RADIOCIRURGIA ESTEREOTÁXICA

Transcrição

1 RADIOCIRURGIA ESTEREOTÁXICA Ana Paula Vollet Crystian Saraiva

2 SRS Aparato estereotáxico Definir com acurácia a lesão e sua localização Radiação Realização do plano de tratamento e entrega da dose Controle de qualidade

3 AQUISIÇÃO DE DADOS DOSIMETRIA DE CAMPOS PEQUENOS PHANTOM DETECTOR MEDIDAS TIPO CI, TLD, FILMES, DIODOS DIMENSÕES (volume sensível) SINAL GANHO NÃO DEP. ENERGIA / TX DE DOSE RESOLUÇÃO OAR PDD/TMR PENUMBRA FATOR OUTPUT DOSE ABSOLUTA ALINHAMENTO DADOS CORREÇÕES Vol.: cm 3 Filme LIMITAÇÕES Tam. do campo é < Alcance lateral das partículas carregadas Dosimetria Clínica x Dosimetria de referência Conversão de ionização para dose pode não ser adequada Vivian P. Cosgrove Radiotherapy & Oncology, 50 (1999) / Beam Measurement PBC

4 AQUISIÇÃO DE DADOS

5 AQUISIÇÃO DE DADOS - DOSIMETRIA Aquisição de Dados Dosimétricos do Feixe para uso Clínico Comissionamento do Sistema de Planejamento Dose Calculada x Dose Medida Feixes de Intensidade Modulada Requer um QA específico - Planejamento

6 AQUISIÇÃO DE DADOS - DOSIMETRIA Aquisição de Dados do Equipamento de Tratamento Modelagem da Máquina de Tratamento - MEDIÇÃO DOS PARÂMETROS DO FEIXE Dose na Profundidade Perfil de Dose Fatores de Campo Transmissão Dose Absoluta

7 AQUISIÇÃO DE DADOS - MEDIÇÃO DOS PARÂMETROS DO FEIXE Dose na Profundidade PDP Setup Pontos Críticos Dosimetria de Campos Pequenos Alinhamento Movimento do Detector Tamanho Detector x Dimensão do Campo Dimensão do Campo Gradiente de Dose Equilíbrio Lateral de Part. Carregadas

8 AQUISIÇÃO DE DADOS - MEDIÇÃO DOS PARÂMETROS DO FEIXE Dose na Profundidade PDP Setup Detectores Recomendados Câmara de Ionização Diodos Detectores < (1/3 do diâm. do Cone) Posicionamento do Detctor Minimizar o efeito do Vol. do Detector segundo BEV) Observações Extras Taxa de Dose Ruído / Fuga

9 AQUISIÇÃO DE DADOS - MEDIÇÃO DOS PARÂMETROS DO FEIXE Dose na Profundidade PDP Setup Detectores Recomendados Câmara de Ionização Diodos Detectores << 3mm

10 AQUISIÇÃO DE DADOS - MEDIÇÃO DOS PARÂMETROS DO FEIXE Dose na Profundidade PDP

11 AQUISIÇÃO DE DADOS - MEDIÇÃO DOS PARÂMETROS DO FEIXE Dose na Profundidade PDP: Diferentes Detectores

12 AQUISIÇÃO DE DADOS - MEDIÇÃO DOS PARÂMETROS DO FEIXE Perfil de Dose Detectores recomendados Filme Câmara de Ionização Diodo TLD Pontos Críticos Dosimetria de Campos Pequenos Alinhamento: Correção CAX

13 AQUISIÇÃO DE DADOS - MEDIÇÃO DOS PARÂMETROS DO FEIXE Perfil do Feixe

14 AQUISIÇÃO DE DADOS - MEDIÇÃO DOS PARÂMETROS DO FEIXE Perfil do Feixe: Diferentes Detectores

15 AQUISIÇÃO DE DADOS - MEDIÇÃO DOS PARÂMETROS DO FEIXE TMR Câmara não se move durante medida Recomendações do Fabricante

16 AQUISIÇÃO DE DADOS - MEDIÇÃO DOS PARÂMETROS DO FEIXE TMR: Cones

17 AQUISIÇÃO DE DADOS - MEDIÇÃO DOS PARÂMETROS DO FEIXE Perfil do Feixe

18 AQUISIÇÃO DE DADOS - MEDIÇÃO DOS PARÂMETROS DO FEIXE Dosimetria com Filme Profundidades: D máx, 100 mm, 200 mm Varredura deslocada para evitar transmissão interlâminas

