Užívateľská príručka programu - q4space.netkosice.sk · Užívateľská príručka programu BioGray V 1.5.4 5 1.2 Obmedzenia programu Program môže pracovať s maximálne 9

Užívateľská príručka programu

„BioGrayPlus“

Modelovanie a predikovanie rádiobiologických účinkov v RT

Verzia programu 2.0.3.*

Pavol Matula, Ján Končik

Východoslovenský onkologický ústav, a.s.

Košice, apríl 2015

Užívateľská príručka programu BioGray V 1.5.4

2

Obsah

1. ÚVOD............................................................................................4 1.1 Kurz, schéma, DVH, projekt....................................................................4 1.2 Obmedzenia programu.............................................................................5 1.3 Kalkulačné modely...................................................................................5 1.4 Databáza tkanív........................................................................................5 1.5 Užívateľské rozhranie..............................................................................6

1.5.1 „Hot keys“:.........................................................................................6 1.5.2 Funkcie aktivované jednoduchým kliknutím myšou ...........................6 1.5.3 Funkcie aktivované dvojklikom ..........................................................7

1.6 Výstupy......................................................................................................7

2. Práca s programom.......................................................................8 2.1 Úvodný formulár ......................................................................................8

3. Pracovná plocha BioGray ............................................................9

4. „Schemes“...................................................................................10 4.1 Vytvorenie novej schémy........................................................................10 4.2 Zmena schémy........................................................................................10 4.3 Zmazanie schémy ...................................................................................10 4.4 Export a import projektu........................................................................10

4.4.1 Export projektu .................................................................................10 4.4.2 Import projektu .................................................................................11

5. „Courses“ ....................................................................................12 5.1 Identifikácia kurzu (Identification).......................................................12 5.2 Nový kurz................................................................................................13 5.3 Úpravy kalendára...................................................................................13 5.4 Vytvorenie kurzu s využitím „Templates“.............................................14 5.5 Biology ....................................................................................................14 5.6 Používanie DVH v kurze........................................................................15

6. DVH.............................................................................................17 6.1 TPS verzus BioGray ...............................................................................17 6.2 Summary DVH a Plain DVH ................................................................17 6.3 Otvorenie tabuľky DVH z TPS (súbor).................................................18 6.4 Assignement............................................................................................18 6.5 Existujúce asociácie tkanív....................................................................19 6.6 Disconnect ..............................................................................................20 6.7 Chart .......................................................................................................20 6.8 File browser............................................................................................21 6.9 FTP klient...............................................................................................22

7. Diagram.......................................................................................23


3

7.1 BED ........................................................................................................23 7.2 TCP/NTCP..............................................................................................23

8. Reports............................................................................................25 8.1 Treatment report ....................................................................................25 8.2 Radiobiological report............................................................................27

9. Administration ............................................................................28 9.1 Záložka Program setup ..........................................................................28

9.1.1 Paths - cesty......................................................................................28 9.1.2 Nastavenia chovaní programu..........................................................28

9.2 Radiobiology - rádiobiológia .................................................................29 9.2.1 RB databáza - Edit............................................................................29 9.2.2 RB databáza - pokročilé výpočty......................................................30 9.2.3 Lamda 2Y ..........................................................................................31

9.3 Adm’s Tools (nástroje správcu).............................................................31


4

1. ÚVOD BioGray je program je určený na modelovanie a predvídanie účinku rádioterapie na tumory a orgány (tkanivá). Nadväzuje na program RADBIO vyvinutý Karolom Ďurovcom a Pavlom Matulom v rokoch 1990 –1995.

Program bol vyvinutý v prostredí Delphi5 je inštalovateľný pod OS Win98 (alebo vyššom), predpokladá operačnú pamäť 256 MB a minimálne rozlíšenie 1024x768. Využíva BDE, databázové tabuľky sú typu Paradox. V systémoch Vista, 7, 8 inštalácia BDE a knižnice vyžaduje administrátorské práva.

1.1 Kurz, schéma, DVH, projekt

Ožarovacia séria sa v BioGray nazýva kurz. Formálne ide o záznam popisujúci opakujúcu sa ožarovaciu udalosť (podanie). Zahŕňa dozimetrické, chronologické a tkanivové východiská. Kurz vždy patrí akejsi schéme. Schému s príslušnou množinu kurzov a vzťahov nazývame Projekt.

Obrázok 1. Schéma, kurz, DVH, projekt

Ako vidno z obrázka, základná dátová schéma BioGray je hierarchická databáza (1:N). „Master“ záznamom je schéma a kurz je podriadený („slave“).

Tkanivám kurzu sa asociujú tkanivá z „Plain DVH“ a tkanivám zo všetkých kurzov tkanivá tzv. „Summary DVH“.

Poznámka: Rádiobiologické parametre tumorov a orgánov (tkanív) sú

uložené v zdieľanej databáze. Každé tkanivo má od svojho vytvorenia

jedinečnú identifikáciu. Kurz sa odvoláva na túto identifikáciu. Výpočet

prebieha vždy s aktuálnymi rádiobiologickými parametrami. Preto sa na

modifikovanie obsahu databázy tkanív vyžaduje administrátorskú licencia.

T: Ca cerv ut L: rectum L: blader L: femoral h.

