BRT HDR GINECOLOGICA: trattamento della cervice. Applicatore componibile per cervice

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1 BRT HDR GINECOLOGICA: trattamento della cervice Applicatore componibile per cervice

2 BRT HDR GINECOLOGICA: trattamento della cervice

5 BRT HDR GINECOLOGICA: trattamento della cervice intracavitary Intracavitary + interstitial

6 BRT HDR GINECOLOGICA: tecniche di imaging Coppia di radiografie

7 BRT HDR GINECOLOGICA: tecniche di imaging Coppia di radiografie in proiezione ortogonale

8 BRT HDR GINECOLOGICA: tecniche di imaging Coppia di radiografie in proiezione semiortogonale

9 BRT HDR GINECOLOGICA: tecniche di imaging

10 BRT HDR GINECOLOGICA: tecniche di imaging LAT AP

11 BRT HDR GINECOLOGICA: tecniche di imaging Individuazione dei punti di riferimento per una ricostruzione 3D

12 BRT HDR GINECOLOGICA: tecniche di imaging Immagini TAC

13 BRT HDR GINECOLOGICA: tecniche di imaging Immagini NMR

14 CONTENUTI 1. Introduzione 2. Impianti e sorgenti 3. BRT ad alto rateo di dose (HDR) 4. BRT HDR ginecologica 5. BRT HDR della prostata 6. Cenni ad altre applicazioni di BRT HDR 7. Il calcolo della dose 8. La pianificazione di un trattamento

15 BRT HDR della prostata Ogni volta che basta una sola persona per eseguire un compito con la dovuta applicazione, il compito viene eseguito in modo peggiore da due persone e non viene affatto eseguito se l'incarico è affidato a tre o più persone. G. Washington

16 BRT HDR della prostata Questo non è il caso della Brachiterapia, la quale necessita di un team multidisciplinare molto ben rodato Radioterapista TSRM Fisico (Anestesista, Radiologo, )

17 BRT HDR della prostata BRT HDR DELLA PROSTATA MONOTERAPIA ASSOCIATA A RT ESTERNA PAZIENTI BASSO RISCHIO PAZIENTI RISCHIO INTERMEDIO O ALTO

18 BRT HDR della prostata T1c-T2a T2a and G.S. 6 (7=3+4) and PSAi 10 ng/ml BASSO RISCHIO > T2a and/or G.S. 7 (4+3) and/or PSAi > 10 ng/ml 1 FATTORE: RISCHIO INTERMEDIO 2 FATTORI: ALTO RISCHIO

19 BRT HDR della prostata

20 BRT HDR della prostata

21 BRT HDR della prostata BRT HDR DELLA PROSTATA MONOTERAPIA ASSOCIATA A RT ESTERNA PAZIENTI BASSO RISCHIO 2 fz di BRT da 14Gy PAZIENTI RISCHIO INTERMEDIO O ALTO 1 fz di BRT da 14Gy + 25 fz EBRT da 2Gy

22 BRT HDR della prostata: criteri di esclusione Interventi sull uretra o TURP (<6 mesi) Infiltrazione del collo vescicale Sintomi ostruttivi urinari significativi Interferenza arco pubico Volume > 60cc Ipertrofia del lobo medio: prominenza in vescica Posizione litotomica o anestesia non possibile

23 preliminary evaluation Anatomical evaluation: no pubic arc obstruction and prostate volume < 60 ccm

24 The TRUS-guided BT facility Strumentazione per pianificazione on line su immagini ecografiche e successivo trattamento

25 BRT HDR della prostata: la procedura Piano virtuale: acquisizione immagini con TRUS (1mm)

26 BRT HDR della prostata: la procedura Piano virtuale: contornamento target e organi a rischio (OAR)

27 BRT HDR della prostata: la procedura

29 BRT HDR della prostata: la procedura Piano virtuale: posizionamento aghi virtuali

30 BRT HDR della prostata: la procedura Piano reale: inserzione degli aghi su indicazione piano virtuale

33 BRT HDR della prostata: la procedura Piano reale: correzione contornamento ed aghi virtuali

34 BRT HDR della prostata: la procedura Piano reale: pianificazione del trattamento con inverse planning

37 TRUS-guided real-time treatment planning procedure Patient in patient out: 3 4 hours

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40 Results: a typical DVH Prostate Urethra Bladder Rectum