19 AQUISIÇÃO DE DADOS - MEDIÇÃO DOS PARÂMETROS DO FEIXE Fator Espalhamento Detectores recomendados Câmara de Ionização Diodo Recomendações do Fabricante SSD Profundidade Cálculo de Fatores: Ex. (S(c))

20 AQUISIÇÃO DE DADOS - MEDIÇÃO DOS PARÂMETROS DO FEIXE Fator Espalhamento

21 AQUISIÇÃO DE DADOS - MEDIÇÃO DOS PARÂMETROS DO FEIXE Fator Espalhamento: Diferentes Medidas

22 FATORES - MEDIÇÃO DOS PARÂMETROS FATOR CONE

23 AQUISIÇÃO DE DADOS - EXEMPLO DE UM FABRICANTE Fator de Calibração do LINAC (campo 10x10 cm 2 ) Valores de Fuga PDP / TMR para vários campos Fator espalhamento para várias combinações de campo com colimador e campo com MLC Perfis diagonais sem MLC / Perfis transversais Dynamic Leaf Shift (IMRT) ATENÇÃO PARA RECOMENDAÇÕES

24 PARAMETRIZAÇÃO E COMISSIONAMENTO - TPS

25 ACEITE DO TPS Processo designado para verificar o comportamento do TPS de acordo com as especificações do fabricante. Deve ser feito antes de utilizar o TPS clinicamente. Seguir as tarefas determinadas pelo fabricante, bem como referência internacionais: TRS430, TECDOC1540, TG40, TG45. INTERNATIONAL ATOMIC ENERGY AGENCY-Technical Report Series N 430. Commissioning and Quality Assurance of Computerized Planning Systems for Radiation Treatment of Cancer. IAEA, Viena, (2004).

26 PARAMETRIZAÇÃO E COMISSIONAMENTO DO TPS PARAMETRIZAÇÃO Algoritmos baseados em medidas O usuário deve conhecer seu sistema de planejamento ao inserir os dados medidos (verificar se está de posse de todos os dados necessários para comissionar o TPS, se as medidas foram feitas de maneira adequada, entre outros). Entender os parâmetros utilizados pelo TPS- se derivam de medidas ou cálculos, e o significado deles no cálculo de dose.

27 PARAMETRIZAÇÃO E COMISSIONAMENTO DO TPS PARAMETRIZAÇÃO Algoritmos baseados em modelos Em alguns sistemas de planejamento, os dados inseridos no TPS precisam ser modelados para serem utilizados clinicamente. No sistema Monaco, para a técnica de SRS, apenas o fabricante realiza a modelagem. TPS Modelagem TPS Validação dos dados Dados Medidos

28 PARAMETRIZAÇÃO E COMISSIONAMENTO DO TPS COMISSIONAMENTO Comissionamento envolve testes: diferentes funções do sistema, e verificar o cálculo de dose feito pelo algoritmo; Assegurar experiência e treinamento ao usuário; Conhecer as limitações do cálculo de dose e de outros recursos; Documentação das funções do sistema; Os testes de comissionamento devem ser testes de referência para teste de rotina do TPS. O mesmo deve seguir recomendações internacionais- TRS430, TECDOC1953, bem como deve-se desenvolver os testes de controle de qualidade a serem aplicados rotineiramente no TPS e no equipamento, como, por exemplo: TG40, TG45.

29 PARAMETRIZAÇÃO E COMISSIONAMENTO DO TPS INTERNATIONAL ATOMIC ENERGY AGENCY-Technical Report Series N 430. Commissioning and Quality Assurance of Computerized Planning Systems for Radiation Treatment of Cancer. IAEA, Viena, (2004).

30 PROCESSO PARA REALIZAÇÃO DO TRATAMENTO Como observação é válido ressaltar que para um tratamento preciso, a acurácia dosimétrica é fundamental. SCHELL, M.C. et al. Stereotactic Radiosurgery: AAPM Report No 54. Radiation Therapy Committee Report of Task Group 42, USA, June 1995.

