DIN 6847-6-2012 Medical electron accelerators - Part 6 Electronic portal imaging device(EPID) - Constancy testing《医用电子加速器 第6部分 电子射野影像装置(EPID) 仪器性能恒定性测试》.pdf

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1、September 2012DEUTSCHE NORM Normenausschuss Radiologie (NAR) im DINPreisgruppe 11DIN Deutsches Institut fr Normung e. V. Jede Art der Vervielfltigung, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut fr Normung e. V., Berlin, gestattet.ICS 11.040.50!$Em“1883474www.din.deDDIN 6847-6M

2、edizinische Elektronenbeschleuniger-Anlagen Teil 6: Elektronische Bildempfnger(EPID) KonstanzprfungMedical electron accelerators Part 6: Electronic portal imaging device(EPID) Constancy testingAcclrateurs mdicaux dlectrons Partie 6: Dtecteur lectronique(EPID) Contrle de constanceAlleinverkauf der No

3、rmen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 Berlin www.beuth.deGesamtumfang 18 SeitenDIN 6847-6:2012-09 2 Inhalt Seite Vorwort . 3 1 Anwendungsbereich 4 2 Normative Verweisungen . 4 3 Begriffe 4 4 KONSTANZPRFUNGEN . 5 4.1 Allgemeines . 5 4.2 Prfbedingungen 6 4.3 KENNMERKMALE, Prfverfahren und Anforderungen

4、6 4.3.1 Anzeige des ZENTRALSTRAHLS 6 4.3.2 Detektorposition relativ zum ISOZENTRUM . 7 4.3.3 ARTEFAKTE 7 4.3.4 Bildverzeichnung 7 4.3.5 Genauigkeit der Lngenanzeige 7 4.3.6 NIEDRIGKONTRASTAUFLSUNG . 7 4.3.7 HOCHKONTRASTAUFLSUNG . 8 4.3.8 Homogenitt der Signalquerverteilung (Bildhomogenitt) 8 Anhang

5、A (normativ) Festlegung des Prfumfangs 9 Anhang B (informativ) Beispiel fr ein Formblatt 10 Anhang C (informativ) HOCHKONTRASTAUFLSUNG nach DIN EN 60976:2011-02 (relative Modulationsbertragungsfunktion) 11 C.1 Aufbau 11 C.2 Relative Modulationsbertragungsfunktion 11 Anhang D (informativ) Angaben zur

6、 Konstruktion eines Kontrast-Detail-Phantoms aus Aluminium . 12 Anhang E (informativ) Prfkrper zur Prfung der Anzeige des ZENTRALSTRAHLS, des Abbildungsmastabs und der Bildverzeichnung 15 Literaturhinweise . 16 Stichwortverzeichnis . 17 Bilder Bild D.1 Beispiel eines Niedrigkontrastphantoms aus Alum

7、inium 14 Bild E.1 Drahtkreuz fr Einschub in Zubehrhalterung des ELEKTRONENBESCHLEUNIGERS zur Markierung des ZENTRALSTRAHLS und mit Markierungen zur Prfung von Abbildungsmastab und Bildverzeichnung . 15 Tabellen Tabelle 1 Prfbedingungen 6 Tabelle A.1 Prfumfang KONSTANZPRFUNG, geordnet nach Hufigkeit

8、. 9 Tabelle D.1 Schwchungskoeffizient fr Aluminium bei Therapiestrahlung 12 Tabelle D.2 Kontrastwerte K in Prozent fr Bohrungen in Aluminium nach Gleichung D.2 12 DIN 6847-6:2012-09 3 Vorwort Dieser Teil der Norm DIN 6847 wurde vom NA 080-00-05 AA Strahlentherapie“ des Normenausschuss Radiologie im

9、DIN Deutsches Institut fr Normung e. V. in Arbeitsgemeinschaft mit der Deutschen Rntgengesellschaft e. V. (DRG) und in Zusammenarbeit mit der Deutschen Gesellschaft fr Medizinische Physik e. V. (DGMP), der Deutschen Gesellschaft fr Nuklearmedizin e. V. (DGN) sowie der Deutschen Gesellschaft fr Radio

