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49. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Medizinische Physik (DGMP) e. V.
und
21. Jahrestagung der Deutschen Sektion der International Society for Magnetic Resonance in Medicine (ISMRM) e. V.
19.–22. September 2018 Meistersingerhalle
Münchener Straße 21 I 90478 Nürnberg
Tagungsleitung der DGMP Prof. Dr. rer. nat. Christoph Bert
Leiter der Medizinischen Strahlenphysik Strahlenklinik I Universitätsklinikum Erlangen
Dr. rer. nat. Michael Wucherer Leitender Medizinphysiker
Institut für Medizinische Physik I Klinikum Nürnberg
Tagungsleitung der Deutschen Sektion der International Society for Magnetic Resonance in Medicine Prof. Dr. rer. nat. Frederik B. Laun
Gruppenleiter Quantitative MR-Bildgebung
Radiologisches Institut I Universitätsklinikum Erlangen Programmkomitee
Dimos Baltas (Freiburg i. Br.) Christoph Bert (Erlangen) Oliver Blanck (Güstrow, Kiel) Markus Borowski (Braunschweig) Markus Buch-geister (Berlin) Lukas Buschle (Heidelberg) Luitpold Distel (Erlangen) Eva Giesse (Nürnberg) Christian Graeff (Darmstadt) Rebecca Grün (Darmstadt) Ewald Guni (Nürnberg) Josefin Hartmann (Nürnberg)
Matthias Hey (Kiel) Ulrich Hoppe (Erlangen) Daniel Hummel (Tübingen) Michael Ingrisch (München) Christopher Kurz (München)
Achim Langenbucher (Homburg a. d. Saar) Frederik B. Laun (Erlangen)
Steffen Löck (Dresden) Reinhard Loose (Nürnberg) Thilo Michel (Erlangen) Stephan Nekolla (München) Katia Parodi (Garching b. München)
Björn Poppe (Oldenburg) Philipp Ritt (Erlangen)
Simon Schröder (Homburg a. d. Saar) Georg Stamm (Göttingen)
Daniela Thorwarth (Heidelberg, Tübingen) Harald Treuer (Köln)
Heike Vogel (Rostock) Nils Wegner (Stuttgart)
Jan J. Wilkens (München, Neuherberg) Ulrich Wolf (Leipzig)
Michael Wucherer (Nürnberg) Sibylle Ziegler (München)
Editors: Prof. Dr. rer. nat. Christoph Bert Dr. rer. nat. Michael Wucherer Prof. Dr. rer. nat. Frederik B. Laun
ISBN: 978-3-9816002-5-4
Gutachter
Markus Alber (Heidelberg) Georg Altenstein (Köln) Markus Axer (Jülich) Izet Baljić (Erfurt)
Mark Bangert (Heidelberg) Julia Bauer (Heidelberg) Wolfgang Baus (Köln) Volker Behr (Würzburg) Andreas Block (Dortmund) Georg Böhnlein (Ansbach) Guido Böning (München) Jonathan Bortfeldt (München) Klaus Bratengeier (Würzburg) Joachim Breckow (Gießen) Nils Cordes (Dresden) Matthias Dierl (Bayreuth) Olaf Dietrich (München) Barbara Dobler (Regensburg)
Yvonne Dzierma (Homburg a. d. Saar) Rita Engenhart-Cabillic (Marburg) Rainer Eßeling (Münster)
Martin Fiebich (Gießen) Ivor Fleck (Siegen)
Thomas Friedrich (Darmstadt) Mark Gainey (Freiburg i. Br.) Udo Gaipl (Erlangen) Stephan Garbe (Bonn) Lilli Geworski (Hannover)
Gerhard Glatting (Ulm, Mannheim) Christin Glowa (Heidelberg) Steffen Greilich (Heidelberg) Christian Gromoll (Stuttgart) Thomas Hertlein (Nürnberg) Ronja Hetzel (Aachen) Martin Hillbrand (München) Aswin L. Hoffmann (Dresden) Peter M. Jakob (Würzburg) Kerstin Jungnickel (Magdeburg) Marc Kachelrieß (Heidelberg) Florian Kamp (München) Christian P. Karger (Heidelberg) Leonhard Karsch (Dresden) Stephan Klöck (Zürich/CH) Barbara Knäusl (Wien/AT) Antje Knopf (Groningen/NL) Thomas Koch (Bamberg) Daniela Kunath (Dresden)
Michael Lotter (Erlangen)
Armin Lühr (Dresden, Heidelberg) Klaus Maier-Hein (Heidelberg) Philipp Mann (Heidelberg) Mária Martišíková (Heidelberg) Natasa Milickovic Skalonja (Offenbach) David Mönnich (Heidelberg, Tübingen) Amir Moussavi (Göttingen)
Christos Moustakis (Münster) Alex Müller (Berlin)
Gabriele Multhoff (München) Cläre von Neubeck (Dresden) Simeon Nill (London/GB) Peter Noël (München) Fridtjof Nüsslin (München) Uwe Oelfke (London/GB) Gebhard Östreicher (Augsburg) Guntram Pausch (Dresden) Asja Pfaffenberger (Heidelberg) Harald H. Quick (Essen)
Ulla Ramm (Frankfurt a. M.) Norman Reppingen (Darmstadt) Anne Richter (Würzburg) Christian Richter (Dresden) Kai Rothkamm (Hamburg) Bernhard Sattler (Leipzig) Otto Sauer (Würzburg) Klaus Schäfers (Münster) Franz Schilling (München) Daniela Schmitt (Heidelberg) Kai Schubert (Heidelberg) Christian Schütze (Hannover) Joao Seco (Heidelberg) Frank-André Siebert (Kiel) Roland Simmler (Zürich/CH) Achim Stahl (Aachen) Peter Starck (Karlsruhe) Kristin Stützer (Dresden)
Stephanie Tanadini-Lang (Zürich/CH) Peter G. Thirolf (Garching b. München) Kristian Unger (München)
Jan Unkelbach (Zürich/CH) Martin Walger (Köln) Jürgen Westhof (Darmstadt) Indra Yohannes (München) Moritz Zaiss (Tübingen)
Klemens Zink (Marburg, Gießen, Frankfurt a. M.)
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Inhaltsverzeichnis
Session 1 – Dosimetrie I – Messverfahren ... 15
V 1 Vermessung von Mikrokollimatoren mit einem hochpräzisen PEN-basierten Dosimetriesystem ... 15
V 2 Dosimetrie kleiner hochenergetischer Photonenfelder – Vergleich zwischen den Dosimetrieprotokollen DIN 6809-8 und IAEA TRS 483 ... 16
V 3 Polaritätseffekt von kleinvolumigen Kompaktkammern bei kleinen Feldern ... 17
V 4 Aktuelles Vorgehen nach Norm – Messung der Wasser-Energiedosis ... 18
V 5 Messung der Wasser-Energiedosis – eine neue Sichtweise zur Sondenmethode auf der Grundlage von Elektronen- Fluenzspektren ... 19
Session 2 – Qualitätssicherung ... 20
V 6 Kommissionierung von Elekta-Beschleunigern mit Agility-MLC im Compass-System mit Hilfe eines Testfeldverfahrens ... 20
V 7 COMPASS-NRW – erste Ergebnisse aus der Implementierung des Systems und der Auswertung von 200 Patientenplänen im Vergleich zum klinikinternen Patienten-QA-System ... 21
V 8 Star shot based absolute isocentre verification using the OCTAVIUS detector array 1000SRS ... 22
V 9 Phantom of simple geometry for an end to end test of a dedicate total body irradiation planning software ... 23
V 10 Automatisierte Bildqualitätssicherung am EPID ... 25
V 11 Vermessung von MRT Verzeichnungen über das komplette FOV mit dem ACR Phantom für die MR geführte Strahlentherapie ... 27
Session 3 – Digitalisierung in der Medizin – Workflows, Vernetzung und IT-Sicherheit – Fachsitzung 1 ... 28
FS 1 Elektronische Patientenakte mit ARIA – ein Erfahrungsbericht ... 28
FS 2 Elektronische Patientenakte und Workflowsteuerung in MOSAIQ© im Zusammenspiel mit der OPASCA Workflowsuite© ... 29
FS 3 Why should I care about WannaCry and GDPR? ... 30
FS 4 Telemedizin – Möglichkeiten und Grenzen, gesetzliche Grundlagen, Telemedizinnetzwerk Baden-Württemberg, Nutzung für DICOM-RT Daten ... 31
Audiologie I ... 32
V 12 Elektrisch ausgelöste Potentiale des auditorischen Systems ... 32
V 14 Evaluation des Versorgungserfolgs bei CI-Patienten und/oder apparativer Versorgung durch späte cortikale Potentiale (SAEP) .... 34
Session 4 – Magnetresonanztomographie I – Gorter-Session ... 35
V 15 Das B0 Magnetfeld moduliert Ruhe-fMRT Netzwerke durch vestibuläre Stimulation des Innenohrs ... 35
V 16 Parallele, 2D-selektive HF-Anregung der Wirbelsäule basierend auf B01TIAMO mit einem 32-Kanal Transceiver-System bei 7 Tesla ... 38
V 17 Darstellung von chemischem Austausch mit positivem Kontrast ... 40
V 18 Dynamische Magnetresonanztomographie des Sauerstoffisotops 17O zur Charakterisierung des zerebralen Sauerstoff- umsatzes ... 41
V 19 In-vivo-23Na-Magnetresonanztomographie des Körperstamms bei 7 Tesla ... 43
Session 5 – Partikeltherapie I – Bildgebung ... 45
V 20 Clinical application of dual-energy CT for improved proton stopping-power prediction ... 45
V 21 Clinical feasibility of single-source dual-spiral 4D dual-energy computed tomography for proton treatment planning of lung-cancer patients ... 47
V 22 Proof of principle fluence modulated proton computed tomography ... 50
V 23 Filtering of ion fragmentation events in single-event helium imaging ... 51
V 24 Modeling the prompt gamma-ray emission in proton therapy – a key for absolute range verification ... 53
V 25 Fluoreszenzbasierte Positionsbestimmung eines Protonenstrahls während der Bestrahlung intraokularer Tumore ... 54