31 SISTEMAS DE IMOBILIZAÇÃO

32 SISTEMA DE IMOBILIZAÇÃO FRAME Sistema tradicionalmente utilizado, por garantir acurado posicionamento durante o processo de imobilização e tratamento; Sistema invasivo, constituído por um arco estereotáxico fixado ao crânio do paciente através de um conjunto de parafusos, e que permite estabelecer coordenadas esterotáxicas para localização do alvo. O frame possibilita o encaixe do paciente ao couch mount, e este fixa o paciente à mesa de tratamento, permitindo sua localização. FRAMELESS Máscara termoplásticas mais rígidas que as convencionais, ou sistemas de bite block; Possibilitam acurácia e reprodutibilidade no posicionamento diário, sendo o tratamento feito em poucas frações ou dose única; Fixação à mesa é feita através do couch mount ou de acessórios que conectam perfeitamente o sistema de imobilização à mesa; Para melhor precisão, muitas vezes utilizados associados a sistemas de IGRT.

33 SISTEMA DE IMOBILIZAÇÃO

34 SISTEMA DE IMOBILIZAÇÃO - FRAME Importante ressaltar: Minimizar o torque causado pelo paciente = IMPORTÂNCIA DO CORRETO POSICIONAMENTO DO PACIENTE DURANTE COLOÇÃO DO FRAME. Frame é utilizado em conjunto com uma caixa localizadora, e o Sistema de Planejamento consegue projetar a localização do alvo neste sistema fixo, ou seja, a caixa de localização.

35 SISTEMA DE IMOBILIZAÇÃO - FRAME Os acessórios que imobilizam o paciente durante o tratamento (arco, couch mount, encaixe com a mesa) devem ser mecanicamente rígidos. Ou seja, se o AL e o aparato de imobilização estão alinhados e mecanicamente estáveis (Paciente FRAME Acelerador), a média dos erros medidos no tratamento é equivalente ao erro de localização. O couch mount permite alinhar o paciente ao acelerador linear, e também apresenta sistema de ajustes para o preciso alinhamento do paciente ao isocentro planejado. Precisão ~ 1mm (valor este que depende do alinhamento). Frame é utilizado em conjunto com uma caixa localizadora.

36 SISTEMA DE IMOBILIZAÇÃO FRAMELESS O que é importante destacar sobre este sistema de imobilização: Máscaras termoplásticas Fácil utilização e apresenta maior conforto ao paciente; Garante reprodutibilidade do posicionamento ao longo do tratamento fracionado e acurada localização do alvo a ser tratado, principalmente, quando utilizada em associação a um sistema de imagem. A confiabilidade gerada pelo frame é substituída pelo sistema de imobilização somado às técnicas de posicionamento guiadas por imagem, como, por exemplo, o sistema ExacTrac.

37 SISTEMA DE IMOBILIZAÇÃO FRAMELESS 1

38 AQUISIÇÃO DE IMAGENS (RMN, CT, )

39 AQUISIÇÃO DE IMAGENS - CARACTERÍSTICAS DAS IMAGENS - LOCALIZAÇÃO ESTEREOTÁXICA - FUSÃO

40 AQUISIÇÃO DE IMAGENS RMN e CT

41 AQUISIÇÃO DE IMAGENS (RMN e CT) - CARACTERÍSTICAS DAS IMAGENS É válido ressaltar que as características das imagens devem seguir as recomendações para cada software específico, segundo recomendações do fabricante. Após discutido o tratamento, a equipe médica deve definir o conjunto de imagens que melhor auxiliam no delineamento da lesão. RM: T1, T2, FLAIR, entre outros; Quando MAV: RM, Angiotomo, Angiografia; Tomografia com e sem contraste Protocolo: cortes de 1,25mm; FOV=36cm; constraste a base de iodo; matriz quadrada. Imagens feitas com a caixa estereotáxica adequada para cada exame; Suporte tomográfico compatível com o aparato de imobilização.

