elektronikenttien verifioinnissa.

Transkriptio

1 MetrExtRT GafChromic-EBT3 -filmi fotoni-ja elektronikenttien verifioinnissa. Sädehoitofyysikoiden 32. neuvottelupäivät Kulosaaren Casino, Helsinki

2 Yleistä: Gaf-Chromic EBT3 filmi näyttäisi olevan riittävän tarkka tyypillisiin sädehoidon mittaustilanteisiin: (parempi kuin edellinen EBT2 filmi) - Filmin energiariippuvuus on alle 1% ( 60 Co 18 MV) - Elektroneilla suhteellinen energiariippuvuus alle 1% (4 20 MeV) - Fotonisäteilyn ja elektronisäteilyn ero vasteessa n. 1% - Yhdellä filmillä virhe on n. 2-3 % - Tarkkuutta voi parantaa useammalla toistokerralla. (3-4 filmiä -> virhe alle 1%?) - Edullinen (alle 800 ) tasoskanneri on riittävä filmin luentaan. - Skannerilla saatu kuva edellyttää paljon korjauksia (Laidoilla korjaukset suurempia -> optimaalisin n. 10x10 cm sädetetty alue)

3 Yleistä: Valmistaja: Ashland ( Jälleenmyyjä Pohjoismaissa: Nuklex AB Ruotsissa ( Filmilaatikon hinta n. 513 / laatikko Laatikossa 25 filmiä. Filmin i koko k 8 x 10 (n. 20 x 25 cm) Filmin pinnassa pieniä silikonipalloja, jotka poistavat Newtonin renkaat.

4 Yleistä: Filmiä voi tilata kulmamerkit lävistettyinä, taiilmanilman rei itystä. itystä. Päivää sädetyksestä Filmin suhteellinen muutos säteilytyksen jälkeen. -> Sopiva aikaikkuna filmin lukemiseen n. 2-8 päivää. Mikäli mahdollista, luenta aina vakioidun ajan kuluttua sädetyksesta. -> STUK: 4 pv. Kulmamerkit auttavat kohdistukseen fantomissa ja luennassa sekä orientaatiossa. Häiritsevät kuitenkin reunaalueiden jakaumamääritystä sekä skannerin korjausten määritystä. Filmi tummentuu UV säteilyllä -> turhaa valaistusta kannattaa välttää.

5 Kalibrointi: 1. Filmi leikataan 5 cm leveään ja 6 cm korkeisiin palasiin. 2. Määritetään taustan arvo. 3. Valikoidaan kalibrointiin sopivat filmit. it 4. Säteilytys. Tyypillisesti 4 tasoa riittää. 5. Luenta 4 pv kuluttua. Maskin avulla filmi aina samaan paikkaan

6 Valikointi: 1. Filmit leikataan ja numeroidaan. 2. Skannataan filmipalat yksitellen. 3. Määritetään R,G,B, arvot. 4. Lasketaan kaikkien keskiarvot eri väreille. 5. Kalibrointiin vain palat, joissa arvo poikkeaa keskiarvosta: Red ja Green < 0.5%, Blue < 1%.

7 Kalibrointi: Kalibrointifilmit säteilytetään RMI kuivavedessä 10x10 cm kentällä 5 cm syvyydessä MNL kobolttisäteilyllä. ( 60 Co, SSD 95 cm) Kalibrointi voidaan hyvin suorittaa myös kiihdyttimellä 6MV fotonikeilassa. RMI kuivavesi ei sovellu elektronikentille (< 15MeV). Kalibrointifantomi: RMI kuiva- vettä 5 cm ennen filmiä ja 2 cm kuivavettä filmin jälkeen sekä vesifantomi (n. 31 cm) takaamassa täyden takaisinsironnan.

8 Suurin muutos punaisella kanavalla. Vihreä kanava soveltuu myös ja sinisen kanavan läpäisyllä voi pyrkiä kompensoimaan värikalvon paksuusvaihtelua. 8

9 Tasoskanneri: EPSON Perfection V750 Pro. Filminä Gaf-Chromic EBT3. Lot#:A (exp. Dec.2013) Lot# (exp. Jan.2016) Lot# (exp. Mar.2016) Kuva skannataan ilman värikorjauksia tai rajausta yleensä 72dpi tarkkuudella ja 48 bit värisyvyydellä. Kuva tallennetaan TIFF muodossa, jolloin kuvien jatkokäsittely helpottuu eikä osa kuvainformaatiosta katoa. Kuvan koko on aina 576 x 720 (72dpi), jolloin jokaisen kuvapikselin paikka on vakio. Filmin läpäisy muuttuu lämpötilan vaikutuksesta ja skannerin valo lämmittää filmitasoa. -> riittävä odotus skannausten välillä.

10 Ohjelmisto: Tiff kuvien analysointiin on Microsoftin ilmaisella i ll vbnet (Visual Basic) ohjelmointikielellä laadittu oma ohjelma. Ohjelmalla voidaan lukea mm. skannerilta saatu tiff kuva ja muuntaa se automaattisesti annoskartaksi. TPS:n DICOM jakauma muutetaan ensin ImageJ ohjelmalla bmp tai txt muotoiseksi kuvaksi, joka voidaan lukea ohjelmaan. Kuvasta voi tarvitteassa etsiä ja korjata yksittäisiä pikseliarvoja, jotka poikkeavat selkeästi muista. Esim. pölyn, naarmun tms. aiheuttamia. i 10

11 Skannerikorjaus: Vaaka- ja pystysuunan skannerikorjauksen määrittäminen onnistuu skannaamalla ensin muutama säteilyttämätön filmi. Filmeistä lasketaan pixelikohtainen keskiarvo. Tulosta voi tasoittaa tai yksittäisiä poikkeavia arvoja korjata. Skannerin keskialueelta valitaan normituskohta, jolta lasketaan kunkin värikanavan keskiarvo A C, C= r,g tai b. EBT-3 filmi ja joka vähennetään kunkin X ja Y pikselin ko. väriarvosta. sopiva K (C,X,Y) = Pixel (C,X,Y) A C. Voi olla yhtenevä esim normitusalue. kalibrointiruudun kanssa. Näin saatu korjausmatriisi lasketaan tuntemattoman filmin kanssa yhteen, jolloin skannerin pitkittäinen ja poikittainen epätasaisuus korjaantuu. (Pätee kuitenkin vain sädettämättömään filmiin). Sädetetty filmi aiheuttaa myös valon polarisoitumista, joka en vielä erikseen korjattava.

12 Korjausmatriisi Korjaus pituussuunnassa on merkittävästi pienempi kuin poikittaissuunnassa. 12

13 EBT-3 filmin skannaus: Alkuperäinen Kääntö ylösalaisin l i Läpäisy riippuu filmin kulmasta. Filmin orientaatio ja kohdistus on merkittävä filmiin. -> Filmi voidaan skannata 4:ssä eri asennossa tarkkuden kasvattamiseksi. Kääntö ympäri vaakatasossa Yhdistäminen ohjelmallisesti Kierto 180 astetta tt

14 Profiilin mittaus (1D) Filmi kannattaa leikata pituussuunnassa, jolloin skannauksessa korjaukset ovat pienemmät. 14

15 2D jakauman mittaus Filmin kohdistus siten, että reuna- alueille ei korkeaa annosta. Tarkin mittaustulos keskialueelta. Tarvittaessa mittaus usealla filmillä. 15

16 Kiitokset tarkkaavaisuudesta. aa a Kysymyksiä?