V 26 Quality assurance for pencil beam scanning proton plans – Are patient specific measurements necessary? ... 55
Session 6 – Stereotaxie und Radiochirurgie ... 56
V 27 ICRU report 91 on prescribing, recording, and reporting of stereotactic treatments with small photon beams ... 56
V 28 HyperArc treatment planning – pre-clinical assessment and comparison with CyberKnife ... 57
V 29 Der Einfluss von Isozentrumsverschiebungen auf stereotaktische Bestrahlungen – eine Planungsstudie ... 58
V 30 Interplay-Effekte in einer VMAT-basierten Radiochirurgie ... 60
V 31 Tumor-Dosis-Raten-Schwankungen während robotergestützter Radiochirurgie multipler Hirnmetastasen – Ein unter- schätztes Problem? ... 61
V 32 Korrektionsfaktoren für die Ionisationskammer-Array-basierte Patienten-spezifische Qualitätssicherung am CyberKnife ... 62
Session 7 I Sondersitzung Strahlenschutz International – 90 Jahre ICRP und ICRU: was hat es gebracht? – Fachsitzung 2 ... 64
FS 5– FS 8 Die Rolle und Wirkung der ICRU und ICRP auf den Strahlenschutz in der Medizin ... 64
Audiologie II ... 65
V 33 EEG – Objektivierung von auditorischen und audiovisuellen Leistungen bei CI-Patienten ... 65
V 34 Zum Einfluss der Reifung des auditorischen Systems auf seine elektrisch evozierten Potentiale ... 66
V 35 Pitch- und Timbre-Wahrnehmung bei Cochlea-Implantat-Trägern und Normalhörenden ... 67
Session 8 – Magnetresonanztomographie II ... 68
V 36 Evaluation einer 8-Kanal-Sende/32-Kanal-Empfangsspule für die 7T MRT im Körper ... 68
V 37 Entwicklung und Implementierung einer parallelen 16-Kanal-Sendespule für die 7-Tesla Magnetresonanztomographie für den Kopf- und Halsbereich ... 69
V 38 Entwicklung eines 32-Kanal Kopfspulen-Arrays für fMRT Aufnahmen bei Säuglingen ... 70
V 39 Reproduzierbarkeit der absoluten Perfusion mit Arterial Spin Labeling – Beurteilung der Stabilität der absoluten Perfusion sowie der M0- und Kalibrierungsbilder ... 71
V 40 Kontaktlose Messung mechanischer Herzaktivität mittels elektromagnetischer Pilot-Tone-Signale in einem klinischen MRT-Scanner ... 72
Session 9 – Bestrahlungsplanung und Dosisberechnung I ... 75
V 41 Neue Entwicklungen in der Bestrahlungsplanung und Dosisberechnung ... 75
V 42 Monte Carlo Simulationen des Dose-Enhancement-Factors (DEF) durch Hsp70-Antikörper funktionalisierte Gold- Nanopartikel bei Röntgenbestrahlung ... 76
V 43 Automatic radiotherapy planning using particle swarm optimization ... 78
V 44 Dual-Energy-Computertomographie ermöglicht Dosisberechnung auf Kontrastmittel- angereicherten CT-Aufnahmen ... 80
V 45 Evaluations of the dosimetric impact of interplay effect during lung SBRT ... 81
V 46 Nicht-rigide Bildregistrierung zur Analyse lymphogener Metastasierungsmuster ... 82
Session 10 I Röntgendiagnostik I ... 83
V 47 Untersuchungen zur Ermittlung der Statur des Patienten anhand von Röntgenaufnahmen ... 83
V 48 Entwicklung und Anwendung eines Bildqualitätsscores zur Bewertung einer aktuellen Echtzeit-Bildbearbeitungssoftware ... 85
V 49 Vergleich dosimetrischer Konzepte zur Ermittlung von Photonen-Streustrahlenfeldern in der Computertomographie ... 86
V 50 Multimaterialzerlegung, neue Kontrastmittel, photon counting CT ... 88
Audiologie III ... 90
V 51 Epidurale Ableitungen von Auditorisch Evozierten Potentialen bei Cochlea-Implantat-Trägern ... 90
6
Session 11 – Magnetresonanztomographie III ... 93
V 54 Cardiac diffusion imaging of the ex vivo piglet heart at 7T using a stimulated echo approach ... 93
V 55 Hochauflösende 7 Tesla Time-of-Flight MR-Angiographie mit VERSE Sättigern, Compressed Sensing und Segmentierung ... 94
V 56 Readout-Segmentierte Echo-Planare 0,6 mm isotrope funktionelle Bildgebung bei 7 Tesla ... 95
V 57 Optimierung einer dichteangepassten Stack-of-Stars-Sequenz zur 23Na Bildgebung bei 7T ... 97
V 58 Generierung von Hirnkomponenten-Karten mittels kartesischer Inversion-Recovery bSSFP ... 99
Session 12 – Magnetresonanztomographie IV ... 101
V 59 Pharmakokinetische Modellierung der Anreicherung eines hepatozytenspezifischen Kontrastmittels in der Leber ... 101
V 60 Analyse des Kontrastmitteltransports in Herzkranzgefäßen mittels Computational Fluid Dynamics (CFD)-Simulationen unter Berücksichtigung des intramyokardialen Gewebedrucks ... 102
V 61 Vergleich zwischen Echtzeit- und CINE-Phasenkontrast MRT zur Bestimmung der Pulswellengeschwindigkeit im Liquor Cerebrospinalis ... 104
V 62 Abhängigkeit des Frequenzspektrums von Gefäßen vom Orientierungswinkel ... 106
V 63 Hyperpolarisierung ohne Polarisator – Steigerung der Polarisierung von hochkonzentrierten Tracern... 108
Session 13 – Brachytherapie/IORT ... 109
V 64 Qualitätssicherung durch elektromagnetisches Tracking in der interstitiellen multi-katheter HDR Brachytherapie ... 109
V 65 Routine patient specific QA for brachytherapy using a high resolution liquid filled ionisation chamber array ... 110
V 66 Verwendung von einem hochauflösenden 2D-Array zur Applikator Kommissionierung und Qualitätssicherung in der HDR- Brachytherapie – ein einheitliches Konzept ... 112
V 67 On the suitability of micro Diamond detectors for radial dose function measurements in 192Ir HDR brachytherapy ... 114
V 68 Messung der Winkelabhängigkeit des Ansprechvermögens verschiedener Detektoren an einer 192-Ir-Brachytherapiequelle... 116
Session 14 – Diagnostische Hybridsysteme (PET/MR, PET/CT, X/MR) ... 117
V 69 PET/CT – aktuelle Entwicklungen ... 117
V 70 The influence of skull stripping on segmentation of [F-18] FET-PET/CT brain images ... 118
V 71 PET/MR Imaging in prostate cancer – effect of attenuation map generation methods on lesion quantification ... 119
V 72 Image quality assessment of a dedicated hardware setup for simultaneous PET/MRI in radiotherapy treatment position ... 121
V 73 Vergleich einer vereinfachten, quantitativen Yttrium-90 Bremsstrahlung-SPECT Rekonstruktion mit Yttrium-90 PET hinsichtlich der Quantifizierbarkeit für die Dosimetrie ... 123
V 74 Evaluierung der Qualität der 90Y PET Bildgebung am Siemens Biograph mCT und der Anwendbarkeit bei der SIRT ... 124
Session 15 – IGRT & IMRT ... 125
V 75 Optimierung und Verifikation von Dosis und Bildqualität der CBCT in der Strahlentherapie ... 125
V 76 Biological dose accumulation using daily patient imaging ... 126
V 77 Untersuchungen zur MVCT-basierten Dosisnachberechnung und -aufsummierung bei Patienten mit Tumoren im Kopf-Hals-Bereich ... 127
V 78 Machbarkeit von 4D CBCT basierter Protonen Dosisberechnung – Studie eines ex-vivo Schweinelungen-Phantoms ... 128
V 79 Dosimetrischer Einfluss der Patientenpositionierung bei einer Behandlung mit dynamischen Tumor Tracking ... 129
V 80 Feature-based target localization in dynamic beams-eye-view projections – preliminary benchmarking and insight into partial occlusion handling ... 130
V 81 Corrections for rotating ionisation chamber array based patient specific QA – small field correction and Gaussian smoothing .... 132
V 82 Eigenschaften der Anisotropie von Dosisbeiträgen – eine Planungsstudie ... 134
Session 16 – Risikomanagement – Fachsitzung 3 ... 136
FS 9 Strahlentherapie 4.0 - Spagat zwischen DIN ISO 9001-2015, Cybermonitoring und Chancen-Riskomanagement (mit Hilfe einer digitalen, interaktiven Managementplattform) ... 136
FS 10 Umsetzung der Richtlinie 2013/59 EURATOM aus Sicht einer Landesbehörde – Neue Herausforderungen für die Landes- behörde im Rahmen der Bundesauftragsverwaltung im Strahlenschutz auf dem Gebiet der Medizin am Beispiel der Risiko- analyse in neuen Strahlenschutzrecht ... 137
FS11 Bedeutsame Vorkommnisse bei medizinischen Strahlenanwendungen: Vorgesehene Struktur des Meldesystems und Meldekriterien ... 140
Session 18 – Magnetresonanztomographie V ... 141
V 83 Evaluierung der pH-Bildgebung mittels APT-CEST-MRI und 31P-MRSI bei Glioblastomen ... 141
V 84 Magnetic Particle Imaging: Perkutane Ballondilatation im Gefäßmodell in Echtzeit ... 143
V 85 Genauigkeit der Diffusions-Kurtosis-Bildgebung bei der Differenzierung von gutartigen und bösartigen Brust-Läsionen ... 144