42 AQUISIÇÃO DE IMAGENS (RMN e CT) - LOCALIZAÇÃO ESTEREOTÁXICA A caixa possui fiduciais, ou marcadores radiopacos, identificáveis através de imagens de TC/RM, e após ser reconhecida pelo Sistema de Planejamento, fornece um sistema de coordenadas, onde qualquer ponto pode ser descrito através de coordenadas (x, y, z); Para a realização do tratamento do paciente, um ou mais isocentros podem ser localizados pela projeção desses pontos em na caixa de posicionamento. Correlação entre as coordenadas do aparato estereotáxico com o alvo 1

43 AQUISIÇÃO DE IMAGENS (RMN e CT) Registro de imagens = alinhamento espacial de diferentes conjuntos de imagens. Ou seja, consiste na transformação das coordenadas de um sistema de referência para outro. Processo complexo, sendo que uma séria de imagens é considerada de referência e a outra série tem sua grade de voxels transformada para a de referência; Registro rígido versus deformável.

44 AQUISIÇÃO DE IMAGENS (RMN e CT) Distorções nas imagens de RM Fatores que introduzem distorção e influenciam na acurácia do exame de RM: Grau de homogeneidade do campo magnético é o principal fator; Susceptibilidade do tecido à sequência executada; Movimento do paciente; Orientação de aquisição das imagens, FOV, intensidade do campo magnético. Figura representa o erro em todos os eixos para cada sequência de RM. Reliability of Stereotactic Coordinates of 1.5-Tesla and 3-Tesla MRI in Radiosurgery and Functional Neurosurgery. Hae Yu Kim, M.D., Ph.D. Korean Neurosurg Soc 55 (3) : ,

45 AQUISIÇÃO DE IMAGENS (RMN e CT) Incertezas em SRS e as Imagens Os principais fatores que contribuem para a incerteza na entrega de dose de uma SRS são: Incerteza no sistema de imobilização; Incerteza dosimétrica; Movimentação interna do cérebro; Resolução do alvo, dependendo das modalidades de imagens; Tabela que sintetiza as incertezas em um procedimento de SRS quando a espessura da tomografia é de 1mm ou de 3mm. SCHELL, M.C. et al. Stereotactic Radiosurgery: AAPM Report No 54. Radiation Therapy Committee Report of Task Group 42, USA, June 1995.

46 PROCOLOS

47 PROTOCOLOS - DOSIMETRIA E CONTROLE DE QUALIDADE Acurácia nas medidas para parametrizar o TPS é fundamental; Acurácia na calibração do feixe, considerando a dose absorvida pelo alvo, deve ser menor que 5% (AAPM Report 21); Os testes mecânicos/radiativos devem apresentar um alinhamento entre Gantry, mesa e colimado dentro de 1mm; O colimador terceário (mmlc) deve apresentar uma acurácia na colimação entre 2mm; O gradiente de dose na região de penumbra deve ser 60%/3mm.

48 PROTOCOLOS DELINEAMENTO E PLANEJAMENTO A definição do alvo requer espaçamento entre 1-3mm nos conjuntos de imagens; Volume de tratamento pode envolver o alvo delineado a partir dos conjuntos de imagens adequados acrescido de uma margem resultante da incerteza do processo; É válido ressaltar que quando a incerteza na entrega de dose excede a separação entre o alvo e o órgão em risco, é necessário discutir o tratamento em termos da escolha da técnica (cirurgia, prótons- técnica ainda não presente no Brasil).

49 MODALIDADES DE PLANEJAMENTO

50 MODALIDADES DE PLANEJAMENTO Acelerador Linear CONE versus mmlc Antes do início do planejamento, é necessária uma avaliação da lesão delineada, assegurando a correta decisão entre a utilização dos cones ou do colimador terceário, MLC. A decisão relaciona-se ao tamanho da lesão, bem como seu formato. Para a utilização específica do mmlc (Brainlab), o fabricante recomenda que para o correto cálculo de dose do software, a seguinte relação seja respeitada: Extensão do campo (largura ou altura) 4 resolução da grade

51 Exemplo de um planejamento utilizando CONES: Arcos não coplanares (3 a 5 arcos); Variação do diâmetro do cone, de acordo com a projeção do formato da lesão; TPS sugere um valor do diâmetro do cone; Dificuldades em melhorar o IC, e, se são necessários vários isocentros, o planejamento se torna mais complexo. MODALIDADES DE PLANEJAMENTO Acelerador Linear - CONES

