Published August 2002 | Version v1
Journal article

The electronic portal imaging system Siemens Beamview Plus versus the conventional verification films CEA-TVS and DuPont CQL-7

  • 1. RWTH Aachen (Germany)
  • 2. University of Heidelberg (Germany)
  • 3. University of Mannheim (Germany)
  • 4. Hospital Nordwest Frankfurt/Main (Germany)

Description

Aim: The aim of this study was the validation of the visual image quality of electronic portal imaging devices (EPID) and conventional verification films from the point of view of the end-viewers of portal films, the radiotherapists. Material and methods: The verification image was represented in two different forms, viz. an electronic portal image employing Siemens Beamview Plus trademark (on a computer monitor) and two different portal films using the conventional verification films CEA-TVS trademark and DuPont CQL-7 trademark (on a negatoscope). A total of 270 image sets (simulation film and portal image) were evaluated by each radiotherapist, evaluation extending to 90 sets of each type of verification film. Each set was evaluated by three specialists in radiotherapy examining subjective visual image quality whereby the following aspects served as evaluation criteria: contrast, artifacts, determination of actual radiation field edge position, anatomical structures and main structural feature for the determination of treatment field position. In addition, the anatomical structures employed for visual feature correlation between reference and portal films were classified according to their importance. Results: In general the electronic portal image was rated significantly 'visible' or better. Only the evaluation of artifacts showed an appreciable disadvantage for electronic portal imaging caused by physical artifacts due to radiographic technique and data processing aspects peculiar to the Siemens Beamview Plus 1.1 trademark and also caused by different image processing tools reducing physical artifacts and enhancing the visibility of anatomical structures and likewise of anatomical artifacts (e.g. intestinal gas). By calculating the Spearman correlation coefficient to detect a possible relationship between the different criteria of subjective visual image quality, the research demonstrated that artifacts when limited to a tolerable proportion had no significant impact on the other criteria. Conclusions: As data of EPIDS are digital, images can be postprocessed and enhanced in a wide variety of ways. Using this tool the electronic portal imaging device provides images that, in terms of visual image quality, are at least comparable to the two evaluated types of radiographic films and also have the added advantage that such images are stored and can be transferred electronically being presupposition for digital patient documentation. (orig.)

Abstract (German)

Ziel: Ziel dieser Untersuchung war die Validierung der visuellen Bildqualitaet verschiedener Arten von Verifikationsaufnahmen. Material und Methode: Die Verifikationsaufnahmen wurden in zwei verschiedenen Formen praesentiert: einer elektronischen Strahlenportalaufnahme am Computermonitor unter Verwendung des Siemens-Beamview-Plus-Systems trademark und zwei unterschiedlichen Verifikationsfilmen CEA-TVS trademark und DuPont CQL-7 trademark am Roentgenschaukasten. Insgesamt wurden 270 Bildersaetze (Simulationsfilm und Verifikationsaufnahme) durch drei Fachaerzte der Radioonkologie bzgl. der Kriterien Kontrast, Artefakte, Bestimmung der aktuellen Bestrahlungsfeldposition, Erkennbarkeit anatomischer Strukturen und Festlegung der wesentlichen anatomischen Struktur zur Bestimmung der Bestrahlungsfeldposition beurteilt. Ergebnisse: Die Bildqualitaet des elektronischen Portal-Imaging-Systems (EPID) wurde bzgl. fast aller Auswahlkriterien als besser bewertet. Lediglich die Beurteilung der Artefakte erbrachte einen signifikanten Vorteil der konventionellen Verifikationsfilme. Dies wurde zum einen verursacht durch physikalische Artefakte, die durch die Aufnahmetechnik bedingt sind, zum anderen durch die fuer das System Siemens Beamview Plus 1.1 trademark spezifische Datenverarbeitung und die verschiedenen Bildverarbeitungswerkzeuge, die physikalische Artefakte reduzieren und die Sichtbarkeit anatomischer Strukturen und damit auch die Sichtbarkeit anatomischer Artefakte verstaerken. Berechnet man die Rangkorrelation nach Spearman, um eine moegliche Relation zu ermitteln, zeigt die Untersuchung, dass Artefakte, die das normale Mass nicht ueberschreiten, keinen signifikanten Einfluss auf die anderen Bewertungskriterien haben. Schlussfolgerung: Aufgrund der digitalen Bilddaten des EPID koennen die Aufnahmen auf verschiedenste Weise bearbeitet und verbessert werden. Unter Verwendung dieser Moeglichkeiten liefert das EPID Bilder, die, betrachtet man die visuelle Bildqualitaet, zumindest vergleichbar sind mit denen der radiographischen Filme. Zusaetzlich bietet das EPID den Vorteil elektronisch gespeicherter und damit elektornisch transferierbarer Bilddaten als Voraussetzung fuer eine digitale Patientenakte. (orig.)

Additional details

Publishing Information

Journal Title
Strahlentherapie und Onkologie
Journal Volume
178
Journal Issue
8
Journal Page Range
p. 446-452
ISSN
0179-7158
CODEN
STONE4