V 86 Diffusion kurtosis MRI of suspicious mammography findings – accounting for residual fat signal ... 146
V 87 Die selbstähnliche Mikrostruktur der Sehne und ihre permanenten mikro-morphologischen Änderungen nach starker mechanischer Belastung – eine Analyse mit Hilfe Parameter selektiver MR-Mikroskopie bei kurzen Detektionszeiten ... 148
Session 19 – Dosimetrie II – Strahlenschutz ... 150
V 88 Entwicklung eines Augenlinsendosimeters zur Integration in eine Strahlenschutzbrille ... 150
V 89 Labortests zur Überprüfung des routinemäßigen Einsatzes des TL-DOS Ganzkörperdosimeters ... 151
V 90 Entwicklung eines thermolumineszenz Neutronendosimeters zur Messung der Ganzkörperdosis ... 152
V 91 Unterscheidung von Einfach- und Mehrfachbetrahlung von Thermolumineszenzdetektoren mithilfe von maschinellem Lernen ... 153
V 92 Monte-Carlo simulations for radio protection shielding design of petawatt- laser based production of ultrashort X-ray, proton and ion bunches for biomedical applications ... 155
V 93 Validierung von Programmen zur Berechnung von Organdosen von Patienten in der Computertomographie – Vergleich von Monte-Carlo-Simulation und Thermolumineszenzmessung an einem anthropomorphen Phantom ... 156
Session 20 – Joint Session DPG/DGMP – Detektoren für medizin-physikalische Anwendungen ... 157
V 94 Ionoakustische Reichweitenbestimmung für die Protonentherapie ... 157
V 95 Untersuchung von Detektoren für die Kombination von In-Beam-PET mit Prompt Gamma Messungen in der Protonen- therapie ... 158
V 96 Single plane compton imaging – a novel concept for in vivo range verification ... 159
V 97 Detection of cherenkov photons from compton-scattered electrons for medical applications ... 160
V 98 Gamma-Dosimetrie mit dem Dosepix-Detektor ... 161
Session 21 – Nuklearmedizin ... 162
V 99 Neues aus der Nuklearmedizin ... 162
V 100 Quantitatives SPECT/CT ... 163
V 101 Voxel-basierte Analyse der dynamischen 18F-FET PET ermöglicht molekulargenetische und histologische Gliom Charakteri- sierung ... 164
V 102 Automated segmentation of [F-18] FET-PET brain images – a consistency study ... 165
V 103 Optimales Messschema für die Dosimetrie in der Nuklearmedizin – eine Simulationsstudie ... 166
V 104 Monte-Carlo simulation and experimental validation of a gamma-camera prototype featuring a novel collimation technique ... 167
8
Session 22 – CT mit photonenzählenden Detektoren – Grundlagen, Simulation, Optimierung und vorklinische Studien:
Fachsitzung 5 ... 168
FS 12 Photonenzählende Detektoren in der medizinischen Bildgebung – Grundlagen, Anwendungen und Simulationen ... 168
FS 13 Statistical simulations for photon counting CT systems and frequency dependent DQE ... 169
FS 14 Count rate-dependent method for spectral distortion correction ... 171
FS 15 Spektrale Optimierung durch K-Kanten Filter in der CT mit photonenzählenden Detektoren ... 172
FS 16 Erfahrungen und Ergebnisse mit photonenzählenden Prototyp Computertomographen im klinischen Umfeld der Mayo Clinic (Rochester, USA) und der National Institutes of Health (Bethesda, USA) ... 173
Session 23 – Young Investigator Forum ... 174
V 105 Hochauflösende 7 Tesla Time-of-Flight MR-Angiographie mit VERSE Sättigern, Compressed Sensing und Segmentierung ... 174
V 106 Machbarkeitsstudie zur Integration eines offenen MR-Scanners in die horizontale Strahlführung einer Protonen- therapie-Anlage ... 176
V 107 Deep-learning-basierte nichtrigide Bildregistrierung für die 4D-Strahlentherapie ... 177
V 108 Evaluation einer 8-Kanal-Sende/32-Kanal-Empfangsspule für die 7T MRT im Körper ... 178
V 109 In-vivo-23Na-Magnetresonanztomographie des Körperstamms bei 7 Tesla ... 181
V 110 Erstmalige experimentelle Validierung eines neuartigen Konzeptes zur dynamischen Intensitätsmodulation in CT ... 183
Session 24 – Partikeltherapie II – Dosisberechnung ... 185
V 111 Bestimmung der Oberflächendosis im Pencil-Beam-Scanning Modus in der Protonentherapie ... 185
V 112 Wie akkurat sind analytische Protonendosis-Algorithmen im Fall von Inhomogenitäten? ... 186
V 113 Berücksichtigung der Bragg-Peak-Verbreiterung durch heterogenes Lungengewebe in der Protonentherapie von thorakalen Tumoren ... 187
V 114 Monte-Carlo-Simulationen und Messungen von Kantenstreu-Effekten für Ionen-Strahlen mit einem hochauslösenden CMOS-Tracker-System ... 188
V 115 Messung von Helium-Fragmentierungsquerschnitten im therapeutischen Energiebereich zur Validierung und Optimierung von Monte-Carlo-Transportmodellen ... 190
V 116 Assessment of RBE variability in proton therapy using a Monte-Carlo method ... 192
V 117 Variance-based sensitivity analysis of uncertainties in proton therapy ... 194
Session 25 – Röntgendiagnostik II ... 196
V 118 Gitterbasierter Röntgen-Phasenkontrast-Scanner ... 196
V 119 Bildqualität und Qualitätssicherung in der Mammographie mittels mathematischer Model Observer ... 197
V 120 Praktische Anwendung eines realistischen anthropomorphen Prüfkörpers für die Optimierung der Bildverarbeitung in der Mammographie ... 198
V 121 Ermittlung Atomarer Zusammensetzung durch multispektrales Röntgen ... 200
V 122 Vergleich von Dosis und Bildqualitätsmerkmalen von Programmen moderner mobiler C-Bogen-Systeme ... 202
Session 26 – Joint Session MR/Strahlentherapie ... 204
V 123 MR-geführte Strahlentherapie – Potenzial und Herausforderungen ... 204
V 124 Kommissionierung eines MR-Linac für die klinische Inbetriebnahme ... 205
V 125 The effect of rotation on the response of a farmer-type chamber and a microchamber in a transverse magnetic field ... 206
V 126 Einfluss der Bildgebung eines in beam MR-Scanners auf die Dosisprofile eines Protonenstrahls ... 208
V 127 Charakterisierung der Bildqualität eines in-beam MR-Scanners an einer Protonenstrahlanlage während der Bestrahlung ... 209
Session 27 – Einfluss ionisierender Strahlung und MRT auf aktive Implantate Fachsitzung 6 ... 210
FS 17 Klinische Aspekte und Management von Patienten mit aktiven Implantaten in der Strahlentherapie ... 210
FS 18 Analyse des Funktionsverhaltens elektronischer Komponenten in einer standardisierten Testumgebung bei 6MV Photonen ... 211
FS 19 Erweiterte CT Hounsfield Werte Skala als eine Methode zu Verbesserung der Strahlentherapie für Patienten mit aktiven und metallischen Implantaten ... 213
FS 20 Einfluss der Magnetresonanztomographie auf Implantate in der Kardiologie und Auswirkungen auf das Patienten- management ... 214
FS 21 Radiation therapy effects on biotronik implants ... 215
FS 22 Klinisches Management von Patienten mit aktiven Implantaten in der Strahlentherapie ... 216
Session 28 – Dosimetrie III – Therapie ... 217
V 128 Dosiskalibrierung eines MR-Linac ... 217
V 129 Response of ionization chambers in the presence of magnetic fields ... 218
V 130 Monte Carlo based Fano Test for ion chambers in external magnetic fields ... 219
V 131 3D Polymer Gel Dosimetrie – Eignung von Druckmaterialien und Druckverfahren für den Bau neuer Phantome ... 220
V 132 Optimization of IAEA phase space files for Monte Carlo dose calculation... 221
V 133 Charakterisierung von OSL-Berylliumoxid-Dosimetern für die Anwendung in der Strahlentherapie ... 223
Session 29 – Big Data, machine learning and deep learning ... 225
V 134 Big data for medical physics – an overview ... 225
V 135 Evaluation of the robustness of PET image features to respiratory movement – experimental phantoms and lung cancer patients ... 226
V 136 Investigations of reliability and performance of the ProSomaCore MC Engine by means of both the planning systems iPlan and Oncentra ... 228
V 137 Automatisierte Datenverarbeitung in der Strahlentherapie ... 229
Session 30 – Hyperpolarisation in der MRT – Techniken und Anwendungen Fachsitzung 7 ... 230
FS 23 Hyperpolarisation mittels Parawasserstoff (PHIP & SABRE) ... 230
FS 24 Hyperpolarisierter Edelgase und funktionalisierte Biosensoren ... 231