52 MODALIDADES DE PLANEJAMENTO Acelerador Linear - MLC CAMPOS ESTÁTICOS Utilizados quando a lesão apresenta um formato muito irregular; e/ou está próximo a um órgão em risco; O número de campos relaciona-se à dose de prescrição, e varia entre 9 e 15 campos. ARCO DINÂMICO Modalidade muito utilizada, por permitir colimação de área de interesse, melhoria no IC, tempo menor de tratamento se comparado aos campos estáticos; Número de arcos também variam com a prescrição, com a complexidade da lesão/formato; IMRT Utilizado para tratamentos hipofracionados, e utilizando o sistema frameless para imobilização; Permite modulação do feixe, possibilitando melhor cobertura e maior proteção aos órgãos em risco; Exige também controle de qualidade da modulação do plano de tratamento (avaliação Gamma de um perfil e análise de dose absorvida).

53 MODALIDADES DE PLANEJAMENTO Acelerador Linear MLC Campos Estáticos

54 MODALIDADES DE PLANEJAMENTO Acelerador Linear MLC Campos Estáticos Campos em bouquet (máxima separação angular); Preocupação em proteger as estruturas críticas e minimizar dose nos tecidos sadios. Treatment Planning in Radiation Oncology, 2nd Edition. Khan, Faiz M. Marks LB, Sherouse GW, Das S, et al. Conformal radiation therapy with fixed shaped coplanar or noncoplanar radiation beam bouquets: a possible alternative to radiosurgery. Int J Radiat Oncol Biol Phys 1995;33(5). Webb S. The problem of isotropically orienting N converging vectors in space with application to radiotherapy planning. Phys Med Biol 1995;40(5). Wagner T, Meeks SL, Bova FJ, et al. Isotropic beam bouquets for shaped beam linear accelerator radiosurgery. Phys Med Biol 2001;46(10).

55 MODALIDADES DE PLANEJAMENTO Acelerador Linear - MLC Espessura da lâmina - ARCO DINÂMICO versus IMRT Dosimetric study using different leaf-width MLCs for treatment planning of dynamic conformal arcs and intensity-modulated radiosurgery. Jian-Yue Jin, Med. Phys , February Os resultados sugerem que: Técnicas em arco, quanto menor a espessura da lâmina, melhor o índice de conformidade (comparando lâminas de 3, 5 e 10mm), e esta vantagem é menor quanto maior o volume da lesão; Para tratamento utilizando IMRT, quanto menor a espessura da lâmina, melhor a proteção do órgão em risco, e os índices se mantiveram próximos. Além disso, os índices de conformidade apresentam melhores resultados se comparados ao arco dinâmico. O efeito da modulação é mais significativo se comprado ao tamanho da lâmina.

56 CARACTERÍSTICAS DOSIMÉTRICAS DO PLANEJAMENTO - CURVA DE PRESCRIÇÃO / GRADIENTE DE DOSE (NORMAL TISSUE TOLERANCE) A dose prescrita depende de alguns fatores, tais como: tipo de lesão, tamanho, proximidade aos OARs, entre outros. Curva escolhida refere-se a cobertura de dose do alvo, mantendo um gradiente adequado entre a lesão e o tecido sadio adjacente;

57 CARACTERÍSTICAS DOSIMÉTRICAS DO PLANEJAMENTO - CURVA DE PRESCRIÇÃO / GRADIENTE DE DOSE (NORMAL TISSUE TOLERANCE) A dose prescrita depende de alguns fatores, tais como: tipo de lesão, tamanho, proximidade aos OARs, entre outros. Curva escolhida refere-se a cobertura adequada ao alvo, mantendo um gradiente adequado enre a lesão e o tecido sadio adjacente; Avaliação do DVH- cobertura do PTV está adequada, e dose limite no tecido sadio;

58 CARACTERÍSTICAS DOSIMÉTRICAS DO PLANEJAMENTO A dose prescrita depende de alguns fatores, tais como: tipo de lesão, tamanho, proximidade aos OARs, entre outros. Curva escolhida refere-se a cobertura adequada ao alvo, mantendo um gradiente adequado enre a lesão e o tecido sadio adjacente; Avaliação do DVH- cobertura do PTV está adequada, e dose limite no tecido sadio; Avaliação dos volumes que recebem dose de 10 e 12Gy (V10Gy e V12Gy). Trabalho que relaciona radio necrose com o volume de cérebro irradiado com determinados valores de dose; Como conclusão, tem-se para V10Gy > 10,5cm 3 ou V12Gy > 8cm 3, deve-se considerar o hipofracionamento.

