High End Technologie Einfaches Handling

Easy cube

Die Ideallösung eines flexiblen Universal-Phantoms zur Dosismessung und -Verifikation in der intensitätsmodulierten Strahlentherapie, welches Messungen mit Ionisationskammern, Filmen, TLD und anderen Dosimetern erlaubt.

In Zusammenarbeit mit dem Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf entwickelten wir EASY CUBE, ein würfelförmiges Phantom, mit dessen Hilfe Dosisverteilungen in der Stereotaxie und IMRT genau verifiziert werden können. Der EASY CUBE dient der Qualitätssicherung im Bereich der Strahlentherapie – zum einen für Messungen mit hochenergetischer Photonenstrahlung, zum anderen für Messungen an einem Röntgen- Computer-Tomographen (CT).

Unser Entwicklungsziel: mit nur einem möglichst universell gestalteten Phantom all diejenigen Messungen durchführen zu können, die im Rahmen der Qualitätssicherung beim klinischen Einsatz komplexer Bestrahlungstechniken erforderlich sind. Der EASY CUBE wird insbesondere beim Einsatz intensitätsmodulierter Strahlenfelder zur Qualitätssicherung verwendet.

Prüfphantome müssen im Rahmen der Qualitätssicherung in der Strahlentherapie zum einen die menschliche Anatomie nachempfinden und zum anderen physikalische Messungen mit unterschiedlichen Dosimetern erlauben. Mit dem EASY CUBE haben wir ein Phantom konstruiert, das all diese Kriterien erfüllen kann.

Der EASY CUBE besteht aus einem Kubus mit 18 cm Kantenlänge und einer Wandstärke von 1 cm, in dem Platten aus RW3, welches für therapeutische Photonen- und Elektronenstrahlung ein zu Wasser äquivalentes Schwächungsverhalten aufweist, mit einer Fläche von 16 x 16 cm2 gestapelt werden können. Damit ist eine Dosisverifikation mit Filmen in bis zu 16 Ebenen simultan möglich. Für die Verifikation von Bestrahlungsplänen und zeitlich modulierten Bestrahlungsfeldern sind Flächendetektoren in Verbindung mit Filmen aufgrund ihrer hohen Ortsauflösung von besonderem Vorteil. Ein guter und gleichmäßiger Andruck der Phantomscheiben an die Filme gewährleistet, dass die Filme der Phantomposition eindeutig zuordenbar sind.

Zubehör

Moderne Entwicklung ist flexibel: Ein Grundkörper, zahlreiche Erweiterungen – Das EASY CUBE-System

Mehr Möglichkeiten in der Dosimetrie: 
Durch seine modulhafte Zusammensetzung bietet der EASY CUBE nicht nur die Möglichkeit, kommerzielle Röntgenfilme und GafChromic- Speicherfolien einzusetzen. Er verfügt darüber hinaus über Adapter für verschiedene Ionisationskammern (Farmer, Pin-Point), so dass auch absolutdosimetrische Messungen durchgeführt werden können. Weitere Platten aus wasser-äquivalentem RW3 wurden mit Lochbohrungen für TLD (Thermolumineszenzdosimeter) versehen, so dass auch diese Dosimeter mit dem Phantom einsetzbar sind. Über Lokalisatorplatten kann bei einem CT-Scan überprüft werden, in welcher Schnittebene man sich befindet.

Mehr anatomische Simulationsmöglichkeiten: 
Das würfelförmige ”Basis-Phantom“ ist ideal zur Verifizierung von Dosisverteilungen für den Kopf-Hals-Bereich geeignet. Durch konsequente Weiterentwicklung konnten wir das Einsatzspektrum des EASY CUBE mit zahlreichen anatomischen Erweiterungen kostengünstig ausweiten: Nun können auch Dosisverteilungen im Bereich des Beckens überprüft werden, um z.B. eine fluenzmodulierte Bestrahlung im Bereich der Prostata verifizieren zu können. Der EASY CUBE wurde so erweitert, dass auch runde Körperquerschnitte nachgebildet werden können. Realisiert wurde das durch die Entwicklung von Halbschalen aus RW3, die mit Hilfe entsprechender Adapterplatten seitlich am Phantom angebracht werden können. Sie enthalten zudem Aussparungen, die mit Dosimetern oder beliebigen Phantom-Materialien befüllt werden können. Dieser Aufbau kann insbesondere für die Simulation von Dosisverteilungen im Bereich des Beckens oder des Thorax eingesetzt werden.