FS 25 Dynamische Kernpolarisation und metabolische Bildgebung in vivo ... 232
FS 26 Optisch induzierte dynamische Kernspinpolarisation in Diamant ... 233
Session 31 – Bestrahlungsplanung und Dosisberechnung II ... 234
V 139 Ganzkörperbestrahlung mit TomoDirect – Erfahrungsbericht nach vier Jahren im klinischen Einsatz ... 234
V 140 Der räumlich gemittelte Dosisgradient am Zielvolumenrand und sein Informationsgehalt im Vergleich mit bekannten Gradientenmaßen ... 235
V 141 Dosimetrische Unsicherheiten in der Bestrahlungsplanung durch Implantate: Carbon- vs. Titanschrauben ... 236
V 142 Vorteile einer ausgleichskörperfreien Bestrahlung bei Ependymom-Patienten ... 237
V 143 Fluenzmodulierte Rotationsbestrahlung (VMAT) im Vergleich zu robotischer Strahlentherapie ... 239
V 144 Whole brain radiation therapy with hippocampal sparing and simultaneous integrated boost for brain metastases: a comparison between VMAT and helical IMRT ... 240
Session 32 – Präklinische Forschung an Kleintieren ... 241
V 145 Multimodale Kleintierbildgebung ... 241
V 146 Entwicklung und Fertigung eines 3D gedruckten Maus-Phantoms für die Qualitätssicherung an einem Kleintier-Bestrahlungsgerät .. 242
10
V 149 MPS-Maus – Mobiles Magnetpartikelspektrometer ... 245
Session 33 – Radon – Fachsitzung 8 ... 246
FS 27 Mechanismen der therapeutischen Wirkung und genetisches Risiko von Radonexposition ... 246
FS 28 Radonlöslichkeit und Verteilung im Körper ... 247
FS 29 Einfluss von niedrigen Strahlendosen auf das Immunsystem ... 248
FS 30 Neuer Fokus auf natürlich vorkommendes Radon durch das Strahlenschutzgesetz ... 249
FS 31 Gesundheitliche Auswirkungen von Radon – Ergebnisse aus epidemiologischen Studien ... 250
Posterbegehung der Deutschen Sektion der ISMRM Magnetresonanztomographie I ... 251
P 1 Zentrifugale in-Phase Anregung eines dualen Aktors für die MR-Elastographie ... 251
P 2 Kernspin-Hyperpolarisierung ohne Polarisator – ein kostengünstiger, Pulsprogramm-gesteuerter SAMBADENA-Aufbau ... 253
P 3 Evaluating the feasibility of a 1H compatible 17O head coil at 3T – a simulation study ... 254
P 4 Evaluation and characterization of B1 mapping robustness for a parallel transmit (pTX) prototype cardiac array at 7T ... 256
P 5 Initial report of left ventricular ejection fraction (EF) and 2D phase contrast flow MRI in the ascending aorta at 7T ... 257
P 6 Entwicklung einer 48-Kanal-Arrayspule für die Magnetresonanztomografie eines Ex-vivo-Gehirns bei 3 Tesla ... 258
P 7 Entwicklung einer 16-Kanal Arrayspule für 3 Tesla ... 259
P 8 Charakterisierung der MR-Relaxations- und Bewegungseigenschaften eines 4D MRT Phantoms im Rahmen der Kommissio- nierung an einem 3T MR Scanner ... 260
P 9 MR-projection imaging for interventional X/MR-hybrid applications ... 262
Posterbegehung der Deutschen Sektion der ISMRM Magnetresonanztomographie II ... 264
P 10 Implementierung und Validierung einer Filter-Exchange Imaging (FEXI) Sequenz auf einem präklinischen 7-T-MRT ... 264
P 11 Untersuchung und Korrektur wartezeitinduzierter Fehler in MOLLI-Sequenzen ... 266
P 12 Untersuchung der Phasenentwicklung im CPMG Zug für imperfekte Refokusierungspulse in Anwesenheit von Feldin- homogenitäten ... 267
P 13 pH-Abhängigkeit der Spin-Gitter-Relaxationszeit (T1) 13C-markierter hyperpolarisierbarer Biomarker ... 268
P 14 30-Kanal 23Na-Kopf-MRT bei 7T – regularisierte CG-SENSE Rekonstruktion ... 270
P 15 Bayes'sche pharmakokinetische Modellierung von DCE-MRT-Daten ... 272
P 16 Atemabhängige Analyse der Hämodynamik mittels 4D Fluss MRT ... 274
P 17 Selbstadaptierende radiale Echtzeit-MRT mit dynamischer Zeitauflösung für die Bewegungserfassung unter freier Atmung ... 276
P 18 Monitoring HIFU treatments using fat-referenced MR thermometry ... 278
Posterbegehung der Deutschen Sektion der ISMRM Magnetresonanztomographie III ... 280
P 19 Entwicklung eines Phantoms für DCE und ASL Messungen zur Quantifizierung von Perfusionsparametern ... 280
P 20 Temperatursensitive 19F-markierte Moleküle für die 19F-Bildgebung in einem 7 T Ganzkörper MRT-System ... 282
P 21 Vergleich des zeitlichen Signal-Rauschverhältnisses für kombinierte Schicht- und Multiband Beschleunigung bei der Echoplanaren MR Bildgebung ... 284
P 22 Impact of different respiratory monitoring techniques on respiration-dependent stroke volume measurements assessed by real-time MRI ... 285
P 23 pH-responsive photoschaltbare Kontrastmittel für die Magnetresonanztomographie ... 286
P 24 Testing a new MRI-hyperthermia-hybridsystem ... 287
P 25 Intelligente MRT-Kontrastmittel für die Darstellung der absoluten Temperatur ... 288
Posterbegehung der Deutschen Sektion der ISMRM Magnetresonanztomographie IV ... 290
P 26 Austauschratenmessungen mittels doppelt-diffusionsgewichteter Bildgebung – Einfluss der Membranpermeabilität ... 290
P 27 Diffusionssimulation der Fluoreszenzfarbstoffe im Muskelgewebe für dynamische kontrastmittelbasierte Magnetresonanztomographie ... 292
P 28 High-resolution dynamic nitroxide magnetic resonance imaging of the vascular wall in an ex vivo atherosclerosis mouse model ... 293
P 29 Messung des Sauerstoffverbrauchs im Gehirn einer Glioblastom-Patientin mittels regularisierter qBOLD-Auswertung ... 295
P 30 Optimized 23Na surface coils for small animal ex vivo MRI/MRS measurements ... 296
12
Posterbegehung der DGMP Big data, machine learning and deep learning in der Strahlentherapie und Freie Themen ... 301
P 33 Kommissionierung klinischer Linearbeschleuniger mit dem Monte-Carlo-Tool PRIMO ... 301
P 34 Entwicklung eines offline Breathing Analyse Tools für ein Anzai Gating/Toshiba 4D-CT System ... 302
P 35 Untersuchungen zum Einfluss virtueller Isozentrumsverschiebungen bei Lungen SBRTs auf Planqualitätsbewertende Indices ... 303
P 36 Datengrab oder Datenquelle – Auswertbarkeit der elektronischen Patientenakte durch strukturierte Eingaben ... 304
P 37 Deep convolutional neural network for pseudo-CT generation from T1-weighted MR images for proton therapy ... 305
P 38 FAMILIAR – Software for the Development of Predictive and Prognostic Models for the Individualisation of Cancer Therapy ... 306
P 39 Electrically evoked auditory brainstem responses to multi-pulse trains ... 307
P 40 Ergänzung der Diagnostik subklinischer Mastitiden der Ziege durch Anwendung der Infrarot-Thermographie ... 308
P 41 Entwicklung eines Messaufbaues zur Messung der elektrischen Leitfähigkeit von biologischen Geweben ... 309
P 42 Abschätzung von PTV-Sicherheitssäumen in der präklinischen Strahlentherapie im Mausmodell ... 310
Posterbegehung der DGMP Dosimetrie ... 311
P 43 Bestimmung von kQ-Faktoren für Ionisationskammern im SOBP eines Kohlenstoffstrahls ... 311
P 44 Estimating the variation of the non-reference condition correction factor for different detector types used to measure intensity modulated dose distributions ... 313
P 45 Experimenteller Aufbau zur Messung von OSL Signal Charakteristika von Berylliumoxid ... 314
P 46 A portable phantom for proton and photon dose measurements in ventilated porcine lungs ... 316
P 47 Volume and polarity effect of very small chambers used for output-factor measurements ... 317
P 48 Characterization of a new compact air-filled ionization chamber for absolute and relative dosimetry ... 318
P 49 Vergleich von mit Geant4, MCNPX und Fluka simulierten Neutronenspektren in der Protonen-Therapie ... 319
P 50 Korrekturfaktoren für unvollständige Streuung bei kleinen Phantomgrößen ... 320
P 51 Können die SSK-Toleranzen für die Hounsfield Einheiten des Planungs CT's in der Praxis eingehalten werden?... 321
P 52 Entfaltungsmethoden von Dosisquerprofilen gemessen mit Ionisationskammern im Magnetfeld ... 322
Posterbegehung der DGMP Joint Session – DPG/DGMP – Detektoren für medizin-physikalische Anwendungen ... 323
P 53 Test und Charakterisierung von schweren, szintillierenden Fasern für eine Compton Camera für Echtzeit-Reichweiten-Verifi- zierung in der Protonentherapie... 323