59 CARACTERÍSTICAS DOSIMÉTRICAS DO PLANEJAMENTO

60 CARACTERÍSTICAS DOSIMÉTRICAS DO PLANEJAMENTO Experience of micromultileaf collimator linear accelerator based single fraction stereotactic radiosurgery: tumor dose inhomogeneity, conformity, and dose fall off. Hong LX, et al. Med Phys.2011 Mar;38(3): Trabalho avaliou HI, CI e fall off de dose de pacientes tratados; As margens dos feixes foram variadas em torno do PTV, e os resultados foram avaliados; Planos normalizados, sendo Dmin = Dose de prescrição.

61 CONTROLE DE QUALIDADE

62 CONTROLE DE QUALIDADE EQUIPAMENTOS Controle de qualidade em Radioterapia. Furnari,L. Ed. Miró (2012). AAPM TASK GROUP N 40 REPORT. Comprehensive QA for Radiation Oncology. Med Phys. 21 (4), pp (April, 1994); INTERNATIONAL ATOMIC ENERGY AGENCY (IAEA). Aspectos físicos da garantia da qualidade em radioterapia Protocolo de controle de qualidade. TECDOC Viena, Áustria/Rio de Janeiro, Ministério da Saúde, INCA (2000).

63 CONTROLE DE QUALIDADE EQUIPAMENTOS Protocolo da instituição

64 CONTROLE DE QUALIDADE EQUIPAMENTOS Protocolo da instituição Testes específicos SRS

65 CONTROLE DE QUALIDADE PACIENTE Protocolo da instituição - Testes específicos: IMRT CE ARCO DINÂMICO IMRT CQ CQ Modulação Setup QA IMRT Câmara cc13 Scanditronix; Eletrômetro Dose1; Matrixx Evolution; Filme radiocrômico EBT3 inteiro; Placa de água sólida 30x30cm 2 ; Barômetro e Termômetro. 1) Medidas de dose absoluta e relativa com filme EBT3 e câmara de ionização; 2) Medidas com Matrixx Evolution.

66 CONTROLE DE QUALIDADE VERIFICAÇÃO PRÉ-TRATAMENTO - ACELERADOR Com o objetivo de minimizar incertezas no processo de localização e imprevistos durante o tratamento: Wiston-lutz; Laser; Colisão; Verificar BEV; Seguir o Check list.

67 CONTROLE DE QUALIDADE VERIFICAÇÃO PRÉ-TRATAMENTO - ACELERADOR LASER Importante no processo de localização.

68 CONTROLE DE QUALIDADE VERIFICAÇÃO PRÉ-TRATAMENTO - ACELERADOR Verificação dos BEVs

69 CONTROLE DE QUALIDADE VERIFICAÇÃO PRÉ-TRATAMENTO - ACELERADOR COLISÃO Antes de localizar o paciente para tratamento, todos os alvos devem ter sua localização verificada, evitando colisão Gantry / mesa / colimador. Colimador terceário torna clearance menor.

70 CONTROLE DE QUALIDADE VERIFICAÇÃO PRÉ-TRATAMENTO - ACELERADOR

71 CONTROLE DE QUALIDADE / IGRT

72 IGRT RADIOCIRURGIA ESTEREOTÁXICA - PRÉ-TRATAMENTO Quanto ao uso de sistemas de IGRT: Calibração do sistema de imagem, por exemplo: ExacTrac, CBCT. Essencial para a precisão do tratamento - Inter e Intra-fração! Training Guide ExacTrac 6.0. INTERNATIONAL ATOMIC ENERGY AGENCY-Technical Report Series N 430. Commissioning and Quality Assurance of Computerized Planning Systems for Radiation Treatment of Cancer. IAEA, Viena, (2004).

73 IGRT RADIOCIRURGIA ESTEREOTÁXICA Isocentro calibrado no equipamento de imagem Isocentro mecânico Isocentro Radiativo Acelerador Linear

74 COMPARAÇÃO SRS AL X GK

75 OBRIGADO!