10、onkologie e. V. (DEGRO), erarbeitet. Der vorliegende Teil der Norm hat KONSTANZPRFUNGEN der KENNMERKMALE von ELEKTRONISCHEN BILD-EMPFNGERN (EPID) whrend der gesamten Nutzungsdauer zum Gegenstand. Fr jede Prfung werden Zeit-abstnde angegeben, die nicht berschritten werden drfen. Es kann jedoch notwen

11、dig sein, dass je nach Konstruktion, nach Herstellerangaben oder eigenen Erfahrungen bestimmte KONSTANZPRFUNGEN in krzeren Zeitabstnden vorgenommen werden mssen. KONSTANZPRFUNGEN sollten wegen der Hufigkeit der Anwendung wenig zeitaufwndig sein, gleichwohl aber relevante nderungen von KENNMERKMALEN

12、anzeigen. Definierte Begriffe werden in bereinstimmung mit dem Verfahren bei IEC in KAPITLCHEN geschrieben. Ein Stichwortverzeichnis am Ende dieses Teils der Norm enthlt alle definierten Begriffe einschlielich Quellen-angabe und englischer bersetzung. Es wird auf die Mglichkeit hingewiesen, dass ein

13、ige Texte dieses Dokuments Patentrechte berhren knnen. Das DIN ist nicht dafr verantwortlich, einige oder alle diesbezglichen Patentrechte zu identifizieren. DIN 6847 Medizinische Elektronenbeschleuniger-Anlagen besteht aus: Teil 2: Regeln fr die Auslegung des baulichen Strahlenschutzes Teil 5: Kons

14、tanzprfungen von Kennmerkmalen Teil 6: Elektronische Bildempfnger (EPID) Konstanzprfung DIN 6847-6:2012-09 4 1 Anwendungsbereich Diese Norm gilt fr die KONSTANZPRFUNG von KENNMERKMALEN von ELEKTRONISCHEN BILDEMPFNGERN (EPID) fr die STRAHLENTHERAPIE mit hochenergetischer Photonenstrahlung. Diese Norm

15、 behandelt keine Schnittbildverfahren und Anwendungen von EPID zu Zwecken der Dosimetrie. Soweit sinnvoll, knnen aber fr diese Anwendungen die hier beschriebenen KONSTANZPRFUNGEN ber-nommen werden. Sicherheitsaspekte, wie beispielsweise die Funktion eines vorhandenen Berhrschutzes, sind nicht Gegen-

16、stand dieser Norm. Diese werden in DIN EN 60601-2-1 behandelt. 2 Normative Verweisungen Die folgenden zitierten Dokumente sind fr die Anwendung dieses Dokuments erforderlich. Bei datierten Verweisungen gilt nur die in Bezug genommene Ausgabe. Bei undatierten Verweisungen gilt die letzte Ausgabe des

17、in Bezug genommenen Dokuments (einschlielich aller nderungen). DIN EN 60601-2-1, Medizinische elektrische Gerte Teil 2-1: Besondere Festlegungen fr die Sicherheit einschlielich der wesentlichen Leistungsmerkmale von Elektronenbeschleunigern im Bereich von 1 MeV bis 50 MeV 3 Begriffe Fr die Anwendung

18、 dieses Dokuments gelten die Begriffe im Stichwortverzeichnis und die folgenden Begriffe. 3.1 elektronischer Bildempfnger en: electronic portal imaging device EPID aus einem zweidimensionalen Strahlungsempfnger und der dazugehrigen Elektronik bestehendes Gert, das es erlaubt, unter Nutzung der STRAH

19、LUNGSQUELLE eines medizinischen ELEKTRONEN-BESCHLEUNIGERS und im Wesentlichen senkrecht zu dessen ZENTRALACHSE, die Anatomie eines PATIENTEN als digitale Radiographie auf einem Bildschirm zu betrachten ANMERKUNG 1 Die hauptschliche Aufgabe eines EPID ist die FELD-VERIFIKATION. ANMERKUNG 2 Es handelt