P 54 Charakterisierung eines Compton-Kamera-Absorberdetektors ... 324
P 55 Compact signal processing of a Compton camera system for medical imaging ... 325
P 56 Characterization of a Compton camera setup with monolithic LaBr3 (Ce) absorber and segmented GAGG scatter detectors ... 326
P 57 Kalibration des photonenzählenden Pixeldetektors Dosepix... 327
P 58 Der Dosepix – ein photonenzählender Pixeldetektor mit 16-Energiekanälen in jedem Pixel ... 328
P 59 A pinhole x-ray camera based on Timepix3 for brachytherapy quality control ... 329
P 60 Developing of a single plane compton camera for radionuclide imaging ... 331
P 61 Creation of an integrated platform for spatial resolution determination in a monolithic scintillator ... 332
Posterbegehung der DGMP Nuklearmedizin & Röntgendiagnostik ... 333
P 62 Vorstellung einer Methode zur Bestimmung pharmakokinetischer Parameter einer Population ... 333
P 63 Patienten-spezifische Pharmakokinetik und Dosimetrie über multiple Therapiezyklen bei der Lu-177-PSMA oder Lu-177-DOTATATE Radionuklidtherapie ... 334
P 64 Untersuchung einer vereinfachten quantitativen Yttrium-90 Bremsstrahlung-SPECT Rekonstruktion unter Verwendung von Untergrundkompensation und patienten-spezifischen Kalibrationsfaktoren ... 335
P 65 Absorbed dose to blood sample due to self-irradiation by PET-tracers distributed in the sample ... 336
P 66 Study of Microcalcifications in Mammography Samples ... 338
P 67 Überprüfung der Berechnung der Dosiskoeffizienten zur Bestimmung des SSDE (size specific dose estimate) bei CT- Untersuchungen ... 339
P 68 Abhängigkeit der Organ-Äquivalentdosen von der Patientengeometrie am Beispiel des Thorax-CT ... 340
P 69 Untersuchung der Nachweisbarkeit von Gold-Nanopartikeln als Kontrastmittel in der Röntgenbildgebung ... 342
P 70 Experimentelle Evaluation des Dosisreduktionspotenzials in der modernen interventionellen Neuroradiologie ... 344
P 71 Prüfung der Dokumentationsqualität der Strahlenexpositionsparameter von diagnostisch interventionellen Untersuchungen ... 345
Posterbegehung der DGMP Bestrahlungsplanung und Brachytherapie/IORT ... 347
P 72 Gegenüberstellung von 3D-konformaler Bestrahlungstechnik (3D-CRT) sowie volumetrisch modulierter Arc-Therapie (VMAT) am Beispiel von singulären Zielvolumen im Hirn – Planvergleiche im Kontext der integralen Dosisbelastung des Hirns ... 347
P 73 Untersuchung der Absorption von Photonenstrahlung durch die Patientenliege bei Linearbeschleunigern ... 348
P 74 Radiobiologische Modellierung inhomogener Radiosensitivitätsverteilungen und intrafraktioneller Bewegung: Einfluss auf die Tumor-Kontroll-Wahrscheinlichkeit von Prostata-IMRT-Plänen mit simultan integriertem Boost ... 349
P 75 Vorteile einer schnelleren Gantry-Rotation bei der Lungen SBRT in Atemanhalt ... 350
P 76 Validierung der Beamdaten und der Dosisberechnung für kleine Felder – potentielle Probleme und allgemeiner Workflow ... 351
P 77 Neues Hochpräzisions-Patientenlagerungssystem – Einfluss von Inhomogenitäten auf die 3D-Dosisverteilung ... 352
P 78 Ein neuartiges Verfahren zur angepassten Bestrahlung von Prostata-Ca-Patienten ... 353
P 79 Abschätzung der Genauigkeit der Dosisakkumulation in der adaptiven Strahlentherapie ... 354
P 80 Kommissionierung von Planungssystemen – die Energie allein auf die Wasserphantomdaten zu legen reicht nicht aus, die korrekte physikalisch-geometrische Abbildung des Beschleunigers darf nicht unterschätzt werden. Beispiel: Die Leafoffset-Kurve ... 355
P 81 Dosimetric evaluation of an automated planning software for stereotactic radiosurgery of multiple brain metastases using single-isocenter dynamic conformal arcs ... 356
P 82 Tumor Treating Fields (TTF) Transducer Arrays – Einfluss auf Haut- und Zielvolumendosis in der Strahlentherapie ... 357
P 83 The Behavior of Low kV X-Rays in Realistic Bone versus CT Scanned Bone ... 358
Posterbegehung der DGMP IGRT/ART und Management von Organbewergungen... 359
P 84 Bestrahlung eines klaustrophobischen Patienten im HNO Bereich ohne Maske, nur unter Verwendung eines optischen Oberflächen-Monitoring-Systems ... 359
P 85 Verfahren zur Bestimmung von Elektronendichteverteilungen auf Cone-Beam-CTs für die adaptive Strahlentherapie der Lunge 360 P 86 Implementierung eines Oberflächendetektionssystems in die klinische Routine ... 361
P 87 DIBH für Patientinnen mit linksseitigem Mammakarzinom: Optimierung der Lagerungs- und Atemkontrolle mit Oberflächenscanning ... 362
P 88 Phantombasierte 4D-CBCT-Scanoptimierung durch kombinierte Variation von Gantryrotationsgeschwindigkeit und Bildrate ... 363
P 89 Dosisvalidierung der atmungsgesteuerten Bestrahlung ... 364
P 90 A multi-purpose 4D lung phantom for the dosimetric evaluation of interplay effect in SBRT ... 365
P 91 Testphase eines tragbaren Ultraschallgerätes zur Ermittlung der Blasenfüllstände vor Prostatabestrahlungen ... 366
P 92 Erfassung von intrafraktioneller Prostata-Bewegung mittels transperinealer 4D-Ultraschall- Bildgebung ... 367
P 93 Dose-response relationships of the sigmoid for urgency syndrome after gynecological radiotherapy ... 368
14
P 95 Ist der Dosis-gemittelte LET ein geeigneter Prädiktor für die relative biologische Wirksamkeit in der Ionenstrahltherapie? ... 370
P 96 Assessment of the effect of tumor margin size on organs at risk for ion beam radiation therapy ... 371
P 97 Synthetic CT accuracy for proton therapy of pelvic cancer ... 372
P 98 Feasibility Study – use of cine-MRI for MRgPT ... 373
P 99 Daily adaptive proton therapy and the extra advantage of alternative conformal field arrangements ... 374
P 100 Magnetic field-induced proton dose enhancement: Experimental verification and Monte-Carlo simulation ... 375
P 101 Path optimization in Pencil Beam Scanning ... 377
P 102 Experimentelle Bestimmung von Aktivierungswirkungsquerschnitten für β+-Monitoring in der Protonentherapie ... 379
P 103 Die Abschätzung der biologisch wirksamen Dosis mittels der Dosis-gewichtete LET für Schwerionentherapie ... 380
P 104 Simulating limitations of ion therapy for respiratory cancers at clinical centers... 381
P 105 2D range-modulators for particle therapy – Monte Carlo simulations and dose measurements ... 382
P 106 Dosisaufbaueffekte in Protonen Bragg-Kurven ... 384
Posterbegehung der DGMP Qualitätssicherung ... 386
P 107 Implementierung und Validierung des COMPASS-Systems für die patienbezogene Qualitätssicherung intensitäts- modulierter Bestrahlungspläne ... 386
P 108 ProSoma Core – erste Erfahrungen mit der automatisierten Validierung von IMRT-Plänen mittels Monte-Carlo-Engine ... 387
P 109 Automatisierte Planevaluierung in Anlehnung an die ICRU-NORM 83 ohne externe Hilfsprogramme ... 388
P 110 Stereotaxie – Implementierung eines Maschinen-QA-Systems zur Isozentrumsüberprüfung ... 389
P 111 Etablierung und Evaluierung einer automatisierten Qualitätssicherung am medizinischen Linearbeschleuniger mit eingebauten Flatpaneldetektor und dem Programm DoseLab ... 390
P 112 Entwicklung und Einführung einer Konstanzprüfung des Active Breathing Coordinators für atemgetriggerte Bestrahlungen ... 391
P 113 EPID-based 3D dose reconstruction for plan specific pre-treatment QA ... 392
P 114 Implementierung einer Monte Carlo basierten Software zur unabhängigen Dosisberechnung ... 393
P 115 Ist die Verifikation realer kleiner Feldsegmente bei IMRT- und VMAT-Bestrahlungsplänen mit einem ionisationskammerbasierten Transmissionsdetektor mit hinreichender Genauigkeit möglich? ... 394
P 116 Kommissionierung und Fehlersensitivität eines neuen Transmissionsdetektors für die Online Planverifikation ... 395
P 117 Qualitätssicherung und Bestrahlungskontrolle in der Strahlentherapie durch Analyse von Linac Log-Dateien ... 396
P 118 Begrenzte Dosis-Flächenprodukte – ein Tool zur Planbewertung der robotischen Radiochirurgie? ... 397
Session 1 – Dosimetrie I – Messverfahren
Chairs: Otto Sauer (Würzburg), Klemens Zink (Marburg, Gießen, Frankfurt a. M.)