:EXT 25fr/2,0Gy/#1 [50,0]

Bost:HDR 4fr/6,0Gy/#1 [24,0]

F. G. Schéma

Kurzy

Tkanivá

Summ DVH

Plain DVH

Kurz 2

Plain DVH

Kurz 1 Asociované DVH


5

1.2 Obmedzenia programu

� Program môže pracovať s maximálne 9 kurzami (v každej schéme).

� Každý kurz môže mať najviac 16 tkanív.

� Vo všetkých kurzoch môže byť najviac 60 tkanív.

� Každý kurz môže mať najviac 127 aktívnych dní (hyperfrakcionácia ich nezvyšuje).

1.3 Kalkulačné modely

Program pracuje s lineárne kvadratickým modelom (LQM) poškodenia bunky ionizujúcim žiarením. Používa koncept biologicky efektívnej dávky (BED) Barendsena (1982) a J. Fowlera (1983) a Lymanov modifikovaný SDR (Sigmoidal Dose Response) model výpočtu TCP a NTCP. Vypočítava pravdepodobnosť poškodenia tkaniva po aplikovaní terapie v danom dni. Rozvoj BED/TCP/NTCP je možné zobraziť ako funkciu času alebo kumulovanej fyzikálnej dávky.

Pozn. Program je doplnený aj o model Kewhar resp LQLM

1.4 Databáza tkanív

Databáza tkanív je rozdelená do troch skupín podľa terapeutického cieľa:

1. Tumory (Tumors)

2. Tkanivá s parametrami pre prognózu skorých účinkov (Early)

3. Tkanivá s parametrami pre prognózu neskorých efektov (Late)

Obrázok 2. Databáza tkanív (tumory - náhľad)

Upravovanie týchto záznamov je podmienené administrátorskou licenciou.


6

1.5 Užívateľské rozhranie

K formalizácii schém a kurzov slúžia skupiny formulárov. Program používa "post-operačnú" logiku. Užívateľ najprv vyplní formulár a potom zvolí spôsob uloženia do databázy (New alebo Update).

Poznámka 1.: Program upozorňuje užívateľa,

ak bol formulár zmenený a nebol uložený (viď

Administration - Program setup).

1.5.1 „Hot keys“:

Aktívny objekt Klávesa Funkcia

F3 Vyhľadaj schému podľa mena

<Shift> F3 Choď na zapamätanú pozíciu

Zoznam schém

<Ctrl> F2 Zapamätaj si pozíciu záznamu

Courses / Biology, zoznam tkanív

F3 Vyhľadaj tkanivo podľa názvu

Administrácia / Radiobiology

F3 Vyhľadaj tkanivo podľa názvu

1.5.2 Funkcie aktivované jednoduchým kliknutím myšou

Panel Kurzor Funkcia

DVH Tkanivá z TPS

Asociuje tkanivo z TPS k aktuálnemu tkanivu z BioGray a posunie sa na nasledujúci riadok v zozname tkanív BioGray

KURZ IDENT

Deň v kalendári Zmena terapeutického dňa na neterapeutický a naopak

SCHEMES Zoznam schém Načítanie projektu (schéma + podriadené záznamy)

SCHEMES COURSES DVH

Zoznam kurzov Výber kurzu, biológie, asociovaných DVH, zobrazenie formulára a príznakov


7

DVH CHART

DVH graf Vyhľadanie a zobrazenie VGy pre aktuálne tkanivo

1.5.3 Funkcie aktivované dvojklikom

Panel Pozícia kurzora Funkcia

COURSE BIOLOGY

Zoznam tkanív pridaj tkanivo do kurzu (ak už nie je)

„lime“ podklad Použi hodnotu z DVH (ak asociácia)

DVH Použi max dávku pre tkanivo z DVH

Σ Použi Vparc zo sumárneho DVH

Dose [%] zadaj hodnotu (dialóg)

COURSE BIOLOGY

VParc zadaj hodnotu (dialóg)

DVH Assignement

DVH Files Otvor súbor a zobraz obsah (reverzibilne, bez zápisu na disk)

Radiobiológia graf Maximalizuj veľkosť grafu

DIAGRAM

Tabuľka Optimalizuj výšku tabuľky

1.6 Výstupy

Výstupom rádiobiologickej simulácie je pravdepodobnostná miera, ktorá dovoľuje porovnávať rôzne RT scenáre. Ak užívateľ otvorí panel Report, program vytvorí dve správy vo formáte HTML.


8

2. Práca s programom

Pri spustení nelicencovanej verzie sa objaví dialógové okno s privátnym kľúčom pre BioGray a daný počítač.

Užívateľ zašle privátny kľúč (Private key) na adresu [email protected] alebo [email protected]. Ak je kľúč regulárny, zašle sa permanentný licenčný kľúč.

2.1 Úvodný formulár

Aby sa urýchlila práca s programom a zostavovanie projektov, program pracuje s dvoma množinami projektov:

� pacientské projekty � prototypové projekty

Obrázok 3. Úvodný formulár

Pacientské projekty sú určené pre rutinné vyhodnocovania terapie. Prototypové boli autormi zamýšľané ako predlohy najpoužívanejších liečebných scenárov. Ktorýkoľvek kurz je možné „prevziať“ do iného projektu.