20、 sich beispielsweise um Systeme auf der Basis von Video- oder CCD-Kameras, um zweidimensionale Anordnungen von IONISATIONSKAMMERN oder um Aktivmatrix-Systeme auf der Basis von amorphem Silizium. DIN EN 60976:2011-02 3.2 Hochkontrastauflsung rumliche Auflsung Fhigkeit, unterschiedliche Objekte im ang

21、ezeigten Bild aufzulsen, wenn die Differenz der SCHWCHUNG zwischen den Objekten und dem Hintergrund gro gegen das RAUSCHEN ist ANMERKUNG Die rumliche Auflsung“ oder HOCHKONTRASTAUFLSUNG“ wird auch als visuelles Ortsauflsungs-vermgen“ bezeichnet. 3.3 Interventionsschwelle diejenige Abweichung des Wer

22、tes eines Prfmerkmals einer KONSTANZPRFUNG vom zugehrigen Bezugs-wert, bei deren berschreiten die KONSTANZPRFUNG nicht bestanden ist DIN 6847-5:1998-01 ANMERKUNG Im Allgemeinen ist die INTERVENTIONSSCHWELLE von den Erfordernissen der angewendeten Bestrahlungstechniken abhngig. DIN 6847-6:2012-09 5 3

23、.4 Objektkontrast Schwchungsunterschied eines eingebetteten Objektes zu seiner homogenen Umgebung bezglich Strahlung ANMERKUNG Eine Vorschrift zur Berechnung des OBJEKTKONTRASTES ist in Anhang D angegeben. 3.5 Linienpaar-Auflsungsvermgen hchste unter spezifizierten Bedingungen im Bild visuell unters

24、cheidbare ORTSFREQUENZ des spezifizierten Linienrasters DIN EN 61223-3-1:2001-05 ANMERKUNG 1 Die Einheit ist Lp/mm. ANMERKUNG 2 Der Begriff LINIENPAAR-AUFLSUNGSVERMGEN“ wird in einigen Normen als praktischer Ersatz fr Orts-auflsung benutzt. 3.6 Niedrigkontrastauflsung kleinstes Kontrastdetailobjekt

25、von spezifizierter Form und Flche, das vor einem einheitlichen Hintergrund erkannt werden kann DIN EN 61223-3-1:2001-05 3.7 Ortsfrequenz Kehrwert der Periode einer periodischen zweidimensionalen Verteilung; die Dimension der ORTSFREQUENZ ist 1/Lnge DIN EN 62220-1:2005-01 3.8 interessierender Bereich

26、 ROI (en: region of interest) umschriebener Teil eines Bildes, der von besonderem Interesse ist E DIN 6868-162:2012-01 4 KONSTANZPRFUNGEN 4.1 Allgemeines Falls nicht anders festgelegt, gelten fr die KONSTANZPRFUNGEN die Prfbedingungen nach 4.2. Eine bersicht ber die KONSTANZPRFUNGEN geordnet nach de

27、r Prfhufigkeit gibt Anhang A. Die KONSTANZPRFUNGEN sind stets nach Erstinstallation im Anschluss an ABNAHMEPRFUNGEN sowie nach Reparaturen und nderungen, welche die KENNMERKMALE beeinflussen knnen, und zustzlich mit regel-miger Prfhufigkeit durchzufhren. Die Ausgangswerte der KONSTANZPRFUNGEN sind w

28、hrend oder unmittelbar nach ABNAHMEPRFUNGEN zu erheben und zu dokumentieren. Die KONSTANZPRFUNGEN drfen sich nach Reparaturen und nderungen auf diejenigen KENNMERKMALE beschrnken, die von der Reparatur oder nderung betroffen waren. Lassen sich Abweichungen der Werte der Prfmerkmale bei KONSTANZPRFUN

29、GEN innerhalb der zugehrigen INTERVENTIONSSCHWELLEN mit anderen als den in dieser Norm festgelegten Konstanzprfverfahren eindeutig feststellen, so drfen auch diese Alternativverfahren angewendet werden. Es brauchen nur solche KENNMERKMALE durch KONSTANZPRFUNGEN regelmig berprft zu werden, die fr die