V 1 Vermessung von Mikrokollimatoren mit einem hochpräzisen PEN-basierten Dosimetriesystem
C. Scharmberg1,2, D. Flühs1, C. Rütten1, V. Handrick2, B. Spaan2
1Universitätsklinikum Essen, Strahlenklinik, Klinische Strahlenphysik, Essen, Deutschland
2Technische Universität Dortmund, Experimentelle Physik 5, Dortmund, Deutschland Einleitung
Die Anwendung von Mikrokollimatoren [1] in der okularen Brachytherapie ermöglicht eine tumorspezifische Anpassung des Strah- lungsfeldes und somit eine optimale Schonung des gesunden Gewebes. Bevor jedoch auf Mikrokollimatoren basierende Applikatoren verwendet werden können, muss die Ortsauflösung der Dosimetrie verbessert werden. Hierzu werden extrem dünne Szintillatoren sowie eine präzise Messapparatur benötigt.
Material & Methoden
Die Funktion eines Mikrokollimators ist die präzise Kollimierung der niederenergetischen Photonenstrahlung eines einzelnen 125I- Seeds. Das speziell konfigurierte Streustrahlraster führt zu scharfen Dosisgradienten, welche eine optimale Erfassung des Tumorge- webes mit einer gleichzeitigen Schonung benachbarten Gewebes ermöglichen.
Für die dosimetrische Vermessung von Mikrokollimatoren wird eine hochpräzise Apparatur benötigt. Grundlage ist dabei die Szintil- lationsdosimetrie mit Polyethylennaphtalat (PEN). [2] Aufgrund der starken Dosisgradienten müssen nicht nur kleine Szintillationsde- tektoren verwendet werden, sondern auch die Signalverarbeitung und Positionierung sehr exakt sein.
Ergebnisse
Planung und Konstruktion des Messsytems werden in diesem Beitrag dargestellt. Grundlage der fertigen Apparatur ist ein XYZ-Portal mit drei Lineartischen, wofür ein Wasserbecken passgenau angefertigt wurde. Die Positionier- und Wiederholgenauigkeit des Aufbaus wurde untersucht. Die kompakte Größe der gesamten Messapparatur führt zu einer geringen Menge an Rückstreumaterial im Was- serphantom. Diese wurde mit Monte Carlo Simulationen für 125I-Strahlung als ausreichend bestätigt. Die Dosisverteilungen verschie- dener Prototypen von Mikrokollimatoren mit 125I-Seeds wurden vermessen und mit anderen Mess- und Simulationswerten vergli- chen. Zusätzlich wurde die Möglichkeit der simultanen Messung mit mehreren Detektoren untersucht.
Zusammenfassung
Um die Dosisprofile von Mikrokollimatoren präzise vermessen zu können, werden extrem kleine Szintillationsdetektoren und eine hochpräzise Apparatur benötigt. In diesem Beitrag werden Planung und Bau dieser Apparatur beschrieben. Weiterhin wird das fertige Messsystem kritisch betrachtet, sowie mit ihm erlangte Messergebnisse mit anderen dosimetrischen Verfahren verglichen.
Literatur
[1] PCT/EP2013/061733 – WO/2014/194959: Device for collimating electromagnetic radiation
[2] D. Flühs, A. Flühs, M. Ebenau, M. Eichmann: PEN scintillator – a novel detector for the dosimetry of radioactive ophthalmic applicators. Ocul Oncol Pathol 2016; 2:5-12
16
V 2 Dosimetrie kleiner hochenergetischer Photonenfelder – Vergleich zwischen den Dosimetrieproto- kollen DIN 6809-8 und IAEA TRS 483
I. Sinankili1,2, G. A. Zakaria2, K. Kröninger3
1Technische Universität Dortmund, Medizinphysik, Dortmund, Deutschland
2Kreiskrankenhaus Gummersbach, Medizinische Strahlenphysik, Gummersbach, Deutschland
3Technische Universität Dortmund, Experimentelle Physik 4, Dortmund, Deutschland Einleitung
Bei modernen Techniken wie die intensitätsmodulierte Strahlentherapie (IMRT) kommen häufig sehr kleine Felder zum Einsatz. In kleinen Feldern kommen statt der üblichen Ionisationskammern Kleinfeldfelddetektoren mit hoher Ortsauflösung zum Einsatz.
Ziel dieser Arbeit ist die Untersuchung der physikalischen und messtechnischen Herausforderungen kleiner Felder. Die DIN-6809-8 und das IAEA-Protokoll-489 empfehlen Verfahren für die Dosismessung bei kleinen Feldgrößen.
Der Schwerpunkt dieser Arbeit liegt auf dem Vergleich von diesen beiden Protokollen. Zudem sollen verschieden Kleinfelddosimeter miteinander verglichen werden.
Material & Methoden
Die Messungen erfolgten an einem Varian Vital Beam Linearbeschleuniger in einem Wasserphantom. Zur Dosimetrie wurden die Pin- Point-Kammer, der Diamantdetektor und der Diodendetektor verwendet. Es wurde in Feldgrößen von (1x1) cm bis (10x10) cm bei 6 MV und 15 MV Energien gemessen. Die Messtiefe betrug 10 cm und das SSD 100 cm.
Zur Dosimetrie in kleinen Feldern fordert die DIN 6809-8 zur Ermittlung des detektorspezifischen Kalibrierfaktors eine Kreuzkalibrie- rung, während die IAEA einen detektorspezifischen Korrekturfaktor angibt.
Ergebnisse
Die Outputfaktoren sind bei 6 MV und 15 MV Photonenenergien für Strahlungsfelder ab (2 × 2) cm für alle Detektoren sehr ähnlich.
Bei der Feldgröße (1x1) cm dagegen zeigen die Diode- und der Diamantdetektor geringe Abweichungen bei 6 MV-Photonen und grö- ßere bei 15 MV-Photonen, während die PinPoint-Kammer in beiden Fällen größere Abweichungen aufweist. Zudem wurden die Er- gebnisse mit anderen Institutionen und dem Radiologischen Physikalischem Zentrum (RPC) verglichen. Bei der Relativdosimetrie wur- den mit allen Detektortypen Tiefendosiskurven und Querprofile aufgenommen und die Ergebnisse anschließend genutzt um das E- clipse Bestrahlungsplanungssystem für Kleinfelder zu verifizieren.
Zusammenfassung
Während die Vergleichbarkeit von Dosimetermessungen anhand der Relativdosimetrie analysiert wurde, wurden die Protokolle an- hand der Referenzdosimetrie miteinander verglichen. Die Ergebnisse dieser Arbeit sollen die praktikablere Methode und den zuver- lässigsten Detektor für die Kleinfelddosimetrie empfehlen.
V 3 Polaritätseffekt von kleinvolumigen Kompaktkammern bei kleinen Feldern
A. Brant1, I. Büsing1, T. Tekin1, D. Poppinga2, B. Delfs1, B. Poppe1, H. K. Looe1
1Medical Campus Pius Hospital, Carl von Ossietzky University, Oldenburg, University Clinic for Medical Radiation Physics, Oldenburg, Deutschland
2PTW-Freiburg, Freiburg i. Br., Deutschland Einleitung
Der Polaritätseffekt nimmt mit abnehmender Kammerdimension aufgrund des geringen Messsignals zu. Ziel dieser Arbeit ist es, den Polaritätseffekt für kleine Kammern bei kleinen Feldgrößen zu bestimmen. Die Ursache für die Feldgrößenabhängigkeit des Polari- tätseffekts wird anhand der lateralen Dosisansprechfunktionen untersucht.