9

3. Pracovná plocha BioGray

BioGray používa spoločný rámec, ktorý umožňuje rýchly prístup k projektu. Schéma je prístupový („master“) záznam. Ponuku schém je možné „filtrovať“ podľa Prefered site (filtrovanie je deaktivované zaškrtnutím All sites).

Vyhľadávanie schémy podľa názvu sa vykonáva stlačením F3. Kurzor (aktívny vstup) sa ale musí nachádzať v zozname schém.

Obrázok 4. Výber schémy (spoločný rámec)

Stlačením Bookmark project sa zapamätá pozícia aktuálnej schémy (projektu) a stlačením Goto bookmark sa nastaví ako aktuálna.

Filter - oblasť Filter oblasti vypnúť / zapnúť

Vyber schému

Yellow: Príznak, že schéma (kurz) má asociované DVH Názov schémy

Chronológia kurzov

Kurzy schémy

Doba trvania Start - Stop


10

4. „Schemes“

Formulár slúži na vytvorenie alebo zmenu schémy.

4.1 Vytvorenie novej schémy

Užívateľ vyplní formulár a príkazom New schému uloží. Názov novovytvorenej schémy sa objaví v zozname schém (projektov).

Obrázok 5. Formulár schémy

4.2 Zmena schémy

Užívateľ zvolí schému, upraví formulár a zmenu uloží príkazom Update.

4.3 Zmazanie schémy

Užívateľ zvolí schému a stlačí Delete. Po potvrdení sa schéma zmaže. Ak má schéma kurzy (sub - záznamy), užívateľ potvrdí ich zmazanie.

4.4 Export a import projektu

BioGray umožňuje uloženie projektu do súborov formátu paradox a tieto importovať do inej inštalácie. Podmienkou je len kompatibilita programu a rádiobiologickej databázy.

4.4.1 Export projektu

Uloženie sa vykoná kliknutím na Export project. BioGray vytvorí v priečinku Export priečinok, ktorého názov jednoznačne identifikuje pôvodnú schému (napr. 40E2995696336D74). Do neho uloží šesť súborov:

Schema.db, Schema.mb, Kurz.db,

SchemaDvh.db, SchemaDvh.mb Schema.txt.

Dátum vytvorenia schémy

1. Názov schémy

2. Vyber oblasť

(site) 3. Ulož ako novú

schému


11

Súbor Schema.txt je pomocný a slúži na zostavenie ponuky pri „importovaní“ projektu. SchemaDvh.db a SchemaDvh.mb obsahujú záznamy o asociáciách.

Obrázok 6. Prenos projektu medzi inštaláciami

Prenos projektu má dva kroky. V prvom sa priečinok (v tomto prípade 40E2995696336D74) vrátane obsahu prekopíruje na cieľový počítač do priečinka Export. V druhom kroku sa na cieľovom počítači vykoná Import projektu.

4.4.2 Import projektu

Užívateľ klikne na ikonku Import project. Program zobrazí zoznam dostupných projektov (priečinku Export).

Obrázok 7. Import projektu (názov je totožný s pomenovaním schémy)

Užívateľ zvolí meno a dvojklikom myše spustí procedúru importu. Ak program zistí, že už existuje schéma alebo kurz s rovnakou identifikáciou („pôvodom“), požiada o povolenie prepísať.

EXPORT IMPORT BG 1 BG 2


12

5. „Courses“

Užívateľ po vytvorení schémy pokračuje vytvorením kurzu. Ku každému kurzu definuje množinu tkanív, ktoré sú kurzom atakované (Courses – Biology).

Kurz obsahuje základné parametre a odkazy, ktoré vyžadujú rádiobiologické výpočty. Je formálne nezávislou jednotkou, čo umožňuje kopírovanie kurzu z jedného projektu do iného.

Poznámka 2. Z hľadiska exaktnosti by bolo správnejšie zvažovať nielen terapeutické, ale i verifikačné ožiarenie (portál, con-beam a pod). To by

však neúnosne komplikovalo plánovanie terapie, a naviac, plán nemôže

predvídať fakultatívnosť verifikačného ožiarenia.

5.1 Identifikácia kurzu (Identification)

Kurz je nezávislou kalkulačnou jednotkou, má vždy „priamočiaru“ interpretáciu.

Obrázok 8. Kurz - Identifikácia

Course name: Ak užívateľ názov neuvedie, vytvorí sa „charakteristický“ názov pri stlačení Update alebo New napr.: :EXT 10fr/3,3Gy/#1 [33,0]. Dvojbodka v názve kurzu je substitučný znak, za ktorý sa dopĺňa charakteristický názov. Napr. kurz s názvom „boost:“, bude zmenený na boost: HDR 4fr/6,0Gy/#1 [24,0]. Číslo za znakom # znamená hyperfrakcionáciu (viď ďalej), a číslo v hranatej zátvorke udáva celkovú dávku (v Gy).

RT Modality: EXT (HDR), PDR, LDR (pri LDR a PDR kurze je nutné uviesť i dávkový príkon Gy/Hr)

Fractions: Počet dní, v ktorých sa vykonáva terapia týmto kurzom.

