Radioterapia Adaptativa. Aluísio Castro Físico em Radioterapia

Transcrição

1 Radioterapia Adaptativa Aluísio Castro Físico em Radioterapia

2 Objetivos Definir Radioterapia Adaptativa (ART) Entender os problemas que podem ser resolvidos com ART Fluxo de trabalho ART Limitações do método

3 Radioterapia Adaptativa (ART) Definição: ART é a adaptação de um planejamento de radioterapia durante o tratamento considerandose as mudanças temporais na anatomia do paciente (por ex.: diminuição tumoral, perda de peso, movimentação interna) ou alterações na biologia/função do tumor (hipóxia).

4 IGRT vs. ART IGRT é o processo de reposicionar o paciente sem modificar o plano de tratamento inicial * ART = IGRT (3D) + modificação do plano de tratamento inicial * Não considerando o uso de imagens para guiar do delineamento de alvos e OARs

5 Alterações anatômicas Crânio Cabeça e pescoço Pelve Próstata (vesícula seminal) Reto Bexiga Pulmão

6 Alterações anatômicas - Crânio

7 Alterações anatômicas - Crânio 19 gliomas de alto grau tratados com 3DCRT T1, T2 e FLAIR RMI pré-rt, D7, D21 e pós-rt Alterações na semana 3: 2 pcts diminuição de > 50% 12 pct com alguma alteração 3 pcts aumento do GTV Aumento médio do GTV: 11,7cc (9,8-21,3cc) Diminuição do V95 PTV Sem análise das consequências dosimétricas

8 Alterações anatômicas - Crânio

9 Alterações anatômicas - Crânio

10 Alterações anatômicas H&N Simulação 3sem de tto

11 Alterações anatômicas H&N

12 Alterações anatômicas H&N 14 pcts localmente avançados usando CT-on-rails 3 CTs por semana Redução média de 69,5% no GTV durante o tto Redução média do GTV: 0,2cc/dia Redução percentual média do GTV: 1,8%/dia

13 Alterações anatômicas H&N

14 Alterações anatômicas H&N

15 Alterações anatômicas H&N Parótidas

16 Alterações anatômicas H&N Parótidas diminuem em volume no decorrer da RTx redução média de 28,1% (5,9 à 53,6%) Centro de massa da parótida aproxima-se das regiões de alta dose desvio médio ao fim do tto: 3,1mm (-0,3 à 9,9mm)

17 Alterações anatômicas H&N Medula

18 Alterações anatômicas H&N Medula

19 Alterações anatômicas Pelve Reto, Bexiga e Próstata An on-line replanning scheme for interfractional variations E Ahunbay, C Peng, and G Chen, S Narayanan,C Yu, C Lawton and X Li Med. Phys. 35 (8) August 2008

20 Alterações anatômicas Pelve Próstata e Vesícula Seminal

21 Conclusão até aqui: A CT de simulação pode ser uma representação equivocada da anatomia do paciente.

22 Consequências de não ART tamanho Tu cobertura Contr. Local tamanho Tu dose tecido sadio toxicidade Forma cobertura e dose em tecido sadio Toxicidade e CL

23 planejamento tratamento sem adaptação tratamento adaptado original adapted

24 Workflow da ART Aquisição de imagens Delineação dos alvos e órgãos de risco Replanejamento QA ou verificação Controle de variações intrafração

25 ART Online vs. Offline Online ART processo se dá em tempo real momentos antes da fração permite minimizar margens devido a variações de posicionamento Aplica-se aos casos onde as alterações anatomicas ocorrem intrafração Offline ART Aplica-se aos casos onde as alterações anatomicas ocorrem entre as frações

26 Workflow Online ART - Imaging Aquisição de imagens CT-on-rails, KVCBCT, MVCBCT... Tempo aprox.: <2 min

27 Imaging CT on rails Qualidade de imagem Identificação das estruturas de interesse Deformação espacial Adequado para cálculo de dose Relação HU/densidade eletrônica Efeito cupping desprezível Menor dose ao paciente

28 Imaging KV Cone Beam CT Para um caso típico de cabeça e pescoço CBCT Olhos: até 8 cgy Medula espinhal: até 6 cgy Cérebro: até 5 cgy Ossos: até 25 cgy devido a efeito fotoelétrico. Accurate patient dosimetry of kilovoltage cone-beam CT in radiation therapy George X. Ding, Dennis Duggan and Charles Coffey Med. Phys. Volume 35, Issue 3, pp (March 2008)

29 Imaging KV Cone Beam CT Accurate patient dosimetry of kilovoltage cone-beam CT in radiation therapy George X. Ding, Dennis Duggan and Charles Coffey Med. Phys. Volume 35, Issue 3, pp (March 2008)

30 Imaging MV Cone Beam CT Típico MVCBCT (arco de 270 a 110 ): cabeça e pescoço: de 0.7 a 1.2 cgy per MU. pelvis: de 0.6 a 1.2 cgy por MU. Imaging CT 10mSv Dose Delivered to Patients for Megavoltage Cone-Beam CT Imaging O Morin, J Bellerose, M Descovich, M Aubin, J Chen, J Aubry, H Chen, and J Pouliot Med. Phys. Volume 33, Issue 6, pp (June 2006)

31 Workflow ART - Segmentation Delineação dos alvos e órgãos de risco Transformações rígidas Transformações deformáveis Auto segmentação Não há ainda sistema 100% autônomo e a revisão/correção médica ainda se faz necessária. Tempo aprox.: <4 min

32 Workflow ART - Replanning Replanejamento completo Adaptação do plano inicial Tempo aprox.: <3 min

33 Workflow ART - Replanning Templates Arranjo de campos Parâmetros de otimização Elimina a necessidade de reposicionamento para correção de erros de setup(!) Tempo aprox.: <3 min

34 Workflow ART R&V Export Exportar o plano para o sistema de Registro e Verificação Checar o plano exportado Aprovar o plano Tempo aprox.: 1,0 min

35 Workflow ART - Checking QA ou verificação Cálculo de dose e MU independente Verificação de dose online com Portal Dosimetry Verificação de fluência online Tempo aprox.:? min

36 Imagens enviadas ao Sist. Planej. Plano adaptado exportado ao AL Imagens obtidas com CT on rails Importa contornos do plano inicial Não requer reposionamento da mesa Tempo Total : 7 minutes Otimização dos pesos: 3min Modifica contornos: 4 min Adaptação dos segmentos: 5 sec

37 Uma questão de tempo 2min

38 Uma questão de tempo

39 Tempo GPU Graphics Processing Units

40 Conclusões finais Benefícios da ART Correções para variações anatômicas não rígidas Além do IGRT Melhora a conformidade do plano entregue Reduz as margens necessárias para IGRT Reduz a dose no tecido normal Ainda um trabalho em andamento Tecnologia, tempo de processo e tempo de staff

41 Obrigado!