Material & Methoden
In dieser Arbeit wurden drei Ionisationskammern des Herstellers PTW-Freiburg untersucht (Typ 31021, 31022 und 31023). Für die Untersuchung des Polaritätseffekts bei kleinen Feldern wurden Outputfaktoren in der Feldmitte in 10 cm Wassertiefe in allen drei Kammerausrichtungen mit Feldseitenlängen zwischen 3 mm und 40 mm bei beiden Polaritäten vermessen. Zur Bestimmung der Dosisansprechfunktion wurde der Aufbau nach Poppinga et al. (2015) genutzt, wobei die Messung bei beiden Polaritäten durchge- führt wurde. Abschließend wurde der Aufbau mittels Monte-Carlo-Simulationen realisiert und Kammermodelle für alle Ionisations- kammern entsprechend Herstellerangaben erarbeitet. Die so berechneten Dosisansprechfunktionen wurden mit den experimentell bestimmen Funktionen verglichen.
Ergebnisse
Die gemessenen Outputfaktoren bei Feldgrößen kleiner 20 mm weichen in axialer Kammerausrichtung zwischen positiver und nega- tiver Polarität ab. Der beobachtete Unterschied ist stärker bei den kleineren Kammern (31022 und 31023). Es wurde kein signifikan- ter Unterschied in den radialen Ausrichtungen festgestellt. Die experimentell ermittelten Dosisansprechfunktionen zeigen ebenfalls ortsabhängigen Unterschied zwischen negativer und positiver Polarität. Die mittels Monte-Carlo Simulation ermittelte Dosisan- sprechfunktion weist eine sehr gute Übereinstimmung zur experimentell bestimmten, polaritätskorrigierten Dosisansprechfunktion aus
Zusammenfassung
Der Polaritätseffekt für kleine Ionisationskammer sollte bei Outputfaktoren-Messungen berücksichtigt bzw. korrigiert werden. Die Dosisansprechfunktionen haben gezeigt, dass der starke Polaritätseffekt auf Innenelektrode- und Kabelbestrahlung zurück zu führen ist.
Literatur
[1] Poppinga, D., Meyners, J., Delfs, B., Muru, A., Harder, D., Poppe, B., & Looe, H. K. (2015) Experimental determination of the lateral dose response functions of detectors to be applied in the measurement of narrow photon-beam dose profiles Phys Med Biol. 60:9421–9436
18
V 4 Aktuelles Vorgehen nach Norm – Messung der Wasser-Energiedosis
B. Poppe1
1University Clinic for Medical Radiation Physics, Pius Hospital, Medical Campus of the Carl-von-Ossietzky University, Oldenburg, Deutschland
V 5 Messung der Wasser-Energiedosis – eine neue Sichtweise zur Sondenmethode auf der Grundlage von Elektronen-Fluenzspektren
G. Hartmann1, K. Zink2
1DKFZ, Medizinische Physik, Heidelberg, Deutschland
2Technische Hochschule Mittelhessen, Institut für Medizinische Physik und Strahlenschutz, Gießen, Deutschland Einleitung
Der Zusammenhang zwischen der Anzeige einer Sonde und der Dosis wird durch das Ansprechvermögen hergestellt. Es wird wesent- lich durch den Dosisumrechnungsfaktor bestimmt. Als Dosisumrechnungsfaktor wird der Quotient zwischen der Dosis am Messort in Wasser Dw und der mittleren Dosis im Messvolumen der Sonde, Ddet bezeichnet.
Material & Methoden
Der Dosisumrechnungsfaktor f=Dw/Ddet berücksichtigt die folgenden Sondeneigenschaften: (1) die Ausdehnung des Messvolumens, (2) Dichte und atomare Zusammensetzung des Sondenmediums und (3) alle Sondenmerkmale außerhalb des Messvolumens. Dw und Ddet sind auch als beschränkte Cema darstellbar. Die Cema-Beschreibung ermöglicht eine Fluenz-basierte Faktorisierung des Do- sisumrechnungsfaktors in das Verhältnis des Massenbremsvermögens Wasser zu Sondenmaterial und in spezifische Störungsfaktoren zur Berücksichtigung der Sondeneigenschaften [1]. Mit Hilfe von Monte-Carlo berechneten Fluenzspektren können damit grundle- gende Sondeneigenschaften verstanden werden.
Ergebnisse
Messungen an einer der Feldkante:
Die bekannte Verbreiterung des Dosisprofils von Ionisationskammern beruht auf dem Volumeneffekt und auf dem Mediumeffekt. Bei Sonden mit einer Dichte größer eins können sich beide Effekte jedoch kompensieren.
Kleinfeldmessungen mit einem Diamantdetektor
Das Ansprechvermögen des Diamantdetektors ändert sich für Felder größer als 3 mm weniger als ca. 2% mit einem Minimum bei etwa 5 mm. Ursache dafür ist die Dichte des Diamantsubstrats, auf dem das sensitive Volumen aufgebracht ist.
Brachytherapie
Bei Verifikationsmessungen, die mit kleinen Ionisationskammer in zylindrischen PMMA-Phantomen mit einem zentral positionierten Strahler durchgeführt werden, können alle oben genannte Effekte ab 1 cm von der Quelle in guter Näherung als unabhängig vom Abstand gesehen werden.
Zusammenfassung
Die Kenntnis der spektralen Elektronenfluenz in einer Sonde erweist sich als überaus nützlich, den Zusammenhang zwischen Sonden- signal und Dosis am Messort verstehen und in entsprechende Korrektionen umwandeln zu können.
Literatur
[1] Hartmann, G. H. und Zink K.: Decomposition of the dose conversion factor based on fluence spectra of secondary charged particles: application to lateral dose profiles in photon fields, Med. Phys. (2018)
20
Session 2 – Qualitätssicherung
Chairs: Andreas Block (Dortmund), Wolfgang Baus (Köln)
V 6 Kommissionierung von Elekta-Beschleunigern mit Agility-MLC im Compass-System mit Hilfe eines Testfeldverfahrens
J. Baier1, K. Schlemm1, F. Fischer1
1Praxis Dr. Guttenberger, Medizinische Physik, Fürth, Deutschland Einleitung
Das Compass-System der Firma IBA Dosimetry ist ein Planungssystem zur Kontrollrechnung und messtechnischen Überprüfung von intensitätsmodulierten Plänen. Es bietet 3 Möglichkeiten, die Rechnung des klinischen Bestrahlungsplanungssystems zu prüfen. In jedem Fall wird das in Compass hinterlegte Modell des Beschleunigers zu Berechnungen herangezogen. Diesem kommt also eine zentrale Bedeutung zu. In der Strahlentherapiepraxis Dr. Guttenberger wird für die Kommissionierung des klinischen Bestrahlungs- planungssystems ein Testfeldverfahren angewendet. Dieses Testfeldverfahren wurde auf die Modellierung der Beschleuniger Basis- daten im Compass-Planungssystem angewendet. Bewertet wurde anschließend die Güte des Beschleunigermodells und der benötigte Zeiteinsatz.
Material & Methode
Die Testfelder des Verfahrens lassen Schlüsse zu auf die:
- dosimetrische Position der Leafvorderkante bei gerundeten Lamellenkanten - Dosis in schmalen, langen Segmenten entfernt vom Zentralstrahl
- Dosis in kleinen Segmenten entlang der Felddiagonalen
- Dosis in Feldanschlüssen an der Leafvorderkante und parallel des Leafs
Im Rahmen dieser Arbeit wurden 4 Elekta Beschleuniger mit Agility MLC mit 2 ausgeglichenen Photonenenergien und 2 Beschleuniger mit einer nicht ausgeglichenen Energie untersucht. Für jeden Beschleuniger und jede Energie wurden die Testfelder mit Messungen im Wasserphantom erfasst. Die Kommissionierung des Compass-Systems wurde für alle Beschleuni ger und Energien durchgeführt.
Ergebnisse
Für das klinische Bestrahlungsplanungssystem Pinnacle³, Version 9.8, wurde bei der Kommissionierung eine Übereinstimmung zur in den Testfeldern gemessenen Dosis von ± 2% erreicht, für die Position ± 1mm und für die Dosis in Feldanschlüssen ± 5%. Für das Compass-System wurden im Patientendatensatz Ergebnisse in gleicher Güte erzielt. Die Dosisvoraussage in der Messebene ist für die Position mit größeren Fehlern behaftet. Der benötigte Zeitaufwand lag bei 3 Stunden für X06 ausgeglichen und FFF, bei 5 Stunden für X10 ausgeglichen.
Zusammenfassung
Das für Pinnacle³ entwickelte Testfeldverfahren hat sich auch beim Compass-System als praktisches Hilfsmittel für eine schnelle Kom- missionierung erwiesen. Durch die Anzahl von 10 Modellen konnten Parameter gefunden werden, die für alle Modelle gültig sind.