Gy/Fr: Denná dávka aplikovaná týmto kurzom

Hyperfractionation: Číslo 1 znamená štandardný režim, číslo väčšie ako jedna znamená, že denná dávka (Gy/Fr) je rozdelená na N podaní (predpokladá sa odstup medzi podaniami minimálne 6 hodín).

Skry kurz – „akoby nebol“

Kalendár kurzu


13

Week regime: Postupnosť čísel (1-pondelok, 7- nedeľa), ktorá sa vyhodnocuje zľava doprava (a perióda je daná počtom znakov). Napríklad „13524“ znamená, že terapia sa má vykonávať v dňoch Po-St-Pia-Ut-Št (=5 terapií za dva týždne). Ak ale kurz začne v utorok, rozvoj bude Ut-Št-Po-St-Pi.

Po vytvorení užívateľ pokračuje formulárom Biology.

5.2 Nový kurz

Kurz je možné vytvoriť „od základu“ vyplnením formulára Identification a uložením New. Názov novovytvoreného kurzu sa objaví v zozname kurzov.

Obrázok 9. Vytvorenie nového kurzu „od základu“

Zápisom kurzu sa vytvorí implicitný denný plán terapie, ktorý je odvodený z reťazca Week regime. Ak sa v ožarovacom scenári vyskytujú nepravidelnosti, užívateľ upraví kalendár.

5.3 Úpravy kalendára

Pohyb medzi mesiacmi sa vykonáva kliknutím na [ » ] alebo [ « ]. Stlačením Reset sa obnovia pôvodné nastavenie podľa Week regime (zrušia sa všetky individuálne zmeny v kalendári). Zmeny je nutné uložiť “Save calendar”.

Princíp práce s formulárom je jednoduchý. Kliknutím na deň sa z aktuálne terapeutického dňa stane neterapeutický a naopak. Farebné rozlišovanie dní používa 4 farby:

Pondelok – Piatok Sobota – Nedeľa Terapia � � Bez terapie � �

Editor ale nedovolí “preklopiť“ začiatok kurzu.

1. Zvoľ

schému

2. Vyplň formulár

3. New

Zoznam kurzov


14

Obrázok 10. Kalendár kurzu

5.4 Vytvorenie kurzu s využitím „Templates“

Užívateľ môže použiť ktorýkoľvek kurz schémy ako šablónu. V zozname šablón vyhľadá schému a jej kurz „adoptuje“ Adopt this course.

Obrázok 11. Vytvorenie kurzu využitím „Templates“

Následne upraví Identification a kurz uloží ako New. Pokračuje Biology.

Poznámka 3. Výhodou použitia Templates je, že nový kurz prevezme

tkanivá zdrojového kurzu.

5.5 Biology

Panel Biology slúži na zostavenie zoznamu tumorov a tkanív atakovaných kurzom (aby bola možná kalkulácia, kurz musí obsahovať aspoň jeden tumor).

Nasledujúci mesiac

Ulož kalendár terapie

Obnov kalendár - nastav podľa

týždenného režimu

Doba trvania kurzu

Terapeutických dní v aktuálnom mesiaci

(január)

2. Nalistuj schému

3. Vyber kurz

1. Zvoľ zdroj

4. Adoptuj

kurz


15

Obrázok 12. Biology: Zahrnutie tkaniva do kurzu

Užívateľ listuje v zozname tkanív (alebo ho vyhľadá podľa názvu funkciou Find F3) a stlačením Attach (alebo dvojklikom) tkanivo zahrnie do kurzu.

Poznámka 4. Ak sa zruší označenie All sites, ponuka sa obmedzuje na

tkanivá podľa Prefered site.

Poznámka 5. Ak užívateľ prehliada tkanivá kurzu a je aktívne „All Sites“ zobrazuje sa aj príslušný záznam z databáze.

Po vytvorení kolekcie sledovaných tumorov a tkanív zmenou relatívnej dávky [%] užívateľ nastaví fyzikálnu dávku na tkanivo aktuálneho kurzu.

Aktívne tkanivo je možné vymazať zo zoznamu kurzu vyvolaním kontextovej ponuky „Delete tissue“ (pravé tlačidlo myše)

Biológia kurzu sa uloží Accept biology (stačí raz pre daný kurz a všetky zmeny na tomto paneli).

5.6 Používanie DVH v kurze

Ak už bolo vykonané asociovanie tkanív (viď kapitola DVH), panel Biology dovoľuje prevziať niektoré hodnoty z DVH a tým objektivizovať výpočet BioGray.

Usporiadanie

4. Zvoľ

tkanivo

5. Attach

6. Ulož

3. Typ tkaniva

2 Vyber kurz

1 Vyber schému


16

Obrázok 13. Prevzatie parametrov z DVH

Sýtozelené políčka predstavujú hodnoty z DVH (ako už bolo uvedené, sú dostupné len pre asociované tkanivá). Dvojklikom sa táto hodnota použije ako referenčná pre tkanivo aktívneho kurzu.

Obrázok 14. Radiačná záťaž tkaniva kurzom vs. hodnoty z DVH

V prípade maximálnej dávky (DVH) sa vypočíta násobiteľ (relatívny) voči plánovanej dávke a ním sa koriguje dávka na frakciu apod..