Mit den vielfältigen Erweiterungen lassen sich nicht nur Dosisverteilungen im Bereich von Materialien hoher Dichte wie z.B. Knochen simulieren und messen, sondern die Inhomogenitäten können auch genutzt werden, um die Konvertierung der Hounsfieldwerte eines CT-Scanners in Werte der physikalischen Dichte zu kalibrieren: Die Halbschalen lassen sich mit Adaptern zu einem Zylinder zusammenfügen. So kann einerseits ein runder Patientenquerschnitt simuliert – und andererseits, durch die Befüllung mit Inhomogenitäten, eine Kalibrierung der Umsetzung von gemessenen Hounsfieldwerten in Werte der physikalischen Dichte vorgenommen werden. Hierfür stehen entsprechende Materialien analog zu Fett-, Muskel-, Lungen- und Knochengewebe zur Verfügung.

Für die Simulation großer, zylinderförmiger Geometrien sind weitere Adapter aus RW3 verfügbar, die gleichermaßen Messungen mit Dosimetern oder Inhomogenitäten erlauben. Mit diesen Erweiterungen des Phantoms können natürlich vorkommende oder artifizielle Inhomogenitäten in der Patientenanatomie simuliert werden, z.B. Knochen oder Metallprothesen im Bereich der Hüfte.

Technische Details und Abmessungen

Technische Details 

  • Phantomgröße gesamt: 33 (L) x 36 (B) x 18 (H) cm
  • Einschubplatte: 33 (L) x 44 (B) x 1 (H) cm
  • Material: RW3
  • Dichte: 1.045 g/cm3
  • Gewicht: 22 kg

 

Körper-Sektion 

  • Abstandsplatten: 15
  • Dicke: 1 cm
  • Filmtyp: kommerzielle Röntgenfilme und GafChromic-Speicherfolien
  • Anzahl Filme: bis 15
  • Filmabstand: min. 1 cm
  • Geometrie: transversal
  • Filmkennzeichnung: Universal Body Film Marker. 3 Markierungslöcher definieren den Schnittpunkt der Filmebene mit der koronalen und sagittalen Ebene sowie die Filmausrichtung. Positionierung: Auf der Oberfläche des Würfels sind Markierungen in unterschiedlichen Farben eingraviert. Sie ermöglichen eine einfache Positionierung des Phantoms unter dem Beschleuniger oder dem CT-Scanner

 

Kopf- und Nacken-Sektion / Stereotaxie 

  • Außenabmessungen: 18 x 18 x 18 cm
  • Filmgröße: 16 x 16 cm
  • Filmabstand: min. 1 cm
  • Anzahl Filme: bis 15
  • Geometrie: Lagebestimmung transversal, koronal oder sagittal
  • Ausgleich der Filmstärke: enthaltene Abstandsplatten: 16 Platten mit 10 mm, 1 Platte mit 1 mm, 2 Platten mit 2 mm und 1 Platte mit 5 mm Stärke
  • Filmpreparation: Zuschneiden und Laden des Phantoms in der Dunkelkammer
  • Filmkennzeichnung: manuell in der Dunkelkammer
  • lonisationskammer-Einschübe: Farmer type (FC65G/P)
  • Kammernanordnung: an allen Punkten im Würfel innerhalb eines 1-Zentimeter-Rasterfeldes (2 cm in der Tiefe)
  • Seitliche Streukörper: 2 seitliche Streukörper, die an jeder Würfelseite angebracht werden können.
  • Breite mit Streukörpern: 36 cm

 

Optional 

  • Filme: Auf Wunsch sind Abstandsplatten in anderen Stärken als 1 cm erhältlich.
  • Kammern: Für die Dosimetrie mit Ionisationskammern stehen Einschübe in unterschiedlichen Grössen und für verschiedene Kammertypen zur Verfügung, z.B. Compact type (CC13) sowie Einschübe für Detektoren anderer Hersteller.
  • CT-Lokalisiationsplatten: Set, bestehend aus 6 Lokalisationsplatten für den Einsatz mit einem CT-Scanner
  • TLD-Platten: Bis zu 196 TLD Detektor-Stäbchen (Ø 1 * 6 mm) auf jeder Seite, 1 cm Abstand

EASY CUBE
EASY CUBE
EASY CUBE head phantom