgorithmus sensitivbei fehlerhaften Konturen(Selbstüberschneidungen, Fehler bei derTriangulation usw.)

Wichtig!Können Probleme auftreten, wennIsozentrum im Dosis-Gradientenbereichund/oder im Bereich niedrigerDosiswerte liegt?


Sonstige Eigenschaften

Vermeidet illegale PlanausgabenKönnen alle Constraints desBeschleunigers implementiert werden?

Verkürzt den Workflow, wenn nichtimmer „zurückgeschaltet“werden muss

Können Strukturen noch im IMRT-Tooleditiert werden?

Können DRRs für die Lagekontrolle imIMRT-Tool erstellt werden?

Wichtig!Ist nach Optimierung eine Umrechnung füreinen anderen Beschleuniger möglich?

Sehr hilfreich zur manuellen Eliminationvon Hot-Spots.

Können die optimierten Intensity Mapseditiert werden?

StandardPreview der Feldsequenz möglich?

Betrifft unter Umständen Kopf-HalsBestrahlungen und die Definition vonvirtuellen Boli bei Bestrahlungen derMamma

Können Boli/Moulagen für IMRT-Plänedefiniert werden?


Dosimetrie

Manchmal nicht möglich solche zugenerieren

Existieren Plan-Templates fürkonventionelle Feldkonfigura-tionen, die die Verifikation desDosisberechnungsalgorithmusgestatten

Option, KostenfrageImplementierung der Basisdatendurch Hersteller?

Bestimmte Ionisationskammern(PinPoint Kammer mit kleinemMessvolumen)

Spezielles Equipment notwendig?

Durchschnittlicher Zeitaufwand für dieImplementierung der Basisdaten

In der Regel muss Dosimetrie um„Dosimetrie kleiner Felder“und eineReihe weiterer Parameter ergänztwerden.

Welche zusätzlichen Basisdatenfür müssen erhoben werden?


Evaluierung

Z.B. Boostvolumen und Differenzvolumenaus Boost und PTV

DVHs für Differenzen von Strukturenmöglich?

Wichtig!Planvergleich mit konventionellenPlänen möglich?

HilfreichPlanvergleich möglich anhand vonDosistabellen?

HilfreichDifferenzdosisverteilungen erzeugbarund darstellbar?

StandardPlanvergleich möglich auf Basis vonDVHs

StandardPlanvergleich möglich auf Basis der 3D-Dosisverteilung?

Switchen zwischen verschiedenenAnwendungen kostet Zeit

Evaluierung der IMRT-Pläne im IMRT-Tool möglich, oder im Tool fürkonventionelle Bestrahlungsplanung?


Verifikation

Wäre schönSchließt die Software eineKomplettlösung bis zur Dokumentationder Verifikationen mit ein?

Die Frage ist: Wird zusätzliche Softwarezur Auswertung der Messungenbenötigt, wie etwa PTW oder Wellhöfer

Welche Unterstützung gibt das Tool beider Auswertung von Verifikations-messungen?

Dadurch wird vermieden, dass „ausVersehen“der Patient mit einemVerifikationsplan bestrahlt wird

Ist die Datenbank für Physik/Verifikationgetrennt von Patientendatenbank?

Wichtig!Können Phantome vom Kunden„eingecheckt“werden?

StandardKönnen mehrere Phantome implementiertwerden?

OptionEins zu Eins Übertragung von IMRT-Plänen auf das Phantom möglich?

StandardAutomatische Generierung vonVerifikationsplänen für Phantom,implementiert?


Verifikation

Hilfreich aber selten gebrauchtKönnen Dosisprofile ausgegebenwerden?

Falls auf eine ausführliche Patienten-bezogene Verifikation von IMRT-Plänenverzichtet werden kann, muss ein Toolverfügbar sein, dass unabhängig vomIMRT-Planungsprogramm die MUverifiziert.

Welche Programme werden empfohlenzur unabhängigen Kontrolle derMonitor-Units (Falls keine individuellePatientenverifikation durchgeführt wird)

Wichtig, und was kostet diese Optionzusätzlich?

Ist Tool vorbereitet für Verifikation mitEPID?

Falls nicht, welche Software wird vomHersteller unterstützt?


QS Softeare/Hardware

Wichtig!.Werden Plantemplates für die IMRT-Qualitätssicherung des Beschleunigersgeliefert?

StandardRegelmäßige Release-Notes verfügbar?

Wichtig!QS über Remote-Zugriff möglich?

Wichtig!Welche Maßnahmen zu QS sind durchWartungsvertrag abgedeckt?

Welche QS wird unterstützt?

IMRT-Tools fallen unter die QS fürBestrahlungsplanungsprogramme

Wird QS softwareseitig unterstützt(AAPM,DIN, IEC)?


Upgrades

Zur Orientierung des Kunden, obbestimmte Entwicklungenvorangetrieben werden

Welche zukünftigenProdukterweiterungen können erwartetwerden?

Innovationsgrad?Dauer eines durchschnittlichenProduktlebenszyklus

Siehe obenTermin für erwarteten nächstenUpgrade

Siehe obenZeitpunkt des letzten Versions-Upgrade

WichtigKönnen Upgrades modular erfolgen(nur IMRT-Tool) oder müssen mit IMRT-Upgrade auch weitere Tools getauschtwerden?

WichtigSind regelmäßige Upgradeseingeschlossen und wenn nicht: Zuwelchen Kosten sind Upgradesverfügbar?


Plan-Dokumentation

Wichtig: StatistikGenerierung weiterer IMRT-spezifischerReports möglich?

Vereinfacht die SituationIMRT-Planprotokolle im Aufbau und Layoutidentisch mit Planprotokollenkonventioneller Pläne.

Standard, IMRT-Protokolle sind „Papier-intensiv“

IMRT-Planprotokolle frei konfigurierbar(Customizing)?


Dokumentation/Schulungen

Wichtig!Support in der Startphase

Kosten?Inhouse-Schulungen möglich

WichtigWieviele Personen werden geschult?

Gibt es spezielle Schulungen fürSystemadministratoren?

Gemeinsame Schulungen!Sind spezielle IMRT-Schulungenvorgesehen ohne/mit Mehrkosten fürÄrzte/Physiker


Referenzen

ListeReferenzzentren

WichtigReferenzartikel zum Produkt inunabhängigen Fachzeitschriften(Beilegen oder zitieren)


Vielen Dankfür ihre Aufmerksamkeit

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