Radioterapia guidata dalle immagini (IGRT) con megavoltage CT

Transcript

1 Radioterapia guidata dalle immagini (IGRT) con megavoltage CT L. Longoni IRCCS San Raffaele - Milano Trento, 17 Giugno 2010

2 Integrazione metodiche di avanguardia basate sulle immagini per definire il tumore Distribuzione dose max solo su target Massimo risparmio organi sani circostanti

3 Sistemi basati su MV - EPID - MV-CBCT (MVCT Cone Beam) - Tomoterapia Elicoidale Sistemi basati su KV - Stereoscopic KV imaging - Cone beam kv CT - CT in sala di terapia Soluzioni alternative Soluzioni alternative - Soluzioni ibride KVCT-MVCT - Sistemi ottici (markers cutanei, riconoscimento automatico superfici.) - Sistemi ad ultrasuoni - Sistemi a radiofrequenza - Sistemi NMR

4 MV: EPID - Immagine creata con lo stesso fascio di trattamento - Verifica di campi, MLC - Informazione 2D - Visualizzazione strutture ossee; non facile localizzazione target - Dose ~ 6-10 cgy (per campo) - Durata camere e flat panel?

5 MV: MV-CBCT ( MV Cone Beam CT) - Ricostruzione 3D di immagini 2D acquisite con EPID - Nessun dispositivo aggiuntivo - Stesso fascio di trattamento utilizzato anche per imaging - Imaging 3D - Dose: 5-15 cgy - Qualità immagine? - Durata flat panel?

6 Helical Tomotherapy: CT scanner a megavoltaggio, specificamente designato per erogare trattamenti IMRT IMRT sistema IMRT dedicato IGRT Sistema integrato Image Guided che permette l acquisizione di immagini MVCT utilizzando la stessa sorgente di trattamento INTEGRAZIONE!!

7 Helical Tomotherapy Radiation Source 6MV (800MU/min) Treatment: E= 6 MeV (E med =1.5MeV) Imaging: E= 3.5 MeV (E med =1MeV) 85 cm SAD 50 cm 85 cm gantry aperture 40 cm FOV Moveable jaws (tungsten): shape the beam in longitudinal direction. Field width: 0.5-5cm; Max. Field: 40 cm(x) x 5cm(y) Binary MLC: collimates the beam in the transverse direction (x) - Binary leaves: on or off (time < 25 msec) - Interlocking tongue-groove design - 64 leaves (6.25mm wide) - 10 cm thick Array CT detector: 738 xenon detectors on the rotating gantry, opposite the beam

8 MVCT Imaging con Tomoterapia - Energia: 3.5 MeV - Rivelatori CT : Rivelatori a xenon disposti ad arco, 738 canali (1.21 mm centro-centro; 0.73 mm all isocentro) - FOV= 40 cm (limite imposto dalla larghezza del MLC) - Distanza Source - Array CT: ~ 142 cm - Fan Beam: 400mm (x) x 5 mm (y) - Periodo di rotazione: 10 sec; 2 slice ricostruzione per rotation - Modalità di acquisizione : Fine/ Normal/ Course (2, 4, 6mm);

9 MVCT Imaging con Tomoterapia - Matrice ricostruzione immagine: 512 x 512 (0.78 mm inplane resolution) - Tempo ricostruzione: ~ 1sec per slice, contemporaneamente all acquisizione dei dati - Dose media: ~ 2 cgy - Fine Scan, ~ cgy - Normal Scan <1 cgy - Coarse Scan Tipici tempi: ~ 5 minuti (Acquisizione, Ricostruzione, Registrazione)

10 RIDUZIONE ARTEFATTI MATERIALI AD ALTO Z Protesi: kvct Protesi: MVCT

11 SELECTION PANEL

12 ESECUZIONE MVCT

13 TECNICA DI ALLINEAMENTO IMMAGINI

14 RISOLUZIONE SPAZIALE

15

16 VARIAZIONE UNITA HOUNSFIELD

17 PARAMETRI DI ROTAZIONE E TRASLAZIONE

18 ROI

19 LASER

20 DOSE

21 TOMOIMAGE FILTER

22 IMMAGINI INIZIALI

23 DATABASE DEGLI SHIFT GIORNALIERI Prima del remarking Dopo il remarking

24 IGRT IN TOMOTERAPIA: PROSTATA Protocollo Off-Line e riduzione errore sistematico -10 pazienti -Schema ipofrazionato, trattamento adiuvante carcinoma prostatico: 58 Gy, 20 frazioni, 2.9 Gy/fr. -Acquisizione KVCT : slice 5mm /Acquisizione MVCT :Normal Scan (4mm) -MVCT giornaliera per le prime 4 sessioni -Matching automatico sulle strutture ossee (set-up): correzione set-up se > 6mm in una direzione LR-SI-CC; altrimenti no correzione. -Analisi shift e correzione definitiva alla 5 sessione, se >3mm - MVCT settimanale per il resto del trattamento

25 ERRORI SISTEMATICI E RANDOM First 4 fractions Weekly MVCT X(mm) Y(mm) Z(mm) X(mm) Y(mm) Z(mm) Systematic Random

26 CONCLUSIONI MVCT con Tomoterapia: punti deboli -Processo lento se comparato, per esempio, all uso di tubi KV steroscopici. L intero processo Scansione-registrazione-correzione posizionamento dovrebbe essere più veloce. - Tecnica inadeguata per un imaging real-time (es.. sincronizzazione respiro) MVCT con Tomoterapia: punti forti - Processo integrato nel trattamento - Imaging volumetrico; ; buona qualità immagine per un accurata localizzazione del target - Fascio trattamento usato anche per imaging Allineamento - Accuratezza di ogni singola applicazione - Valutazione quotidiana dello stato di malattia

27 Fiorino IJROBP 2008;71(2):

28 ADAPTIVE RADIOTHERAPY

29 ADAPTIVE RADIOTHERAPY

30 RECIDIVA MEDIASTINICA REGRESSA M.R. (F) 64 aa K mammella, stadio IV

31 ESOFTALMO REGRESSO F.V. (F) 53 aa

32 COMPLICANZE: VERSAMENTO PLEURICO M.R.B. (F) 50 aa K mammella, stadio IV

33 grazie per la vostra cortese attenzione!