Mesa redonda: IGRT setup

Transcrição

1 Mesa redonda: IGRT setup Coordenador(a): ANTONIO DELLA VERDE MENDONÇA (PR) 10:30-10:55 Erros sistemáticos e randômicos VINICIUS DEMANBORO GONÇALVES (SP) 10:55-11:20 EPID e US HELIO AUGUSTO SALMON JUNIOR (RJ) 11:20-11:45 Cone Beam CT e Exact Track EDILSON LOPES PELOSI (SP) HOSPITAL SÍRIO-LIBANÊS / IAVC 11:45-12:00 Questões

2 Radioterapia Etapas O uso terapêutico da radiação é um processo complexo que envolve algumas etapas pré-tratamento (simulação e planejamento) VERIFICAÇÃO E CONTROLE DE QUALIDADE PLANEJAMENTO

3 Técnicas de Tratamento IMRT Alto grau de conformidade de dose no alvo Alto gradiente de dose 54 Gy 66 Gy 60 Gy

4 Técnicas de Tratamento IMRT Acurácia geométrica é essencial para aplicação segura de tais técnicas Dose

5 Posicionamento Referência pele/acessório

6 Posicionamento

7 Posicionamento Incertezas geométricas Set-up Movimentação interna dos órgãos Deformação dos órgãos Diminuição do tumor

8 Alterações têmporo-espaciais SEGUNDOS MINUTOS HORAS DIAS MESES Coração Respiração Peristaltismo Enchimento gástrico Mudança nos órgãos de risco Mudança no tumor Set-up do paciente Intra-fração Inter-fração

9 ICRU 50 e 62 Incertezas geométricas Compromisso entre os riscos de complicação e de falha local.

10 Posicionamento Incertezas geométricas Indivíduo B Indivíduo A Erros Randômicos Erros Sistemáticos Margem Populacional + (= 2,5 Σ + 0,7 σ ) Van Herk, 2000 (90% dos pacientes recebam dose mínina no CTV de pelo menos 95% da dose prescrita) Como conseqüência, uma margem de segurança faz-se necessária para garantir que a dose planejada seja, de fato, entregue ao alvo. Adaptado de Kruse J. ASTRO 2008

11 Posicionamento Incertezas geométricas Erros Randômicos Erros sistemáticos Margem Populacional Se os erros sistemáticos forem reduzidos, a acurácia pode ser melhorada Adaptado de Kruse J. ASTRO 2008

12 Posicionamento Incertezas geométricas Erros Randômicos Erros sistemáticos Margem Populacional Se os erros sistemáticos e randômicos forem reduzidos, a acurácia pode ser melhorada ainda mais! Adaptado de Kruse J. ASTRO 2008

13 Nos últimos anos, novas técnicas de imagens surgiram para melhorar a acurácia no posicionamento do paciente e localização do tumor, dando início a era da Radioterapia Guiada por Imagem (IGRT). ART DGRT Entrega da dose 2D 3D IMRT IMAT Presunção Localização Confirmação US, CT, MR Raios X Cone beam Transponder Laser Fiduciais

14 IGRT Fluxo de trabalho - HSL Dicom CT Dicom RT Dicom CT CT Scan Sistema de Planejamento Estação de Tratamento * *Electronic Portal Image Device

15 IGRT Cone Beam CT O sistema de imagens CT é integrado diretamente no mecanismo do acelerador linear Realiza tomografia no próprio acelerador linear

16 IGRT Cone Beam CT Tomografia pode ser realizada por: KV MV KV Cone Beam CT MV Cone Beam CT

17 IGRT Megavoltage Cone Beam CT Parameter Specification Total Pixel Number 1024 x 1024 Pitch 400 µm Total Area x cm 2 Scintillator Contrast to noise ratio (CNR) Readout time Spatial resolution at f50 Lanex fast 600 ~ 145 ms 0.41 Ip/mm or higher Características do Flat Panel.

18 IGRT Megavoltage Cone Beam CT Necessário Flat panel: Amorphous silicon Total Pixel Number 1024 x 1024 Imagens 2D e 3D ALX Taxa de dose muito baixa: 0.1 a 0.01 UM / grau pulso freqüência Feixe pulsado: Sincronizado com Aquisição Flat Panel: otimizado para MV

19 IGRT Cone Beam CT (3D) Aquisição Arco de 200 graus 1 imagem/grau Reconstrução imagem 3D a partir da série de imagens 2D

20 IGRT Cone Beam CT (3D) Registro Automático Inicia automaticamente após a aquisição e reconstrução das imagens MVCB Baseado no algoritmo chamado mutual information Registro Manual Realizada pelo usuário Cálculo de Offset Automático

21 IGRT Cone Beam CT (3D) CONSOLE DE IGRT ISO Plan PRÓSTATA Bexiga Reto ISO Trat lat vert CT de Planejamento Correção de Mesa! CT Tratamento

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25 IGRT Estratégias de Correção Off-line Inter-fração erros sistemáticos

26 IGRT Estratégias de Correção On-line Inter-fração erros sistemáticos e randômicos

27 Cabeça e Pescoço Perda de peso vs setup Avaliar variação na posição das estruturas de forma independente impacto de dose no tumor e órgãos de risco Refazer necessidade de replanejamento imobilização simulação planejamento

28 Cabeça e Pescoço Alguns exemplos Cabeça e pescoço

29 Cabeça e Pescoço

30 Cabeça e Pescoço

31 Cabeça e Pescoço

32 Pumão

33 Pumão início Gy Gy

34 Marcadores Fiduciais Deformação Tecido Mole Separações Conhecidas C= 3 mm D=0.8, 0.9, 1.2, 1.6 mm Carbono Sutura Osso Lineares Minimizar Artefatos CT, MR, US, Fluoro 2 mm Stent de Próstata Removível

35 Próstata Marcadores Fiduciais 3 sementes de ouro são implantadas na próstata do paciente. Cilíndricas e possuem ranhuras na superfície para evitar migração.