Pretože základnou kalkulačnou jednotkou je kurz, je vhodné nastaviť Vparc tkaniva (vo všetkých kurzoch) podľa hodnoty sumačného DVH. Táto „nelogičnosť“ vychádza zo skutočnosti, že Vparc z Plain DVH je vlastne nepoužiteľný, pretože objemová závislosť sa simuluje podľa Vparc zo sumačného DVH (viď formulár Diagram).

Poznámka 3.: Súčet fyzikálnych dávok (pre tkanivo) je len orientačná hodnota, pretože nejde o 3D kalkuláciu.

Poznámka 4.: Pri viac ako jednom kurze sa z parciálnych ani sumačných

DVH nedajú odvodiť nekonfliktné hodnoty fyzikálnej dávky pre výpočet

BED.

Relatívna dávka [%] na tkanivo (z kurzu)

Vparc [%] zo sumačného DVH

Súčet fyzikálnych dávok na tkanivo zo všetkých aktívnych kurzov [Gy]

Fyzikálna dávka na tkanivo z aktívneho kurzu [Gy]

Vparc [%] z Plain DVH

Fyzikálna dávka z DVH pre asociované tkanivo (opcia 2 cm3)

4. Uprav Vparc

2. Vyber tkanivo

1. Typ tkaniva

3. Uprav dávku

5. Ulož


17

6. DVH

Všeobecne, DVH (z TPS) je textový súbor, ktorý začína hlavičku za ktorou nasleduje jedna alebo viac ROI sekcií s tabuľkou. Tabuľka má minimálne dva stĺpce, jeden obsahuje dávku a druhý objem. Riadky tabuľky sú usporiadané podľa dávky. Je žiadúce, aby hodnoty boli absolútne (Gy, ccm) alebo existovala možnosť ich prepočítania na tieto miery.

Poznámka 6.: Kumulatívny a diferenciálny zápis DVH je informačne

rovnocenný. Nemýliť si ale kumulatívny DVH so Summary DVH v

BioGray

6.1 TPS verzus BioGray

Tumory a tkanivá v databáze BioGray majú štandardné anglické názvy. V TPS však lekár pomenúva ROI voľne. Manuálna procedúra „Asociovania“ priradí tkanivu BioGray meno ROI. Po asociovaní sú už informácie z DVH využiteľné v kalkuláciách BioGray.

Obrázok 15. TPS a BioGray

Poznámka 7.: Charakteristické znaky tabuliek DVH rôznych TPS sú

popísané špecifickými riadkami v súbore TPS.BGC. Program testuje

varianty a ak sa dosiahne zhoda, zvolí stratégiu načítania a spracovania. .

Po vykonaní asociovania je ešte nutné prispôsobiť relatívne radiačné záťaže tkanív v kurzoch (Courses – Biology) podľa hodnôt z DVH.

6.2 Summary DVH a Plain DVH

Formálne BioGray vyžaduje dva druhy DVH. „Plain“ (pre kurz) a „Summary“ (pre celý projekt).

o Ak má projekt jeden kurz, Plain a Summary DVH sú identické (asociuje sa len sumárne DVH a Plain DVH sa prevezme klonovaním).

o Ak je kurzov viac, každý by mal mať asociovaný „Plain DVH“.

o Korektný výpočet ale vždy vyžaduje asociovanie Summary DVH.

PC BioGray TPS

DVH


18

o Asociovaný Summary alebo Plain DVH sa už potom zobrazuje alebo používa automaticky.

6.3 Otvorenie tabuľky DVH z TPS (súbor)

Užívateľ nalistuje DVH tabuľku (priečinok predtým vyberie na paneli File Brovser). Kliknutím na Open sa BioGray pokúsi súbor identifikovať a načítať.

Ak je identifikácia DVH úspešná, zobrazí sa názov TPS a zoznam nájdených ROI. Meno plánu a charakteristické parametre aktuálneho (prvého) ROI sa zobrazia v hlavičke (Obrázok 16).

Obrázok 16. Charakteristické dáta z DVH

Poznámka: Políčka s pozadím je možné zmeniť (dvojklik a zadaj hodnotu)

6.4 Assignement

Užívateľ musí asociovať tkanivo BioGray s názvom ROI pre Summary DVH a „Plain“ DVH pre (každý) kurz. Ak užívateľ klikne na schému, operácie sa budú týkať Summ DVH. Ak na kurz, operácie sa budú vzťahovať na Plain DVH aktívneho kurzu. Príznakom existencie asociácie (vykonanej) je text v žltom rámčeku nad zoznamom (schémy alebo kurzu).

Poznámka: Ak je otvorený panel DVH, príznakom práce so Summary DVH je gaštanový podklad v záhlaví (viď obr. 17). Svetlo modrá farba je

príznakom práce s Plain DVH.