30、 tatschliche Art der Anwendung des EPID relevant sind. DIN 6847-6:2012-09 6 Als Prfbedingungen sind nur diejenigen Kombinationen von Einstellparametern zu benutzen, die auch beim praktischen Betrieb vorkommen und das zu prfende KENNMERKMAL beeinflussen knnen. Die ermittelten Werte der Prfmerkmale si

31、nd mit den Bezugswerten der ABNAHMEPRFUNG zu vergleichen, und es ist festzustellen, ob die INTERVENTIONSSCHWELLE berschritten ist. Die Ergebnisse der KONSTANZ-PRFUNGEN sind zu dokumentieren. Prfungen einfacher Art (z. B. KONTRASTAUFLSUNG mit PHANTOM entsprechend Anhang D) lassen nur grobe Abweichung

32、en der Prfmerkmalswerte von den Sollwerten erkennen, sie mssen jedoch eindeutig als unter-halb der INTERVENTIONSSCHWELLE liegend erkennbar sein. Bei berschreitung der INTERVENTIONSSCHWELLE eines Prfmerkmals bei einer KONSTANZPRFUNG mssen vorher festgelegte Manahmen ergriffen werden. Die folgenden KE

33、NNMERKMALE mssen durch KONSTANZPRFUNGEN regelmig kontrolliert werden: Anzeige des ZENTRALSTRAHLS (bzw. Abweichung zwischen Bildmitte und ZENTRALSTRAHL); Detektorposition relativ zum ISOZENTRUM; ARTEFAKTE; Bildverzeichnung/Genauigkeit der Lngenanzeige; NIEDRIGKONTRASTAUFLSUNG; HOCHKONTRASTAUFLSUNG; S

34、ignalquerverteilung (Bildhomogenitt). ANMERKUNG Einige der aufgefhrten Merkmale sind von den Eigenschaften des ELEKTRONENBESCHLEUNIGERS abhngig. 4.2 Prfbedingungen Bei allen Messungen mssen MONITORRATE, DOSISMONITORVORWAHL, Energie und der FOKUS-BILD-EMPFNGER-ABSTAND dokumentiert werden. Es gilt Tab

35、elle 1 soweit mglich und falls nicht anders festgelegt. Tabelle 1 Prfbedingungen Parameter Kennwert TRAGARM-ROTATIONSWINKEL 0 BLENDENDREHWINKEL 0 FOKUS-BILDEMPFNGER-ABSTAND 140 cm FELDGRSSE 20 cm 20 cm im NORMALEN BESTRAHLUNGSABSTAND Aufnahmemodus Einzelbild 4.3 KENNMERKMALE, Prfverfahren und Anford

36、erungen 4.3.1 Anzeige des ZENTRALSTRAHLS Durch Abbildung eines Prfkrpers wird der ZENTRALSTRAHL auf der Aufnahme markiert. Diese Markierung wird mit der Anzeige des ZENTRALSTRAHLS am Bildwiedergabegert verglichen. Prfmerkmal ist die Abweichung der Anzeige von der Markierung in mm, bezogen auf den NO

37、RMALEN BESTRAHLUNGSABSTAND. ANMERKUNG In Anhang E ist ein geeigneter Prfkrper beschrieben. DIN 6847-6:2012-09 7 4.3.2 Detektorposition relativ zum ISOZENTRUM Es ist die Positioniergenauigkeit des Detektors relativ zum ISOZENTRUM zu ermitteln. Fr die laterale Ver-schiebung wird dazu die Verschiebung

38、des Detektors bezglich einer Markierung mit einem Mastab gemessen und mit der Anzeige verglichen. Fr die vertikale Verschiebung (Verschiebung in z-Richtung) wird der Abstand des Detektors von der durch den Raumlaser angezeigten Isozentrumsposition gemessen und mit der Anzeige verglichen. Prfmerkmal

39、ist jeweils die Abweichung in mm. Die Prfung muss den gesamten Verfahrweg einschlieen. Dieser Test muss fr verschiedene TRAGARM-ROTATIONSWINKEL, mindestens fr die Tragarmstellungen 0, 90 (oder 270) und 180 durchgefhrt werden. ANMERKUNG Dieser Test entfllt fr Systeme, die nur in einer festen Position