36 Próstata Colocação dos fiduciais Andrew Lee ASTRO 2006

37 Próstata Colocação dos fiduciais Experiência HSL Sedação simples Via transperineal Guiada por Ultrassom e Fluoroscopia

38 Próstata MV CBCT + fiduciais 3 UM Avaliação on-line feita pelo radioterapeuta MV CBCT CT plan

39 Próstata Alinhamento pelos fiduciais: posição da próstata 3 UM Avaliação on-line feita pelo radioterapeuta Sagital Coronal

40 Próstata Variabilidade diária na posição da próstata medida com MV CBCT 9 pacientes com fiduciais IGRT Online, diário MV CBCT 167 imagens Freqüência Freqüência Freqüência Lateral N= Longitudinal N= Vertical N= NEVES-JUNIOR, WFP; MANCINI, A; PELOSI EL; HANNA, SA; HADDAD, CMK; SILVA, JLF. 39ª JPR, 2009, São Paulo - SP

41 Próstata Variabilidade diária na posição da próstata medida com MV CBCT (mm) (0,0) = Posição Planejada (mm) N= N=167 Vista Anterior Vista Lateral NEVES-JUNIOR, WFP; MANCINI, A; PELOSI EL; HANNA, SA; HADDAD, CMK; SILVA, JLF. 39ª JPR, 2009, São Paulo - SP

42 Próstata Eventos em que a dose na próstata estaria comprometida (erro > 1cm) (mm) (0,0) = Posição Planejada (mm) N= N=167 Vista Anterior Vista Lateral NEVES-JUNIOR, WFP; MANCINI, A; PELOSI EL; HANNA, SA; HADDAD, CMK; SILVA, JLF. 39ª JPR, 2009, São Paulo - SP

43 Controle de Qualidade Alinhamento do Flat Panel

44 Controle de Qualidade Alinhamento do Flat Panel

45 Controle de Qualidade Alinhamento do Flat Panel Tolerância: 2 mm (SID 130 cm) Frequência: diariamente

46 Controle de Qualidade Alinhamento do Flat Panel O acessório XRETIC é colocado no gantry Após, é feito um portal com 1 UM, com SID = 130cm Mede-se o deslocamento do flat panel em relação ao XRETIC Tolerância: 2 mm (SID 130 cm) Frequência: diariamente

47 Controle de Qualidade Ajuste do Ganho do Flat Panel Intensidade do Sinal Imagem: Pixeis com diferentes Intensidades MATRIZ DE CORREÇÃO Intensidade do Sinal Imagem: Frequência: mensal Pixeis Equalizados

48 Controle de Qualidade Geometria de Reconstrução da Imagem 3D Realizado CBCT do Phantom de calibração da geometria Frequência: semestral

49 Controle de Qualidade Geometria de Reconstrução da Imagem 3D O sistema estabelece uma relação entre as informações 3D e 2D, de entrada: Modelo do Phantom: Informação 3D Imagens do Phantom: Informação 2D Frequência: semestral Matrizes de Projeção Possibilitam a Reconstrução 3D a partir das projeções 2D do Cone Beam

50 Controle de Qualidade Imagem Realizado CBCT do Phantom Qualidade da Imagem Frequência: semestral

51 Controle de Qualidade Imagem uniformidade e ruído Análide dos níveis de cinza em 5 ROIs Valor Médio Uniformidade Desvio Padrão Ruído Frequência: semensal

52 Controle de Qualidade Imagem resolução de baixo contraste Tecido Mole - Osso - Ar - Orgãos

53 Controle de Qualidade Imagem resolução espacial TOR 2D

54 Controle de Qualidade Imagem Realizado CBCT do Phantom Qualidade da Imagem com 15 UM Frequência: semestral

55 Controle de Qualidade Imagem uniformidade e ruído Análide dos níveis de cinza em 5 ROIs Valor Médio Uniformidade Desvio Padrão Ruído Limites Frequência: semensal

56 Controle de Qualidade Imagem resolução de baixo contraste Seção 2 do Phantom Seção 4 do Phantom Tecido Mole - Osso - Ar - Orgãos

57 Controle de Qualidade Imagem resolução espacial Determinar o menor grupo de barras cuja separação é visível. Resultado Esperado: Grupo 6 = 0,3 pares de linhas por milímetro Resultado influenciado pelo ponto focal do Acelerador e pelo ruído na imagem

58 IGRT Exac Trac Stereoscopic X-Ray Imaging System and a-si Detectors Infrared Camera Tracking System

59 IGRT Exac Trac Frameless

60 Exac Trac

61 Exac Trac

62 Exac Trac

63 Exac Trac

64 Exac Trac Calibração

65 Exac Trac

66 IGRT não é Perfeita Possíveis fontes incertezas individuais Variação entre observadores na delimitação de volumes e no alinhamento das imagens; Deformação dos volumes (alvo e órgãos de risco); Movimentos intra-fração;

67 IGRT não é Perfeita Possíveis fontes incertezas individuais Mudanças anatômicas ao longo do tratamento; Padrão de respiração pode mudar ao longo do tratamento (Tórax e Abdome); Componentes mecânicos do acelerador; Incertezas geométricas na calibração do sistema de imagem.

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