Názov plánu Názov ROI

Max dávka

Absolútny objem v ccm

Predpísaná dávka (TU)

VGy: 0.1, 1, 2 a 10 cm3

TPS (označenie)

Prepočítavací koeficient dávky

Spoločný dávkový násobiteľ

Prepočítavací koeficient objemu

Farba: Summary

DVH


19

Obrázok 17. Asociovanie DVH (Summary DVH)

Užívateľ klikne na riadok s tkanivom BioGray v tabuľke asociácií (v strede) a následne na riadok s názvom ROI (vpravo)

Poznámka 8. Funkcia „Append“ slúži na zreťazenie DVH tabuliek, ak sú

DVH uložené vo viacerých súboroch. Program overuje, či ide o ten istý

plán (heuristicky)

Poznámka 9.: Program po asociovaní tkaniva automaticky posunie výber

na nasledujúci riadok v tabuľke asociácií. Pokus asociovať to isté ROI

k inému tkanivu BioGray zruší starú asociáciu a platí nová.

Poznámka 10.: Ak má projekt len jeden kurz, užívateľ asociuje len

sumárne DVH a stlačením „Clone“ asociáciu prenesie na aktuálny kurz.

Užívateľ vykoná asociovanie pre všetky relevantné tkanivá a asociácie uloží stlačením Accept / Save. Ak vstupná DVH tabuľka nezodpovedá cieľovej dávke (DVH sa týka iného počtu frakcií alebo inej „prescribed dose“), dvojklikom na násobiteľa CDF (Common Dose Factor) je možné zmeniť dávkovú škálu a využiť existujúce DVH.

6.5 Existujúce asociácie tkanív

Pri kliknutí na schému (obr. 19) sa načíta a zobrazí Summary DVH (ak bol predtým asociované aspoň jedno tkanivo). Pri kliknutí na kurz sa načíta a zobrazí „Plain DVH“ (kurzu).

5. Klikni na

ROI (TPS)

3. Otvor DVH

1. Vyber schému

4. Vyber

BioGray tkanivo

2. Nalistuj

súbor s DVH

Ulož asociácie

Príznak: Summary DVH


20

Obrázok 18. Načítanie asociácií (Plain DVH)

Poznámka: Ak užívateľ otvorí DVH ale asociáciu ju neuloží, slačením

Refresh association načíta pôvodnú (uloženú) asociáciu.

6.6 Disconnect

Disconnect nevratne zmaže asociáciu tkanív BioGray s ROI tkanivami.

Obrázok 19. Disconnect tkanív (nevratné)

6.7 Chart

Formulár slúži na prehliadanie DVH z TPS i asociované DVH v kumulatívnej a diferenciálnej forme. CDF je spoločný násobiteľ x-ovej škály DVH. Dovoľuje

Zruš asociácie k DVH pre tkanivá kurzu

alebo projektu

Vyber schému

ROI názvy asociovaných

tkanív

Tabuľka asociácií

Príznak: Projekt má Summary

DVH

Príznak: Aktuálny kurz má Plain DVH


21

využiť DVH pre výpočet bez nutnosti „preškálovania“ na TPS, ak bola použitá iná celková dávka.

Obrázok 20. Prehliadanie DVH

Kliknutím myšou na plochu grafu sa vyhľadá kurzoru najbližšia menšia tabelovaná hodnota VGy pre aktuálne tkanivo.

Poznámka 11. Diferenciálny DVH je možné zobraziť v dvoch režimoch:

Objem normalizovaný na 100% pre najväčší objem alebo normalizovaný

na 100% pre každé tkanivo.

6.8 File browser

Kvôli prehľadnosti je vhodné ukladať DVH do vlastných priečinkov (podľa pôvodu či účelu). BioGray používa „prednastavený“ („default“), ktorý je možné zmeniť pomocou formulára „File Browser“.

Obrázok 21. Nastavenie „default“ priečinka pre DVH

1. Zvoľ disk

2. Vyber cestu

3. Použi cestu

Súbory v priečinku

Otvor súbor v editore Notepad

Aktuálny ROI (hrubá čiara)

VGy

Možnosti zobrazenia

Nasledujúci / predchádzajúci

bod DVH

Common Dose Factor

(zmena škály X)

Charakteristické hodnoty pre

zvolené tkanivo

Zoznam ROI


22

Užívateľ môže konkrétny súbor zmazať stlačením Delete.

Poznámka 12.: Editovanie textového súboru pomocou Notepad môže

zlyhať, ak ten používa UNIX konvenciu (riadky sú ukončené <LF> a nie

<CR><LF> ako vo Windows)

6.9 FTP klient

Program môže fungovať ako FTP klient a čítať DVH z propagovaných priečinkov FTP servera. Pre pripojenie je potrebné nakonfigurovať FTP server.

Obrázok 22. Konfigurácia FTP servera


23

7. Diagram

Výstupom rádiobiologickej simulácie BioGray je tabuľka a graf. Panel slúži i na nastavenie vlastností zobrazení, parciálnemu objemu, výber dvojice tumor -tkanivo pre výpočet benefit funkcie a pod. Diagram BED resp. TCP/NTCP zobrazuje reálny vývoj hodnôt v priebehu terapie. Užívateľ môže zvoliť, či X- súradnica má byť fyzikálna dávka alebo dátum. Body kalkulácií sa nemenia, pretože sú založené na radiačných udalostiach.

7.1 BED

BED (Biologicky Efektívna Dávka) je vypočítavaná pomocou LQ modelu. Diagram zobrazuje vývoj v priebehu liečby.