40、 bezglich des ISOZENTRUMS betrieben werden knnen. Fr solche Systeme gengt die berprfung der Anzeige des ZENTRALSTRAHLS (4.3.1) abhngig vom TRAGARM-ROTATIONSWINKEL. 4.3.3 ARTEFAKTE Die Prfung erfolgt durch Sichtprfung. Dazu muss in einem gleichfrmig ausgeleuchteten, den gesamten Detektor erfassenden

41、Bild der gesamte Grauwertbereich bercksichtigt werden. Es drfen keine strenden ARTEFAKTE auftreten. 4.3.4 Bildverzeichnung Die Bildverzeichnung wird mit einem Prfkrper, der geeignete geometrische Strukturen enthlt, berprft. Eine geeignete Struktur ist beispielsweise ein Quadrat. Fr ein Quadrat ergib

42、t sich die Bildverzeichnung als Abweichung des Verhltnisses zweier Seiten bzw. einer Seite (a) und einer durch Wurzel aus 2 geteilten Diagonalen (d) von eins. Ersatzweise kann die Bildverzeichnung mit Hilfe von Software-Werkzeugen (z. B. Lineal) berprft werden. Ein geeigneter Prfkrper ist in Anhang

43、E angegeben. Prfmerkmal ist der Quotient entsprechender Lngen. BEISPIEL Bei Verzeichnungsfreiheit gilt fr ein Quadrat: 122111433221=dddaaaaaaaDarin sind aidie Seite und didie Diagonale. ANMERKUNG Die Bildverzeichnung kann auch mit Hilfe eines PHANTOMS entsprechend Anhang E bestimmt werden. 4.3.5 Gen

44、auigkeit der Lngenanzeige Es ist das Verhltnis der Anzeige geeigneter Lngen der Abbildung des Prfkrpers und den tatschlichen Lngen des Prfkrpers, bezogen auf den NORMALEN BESTRAHLUNGSABSTAND, zu bilden. Dieses Verhltnis wird fr zwei zueinander senkrechte Richtungen ermittelt. Prfmerkmal ist die Abwe

45、ichung des Mittelwertes ber beide Richtungen von 1. 4.3.6 NIEDRIGKONTRASTAUFLSUNG Die KONSTANZPRFUNG ist entsprechend der in den BEGLEITPAPIEREN des Herstellers angegebenen Prozedur und bereitgestelltem Prfkrper durchzufhren. Alternativ kann die KONSTANZPRFUNG auch mit einem PHANTOM durchgefhrt werd

46、en, in dem verschieden tiefe Bohrungen Objekte unterschiedlichen KONTRASTES darstellen. Es ist darauf zu achten, dass jeder Prfung die gleiche Bildverarbeitung zugrunde liegt. Diese Einstellungen sind zu dokumentieren. Die Prfung muss fr alle fr die Bilderzeugung genutzten STRAHLUNGS-QUALITTEN durch

47、gefhrt werden. Prfmerkmal ist die Sichtbarkeit der Bohrungen. DIN 6847-6:2012-09 8 Die Bestimmung der NIEDRIGKONTRASTAUFLSUNG darf visuell oder mit einer Software erfolgen. ANMERKUNG In Anhang D ist ein geeignetes PHANTOM beschrieben. 4.3.7 HOCHKONTRASTAUFLSUNG Bei dieser Methode wird das rumliche A

48、uflsungsvermgen ber die Abbildung von Strichgittern bestimmt. Es wird ein Prfkrper verwendet, welcher aus Linienrastern von Streifen eines hoch absorbierenden Materials mit rumlichen Frequenzen im Bereich von etwa 0,1 Lp/mm bis mindestens 0,5 Lp/mm besteht. Dieser Prfkrper wird direkt auf dem Detektor oder in einem definierten Abstand (z. B. NORMALER BESTRAHLUNGSABSTAND) positioniert. Um Unsicherheiten zu vermeiden, die durch Quanten- oder elektroni-sches RAUSCHEN verursacht werden, wird ber drei Bilder gemittelt. Prfmerkmal ist d