V 7 COMPASS-NRW – erste Ergebnisse aus der Implementierung des Systems und der Auswertung von 200 Patientenplänen im Vergleich zum klinikinternen Patienten-QA-System
U. Heinrichs1, E. Beckers2, A. Block3, I. Brück1, S. Garbe4, L. Guenther5, S. Ibisi6, K. Jurianz2, M. Kühne7, K. Loot6, A. Röser5
1Uniklinik RWTH Aachen, Klinik für Radioonkologie und Strahlentherapie, Aachen, Deutschland
2Gamma-Knife Zentrum Krefeld, Krefeld, Deutschland
3Institut für Medizinische Strahlenphysik und Strahlenschutz, Klinikum Dortmund gGmbH, Dortmund, Deutschland
4Radiologische Universitätsklinik, Strahlentherapie, Bonn, Deutschland
5Klinik für Strahlentherapie und Radio-Onkologie, HELIOS Universitätsklinikum Wuppertal, Universität Witten/Herdecke, Wuppertal, Deutschland
6TU Dortmund, Experimentalphysik V, Dortmund, Deutschland
7Klinik für Strahlentherapie Köln-Merheim, Kliniken der Stadt Köln gGmbH, Köln, Universität Witten/Herdecke, Köln, Deutschland Einleitung
Nach der Vorstellung des Projektes Compass-NRW, eine Dosimetrie-Initiative der Regionalsektion West der DGMP zur Verifikation von Dynamischen Bestrahlungstechniken auf der Jahrestagung in Dresden 2017, erfolgt hier die Darstellung erster Ergebnisse aus der ersten Einrichtung, die das Dolphin/Compass-System gegen das eigenen QA-System testen konnte.
Material & Methoden
Kommissioniert wurde das Dolphin/Compass-System für einen Elekta Linearbeschleuniger mit einem MLCi2-Kopf. Als Basis hierzu dienten dieselben Tiefendosiskurven, Profile und Outputfaktoren, wie sie zur Kommissionierung des Beschleunigers im in der Klinik verwendeten Bestrahlungsplanungssystem Pinnacle dienten. Zur Überprüfung der Implementierung des Dolphin/Compass-Systems dienten einfache quadratische Stehfelder mit Seitenlängen von 5x5 cm bis 40x40 cm.
Zur patientenbezogenen Qualitätskontrolle der Bestrahlungspläne wird standardmäßig das PTW Octavius 4D System mit dem 2D- Array Octavius 1500 verwendet. Aus den routinemäßigen Planverifikationsmessungen wurden zufällig 200 Pläne über alle Tumoren- titäten ausgewählt und ebenfalls mit dem Dolphin/Compass-System gemessen und ausgewertet wurden.
Ergebnisse
Die Kommissionierung des Dolphin/Compass-Systems basiert weitestgehend auf Goldstandards der einzelnen Maschinen, ist aber dennoch nicht trivial. So ergeben sich bei den Auswertungen gute Übereinstimmungen zwischen den von Compass gegengerechneten und den anhand der von Dolphin gemessenen Fluenzen rückgerechneten Dosisverteilungen. Allerdings unterscheiden sich diese ge- ringfügig von den Dosisverteilungen von Pinnacle. Diese Unterschiede sind Gegenstand der aktuellen Untersuchungen, nach ersten Recherchen aber auf die unterschiedliche Implementation des Linearbeschleunigers in den Systemen zurückzuführen. Eine quantita- tive Auswertung der gemessenen Daten erfolgt aktuell.
Entscheidend ist der Unterschied beider Systeme. Basis des Octavius-Systems ist die Verifikation auf einem eigens auf den CT-Daten- satz des Phantoms gerechneten Plan und primär der Anwendung des Gammakriteriums. Beim Dolphin/Compass System erfolgt die Verifikation direkt am Planungs-CT-Datensatz des Patienten und primär auf der Auswertung des DVHs. Hier können dann dieselben Kriterien zur Verifikation angelegt werden, wie bei der Erstellung des Bestrahlungsplans.
Zusammenfassung
Das Dolphin/Compass-System ermöglicht eine deutlich realitätsnähere Beurteilung des Bestrahlungsplans, da die Abstraktion über ein homogenes Phantom und das Gammakriterium entfallen kann.
22
V 8 Star shot based absolute isocentre verification using the OCTAVIUS detector array 1000SRS
J. Kretschmer1, L. Brodbek1, T. S. Stelljes1, H. K. Looe1, B. Poppe1
1University Clinic for Medical Radiation Physics, Pius Hospital, Medical Campus of the Carl-von-Ossietzky University, Oldenburg, Deutschland
Introduction
To characterise the radiation isocentre circle’s radius and distance to the laser indicated isocentre star shot measurements can be used1 which are usually performed with radiochromic films. This study presents a star shot analysis based on measurements with the OCTAVIUS detector (OD) array 1000SRS (PTW-Freiburg).
Materials & Methods
Gantry and collimator star shots were measured with the OD1000SRS combined with the OCTAVIUS 4D phantom (PTW-Freiburg) at several positions by shifting the setup in 0.5 mm steps with a micrometre translation stage type M-511.DG (Physik Instrumente, Karls- ruhe). An algorithm was developed which fits gaussian functions perpendicular to the star shot beams measured by the OD1000SRS and utilizes linear regression through the maxima of the gaussian fit functions to identify the individual star shot beams offering the possibility to calculate the isocentre circle in the respective plane. To investigate the precision of the newly introduced algorithm, the agreement between the relative shifts resulting from star shot evaluations and the actual shift of the phantom setup on the positioning table was examined.
Results
The comparison of the relative shifts obtained with the OD1000SRS based star shot evaluation and the actual position of the transla- tion stage for the gantry star shot measurements lead to a maximum deviation of 0.07 mm and an average deviation of 0.03 mm. The corresponding investigation of the collimator star shot showed an average deviation of 0.01 mm with a maximum of 0.02 mm.
Conclusion
The results show that the OD1000SRS can detect isocenter shifts in the submillimeter range with the help of the developed algorithms.
Consequently, the array’s accuracy is sufficient to perform the quality assurance of linear accelerators with respect to the isocentre location.
Literatur
[1] DIN 6847-5: Medizinische Elektronenbeschleuniger-Anlagen. Teil 5: Konstanzprüfung von Kennmerkmalen.
V 9 Phantom of simple geometry for an end to end test of a dedicate total body irradiation planning software
M. Delaperriere1, M. Hirt1, F. A. Siebert1
1UKSH, Kiel, Deutschland
24
V 10 Automatisierte Bildqualitätssicherung am EPID
K. J. Dörner1, A. L. Marrek1,2, B. Poppe2
1Allgemeines Krankenhaus Celle, Strahlentherapie, Celle, Deutschland
2Universität, Medizinische Strahlenphysik, Oldenburg, Deutschland Einleitung
Die Bildgüte von Elektronischen Bildempfängern an medizinischen Elektronenbeschleunigeranlagen (EPID) kann durch verschiedene Kriterien beschrieben werden [3]. Mit einer selbstgeschriebenen Auswertesoftware wird das Bild des hier vorgestellten Testkörpers analysiert.
Material & Methoden
Mit dem Bildgebungssystem des ARTISTE-Beschleuniger (Firma Siemens) wird das Testobjekt (Abb.: 1) aufgenommen und die zuge- hörige DICOM-Datei mit einem selbstgeschriebenen Programm (Visual Studio) automatisch ausgewertet. Aus Kantenabbildungen werden die Modulations-Übertragungsfunktionen (MTF) für Spalten und Zeilen bestimmt [1] (MTF wird zusätzlich an vier Liniengittern abgetastet). Zudem werden Hoch- und Niedrig-Kontrastobjekte, Rauschspektrum W(f), ein Maß für die Quantenausbeute (Detective Quantum Efficiency (DQE)), Image Quality Index (IQI), sowie Abbildungsmaßstab und Verzeichnungsfreiheit ausgewertet und ange- zeigt. Der „Image Quality Index“ IQI [2] beschreibt die Bildgüte mit nur einem Parameter: Er gibt den Radius einer gerade noch er- kennbaren Kugel an und kann mit folgender Bestimmungsgleichung berechnet werden:
df f W f MTF f S f
df f MTF f S f C SNR
) ( ) ( ) (
) ( ) ( 2
5
2 2
2
2
{C (Bild-Kontrast des Kugelmaterials), f (Ortsfrequenz), S(f) (Fourierspektrum der Kugelform), MTF(f) (Modulationstransferfunktion) und W(f) (Wienerspektrum)}
Ergebnisse
Messungen über einen Zeitraum von drei Jahren werden ausgewertet und dargestellt. Ein Vergleich von EPID-Systemen an verschie- denen Standorten von verschiedenen Herstellern ist geplant.
Zusammenfassung
Der zeitliche Aufwand für das Anfertigen der Aufnahmen liegt bei unter 10 Minuten, die Softwareauswertung benötigt Sekunden. Das Verfahren ist einfach, robust, praktisch, sensitiv auf Änderungen und hat den besonderen Vorteil, dass es nicht auf benutzerabhängige Eingaben von Kontrast-Sichtbarkeit angewiesen ist, sondern objektive Messwerte ausgibt.
Anhang 1
Abb.1: EPID-Aufnahme des Test-Objekts
Anhang 2
0 5000 10000 15000 20000 25000 30000
0 2 4 6 8 10 12
Intensität
Monat 2017
Konstanzprüfung "Kontrast" am ARTISTE
00 mm Cu 01 mm Cu 08 mm Cu 19 mm MCP96