Obrázok 23. Simulácia rastu BED počas liečby

Tabuľka v dolnej časti zobrazuje hodnoty vo chvíli ukončenia všetkých kurzov. Ak má niektoré tkanivo asociovaný DVH, príslušný riadok tabuľky obsahuje i z nej vypočítané hodnoty: Parciálny objem (Vpc), efektívny objem (Vef), maximálnu dávku (Dmax), medián dávky (Dmed) and effective uniform dose (EUD).

7.2 TCP/NTCP

TCP (Tumor Control Probability) vyjadruje pravdepodobnosť tumorovej kontroly („silu“ terapie) spôsobenej rádioterapiou. NTCP (Normal Tissue Complication Probability) vyjadruje pravdepodobnosť včasných a neskorých poškodení zdravých orgánov či tkanív tou istou schémou.

Tabuľka tumorov a tkanív BioGray

(súhrnne zo všetkých kurzov)

Škála osi X Gy / dátum

Výpočty pre

asociované tkanivá


24

U poškodení, ktoré závažným spôsobom ovplyvňujú kvalitu života, alebo priamo ohrozujú život (poškodenie miechy, slepota a pod.) by mala byť riziko nižšie ako 1% (NTCP). U iných orgánov 5%. Pre dvojice tumor – orgán je „benefit funkciu“ (terapeutický zisk) definovaná vzťahom:

BF = TCPTuRef*(1 - NTCPtkanivo)

Obrázok 24. Výstupy TCP/NTCP

Benefit funkcia zohľadňuje protirečivosť záujmov terapeuta a tým objektivizuje hodnotenie terapie. Ide o reálne číslo z intervalu 0..1. BioGray zobrazuje benefit funkciu ako krivku normalizovanú na 100%.

Dvojicu tumor-orgán užívateľ vyberá kliknutím na tumor a bezprostredne na orgán („referenčný“ tumor sa v tabuľka označí žltým pozadím T)

Pretože všetky vstupy je možné chápať ako hodnoty z istého intervalu spoľahlivosti, formulár Diagram umožňuje sledovať dynamiku zmien pri zmene parciálneho objemu Vparc (pre každé tkanivo). To dovoľuje objektivizovať terapeutický scenár cez nízku variabilitu NTCP simulovaním nespoľahlivosti Vparc. Optimálne hodnoty sa uložia Save Vparc.

Adjustácia parciálneho objemu

Kalkulované z DVH

Benefit PROSTATE vs. RECTUM

Ref. tumor: PROSTATE

Tkanivo RECTUM


25

8. Reports

Ak užívateľ otvorí záložku Reports, vytvoria sa dva HTML dokumenty:

o rádioterapeutický report (správa)

o rádiobiologický report

Súbory sa ukladajú do pod-katalógu „Reports“. Ich názvy sú odvodené z názvu schémy vynechaním medzier, interpunkčných znamienok a špeciálnych znakov.

Panel Reports dovoľuje prehliadanie, tlač alebo zmazanie týchto dokumentov.

8.1 Treatment report

Obrázok 25. Rádioterapeutický report (náhľad z programu)

Tabuľka kurzov obsahuje meno kurzu, poradové číslo, modalitu, týždenný režim (masku) terapie, počet sedení, dátum začatia a ukončenia kurzu (reálny). Posledný stĺpec obsahuje maximálnu dávku v kurze:

Tabuľka kurzov

Časovanie kurzov

Identifikácia schémy

Vymaž report

Otvor v browseri (pre tlač)


26

Obrázok 26. Rádioterapeutický report (HTML)

Tabuľka Tkanivá vs. kurzy vyjadruje incidenciu tkaniva a kurzu. Poradové číslo kurzu je v hlavičke stĺpca (<1>), názvy tkanív sú v riadkoch. V priesečníkoch je dvojica čísel dávka : objem.

Prvé číslo vyjadruje príspevok príslušného kurzu na tkanivo (D = D_predpísaná * Dávka_Kurz_percent / 100); druhé číslo je iniciálny parciálny objem uvedený v biológii kurzu. Skryté kurzy (neaktívne) sú odlíšené červenou farbou. V posledných dvoch stĺpcoch sú asociované mená z DVH a maximálna fyzikálnu dávka načítaná z DVH.

DVH

Tkanivá vs.

kurzy

Asociované mená z DVH + maximum


27

8.2 Radiobiological report

Obrázok 27. Rádiobiologický prehľad (HTML)

Prehľad obsahuje rádiobiologickú tabuľku a graf z panelu Diagrams, doplnený o užívateľský komentár k schéme.

Diagram TCP/NTCP + Benefit krivka

Tkanivá a hodnoty


28

9. Administration

Administration slúži na nastavenie voliteľných funkcií programu a spravovanie databáz. Má tri formuláre (záložky)

9.1 Záložka Program setup

Dovoľuje nastaviť voliteľné funkcie programu: Operačné cesty, spôsob riešenia alebo oznamovania rôznych situácií.

9.1.1 Paths - cesty

BioGray má pracovnú databázu a pracovné dáta (vstupy a výstupy) uložené v piatich priečinkoch, z toho tri sú nastaviteľné.

Obrázok 28. Nastavenie ciest

o Working definuje pracovnú cestu pre databázu BioGray. Cieľový priečinok musí obsahovať platné databázy danej verzie BioGray. Implicitne ním je priečinok TablesPlus vo výkonnom adresári BioGray.

o Capture udáva cestu a priečinok, do ktorého budú ukladané snímky obrazovky BioGray (funkcia Capture window). Názvy obrázkov sa odvádzajú z názvu schémy a času vytvorenia.

o Reference je cesta pre referenčnú databázu tkanív, ktorú využíva formulár Adm’s Tools. Umožňuje identifikovanie a protokolovanie zmien medzi verziami (vývoj, customizing).

Užívateľ zvolí typ cesty, nalistuje priečinok v hierarchii a cestu potvrdí Save Path.

9.1.2 Nastavenia chovaní programu

Užívateľ má možnosť nastaviť oznamy a potvrdenia (pri vzniku špecifických situácií. Ak sú vypnuté, užívateľ nie je upozorňovaný na chyby v postupoch resp. „neuloženie dát“.

Aktivované Use defaults, spôsobuje, že program pri neúplnej informácii v rádiobiologickom registri dosadzuje štandardné hodnoty (neodporúča sa).

Vyber cestu Typ cesty

Ulož cestu


29

Obrázok 29. Nastavenia

Farebnú schému programu nastaví užívateľ tak, že si zvolí meno (farbeného) panelu a prispôsobí farbu podľa vkusu. Nastavenie farby uloží Save color.

9.2 Radiobiology - rádiobiológia

Databáza BioGray obsahuje tumory a zdravé orgány (tkanivá). Zdravé tkanivá sa v databáze BioGray v zásade vyskytujú dvakrát. Prvýkrát s atribútom Early pre predikciu skorých nežiadúcich účinkov terapie (vyskytujúcich sa počas liečby alebo v dobe do 6 mesiacov od započatia liečby) a druhýkrát s atribútom Late pre predikciu neskorých nežiadúcich účinkov (viac ako 6 mesiace od započatia liečby).

Program dovoľuje meniť rádiobiologické parametre tumorov a orgánov (tkanív). Vyžaduje Administrátorskú licenciu. Tá je zasielaná len pre účely vývoja, nie je potrebná pre bežného užívateľa BioGray.

9.2.1 RB databáza - Edit

Editovanie registra tumorov a tkanív prebieha v tabuľke. Po „autorizácii“ (Unlock/Login) užívateľ môže meniť každú položku. Užívateľ klikne na bunku a aktivuje „editačný mód“ stlačením klávesy F2. Zmena sa uloží prechodom na iný záznam alebo stlačením Update.

Klonovanie (Clone with new volume) dovoľuje vytvoriť identický záznam s novým objemovým parametrom. Užívateľ následne iba upraví želané parametre a záznam uloží.

Tlačidlo „Copy“ a „Paste“ dovoľuje kopírovať diskrétne hodnoty v stĺpci medzi záznamami.

Názvy tkanív budú vo formulároch doplnené

o parametre

Nastavenie farieb

panelov

Oznamy a potvrdenia

Stiahnutie a spustenie sieťového inštalátora


30

Obrázok 30. Radiobiológia - Edit

Tkanivo je vhodné zahrnúť do régia. Následné použitie Filtra (viď. Biology) urýchli prácu redukovaním počet tkanív v ponuke.

Obrázok 31. Klonovanie záznamov a zahŕňanie do régií

9.2.2 RB databáza - pokročilé výpočty

Formulár pracuje s podskupinou rádiobiologických parametrov a dovoľuje aj prepočet niektorých parametrov.

Obrázok 32. Pokročilé výpočty

1. Login

3. <F2> – edituj

hodnotu

2. Vyber tkanivo

4. Zapíš zmenu


31

Dovoľuje výpočet ERD50 (pravdepodobnosť 50% poškodenia bunky) s využitím parametrov αααα a ln(k). Ide o iteráciou vypočítanú hodnotu D pre ktorú platí:

exp(-exp(lnk - (D * (αααα + (ββββ * d))))) = 0,5

9.2.3 Lamda 2Y

Formulár slúži na jednoduchý odhad „rezervy“ pri reožarovaní tkaniva po niekoľkých mesiacoch (objem 3/3).

Obrázok 33. Lamda 2Y

Užívateľ vyberie tkanivo a nastaví už aplikovanú dávku. Program vypočíta tolerovateľná NTD pre retreatment (po dvoch rokoch).

9.3 Adm’s Tools (nástroje správcu)

Formulár je určený na zistenie rozdielov medzi aktuálnou a „referenčnou“ databázou tkanív (Tkaniva.db).

1. Vyber tkanivo 4.

Tolerovateľná NTD po dvoch

rokoch

3. Uprav kumulatívny retreatment podľa

literatúry

2. Nastav NTD už

aplikovanú


32

Obrázok 34. Rozdiely medzi dvoma databázami tkanív

Obrázok 35. Aktualizácia regeneračného parametra pre re-treatment

3. Vyber tkanivo

4. Nastav

regeneračnú schopnosť

2. Login

1. Kategória

5. dvojklikom na zelenú položku

ulož novú hodnotu

Documents

Užívateľská príručka programu - q4space.netkosice.sk · Užívateľská príručka programu BioGray V 1.5.4 5 1.2 Obmedzenia programu Program môže pracovať s maximálne 9