41 Results: target coverage 43 treatments between May 2010 and March 2012 Prescribed dose D ref =14 Gy Target: prostate gland Volume D 90% V 90% V 100% V 150% V 200% Mean 28.1±9.2cc m 102.1±4.9% 95.8±3.8% 91.3±4.2% 36.4±5.4% 11.6±3.4% Constraints >90% >95% <40% <10%

42 Results: doses to the OARs Prescribed dose D ref =14 Gy Organs at risk D 0.1cc urethra D 2cc bladder D 2cc rectum m m m Mean 113.9±2.8% 58.4±8.0% 57.7±7.0% Constraints <115% <80% <75%

43 A computer is almost human - except that it does not blame its mistakes on another computer. Anonimous People think computers will keep them from making mistakes. They're wrong. With computers you make mistakes faster. A. Osborne

44 Getting experience with BT brachytherapy Of all the modalities for localized prostate cancer, none offers such operator dependency as brachytherapy. There are significant tricks, traps and risks that need to be mastered before a brachytherapist (BT team) is skilled enough to perform the procedure. This competence occurs only after a practitioner (BT team) has performed a large number of procedures. Prostatectomy, External Beam Radiation Therapy, or Brachytherapy for Localized Prostate Cancer, Donald B. Fuller, MD

45 Getting experience with BT brachytherapy What does large mean?

46 Treatment quality index: dose homogeneity index Dose Homogeneity Index (DHI): DHI = V 100% V V 100% 150%

47 Treatment quality index: dose homogeneity index DHI V = 100% V V 100% 150% DHI treatment nr.

48 Treatment quality index: optimal plan index Optimal Plan Index (OPI): OPI = D prostate,95% D urethra,0.1cc With both OARs conditions satisfied: { V rectum,2cc <75% V bladder,2cc <80%

49 Treatment quality index: optimal plan index D OPI = D prostate,95% urethra,0.1cc OPI treatment nr.

50 Treatment quality index: optimal plan index OPI treatment nr. Wrong evaluation of the pubic arc obstruction

51 Research projects to improve outcome and QC Good outcome occurs when ALL parts of the process are done well Poor outcome can occur when at least ONE part of the process is not done well

52 Research projects to improve outcome and QC Urethral in vivo dosimetry MRI multiparametric analysis and MRI- TRUS image fusion QC Ce3+ doped optical fiber detector New MOSFET detectors Multichannel QA of the system Fricke gel dosimetric catheters

54 BRT HDR della prostata: studi su dosimetria in vivo Uretra: organo a rischio più delicato in quanto si trova all interno del bersaglio Caratteristiche del trattamento: Dose di prescrizione particolarmente elevata (14Gy per seduta di trattamento) Gradienti di dose molto elevati Artefatti sulle immagini complicano localizzazione dell uretra dopo l inserzione degli aghi DOSIMETRIA IN VIVO NELL URETRA

55 BRT HDR della prostata: studi su dosimetria in vivo (1) Dosimetro a radioluminescenza con guida a fibra ottica (2) Dosimetro a tecnologia MOSFET (3) Dosimetri a gel di Fricke

56 BRT HDR della prostata: studi su dosimetria in vivo (1) Dosimetro a radioluminescenza con guida a fibra ottica Studio in collaborazione con: Universitàdegli studi di Milano, Dipartimento di Fisica Universitàdegli studi di Milano Bicocca, Dipartimento di scienze dei materiali Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Milano EL.SE s.r.l. Starlite s.r.l.

57 BRT HDR della prostata: studi su dosimetria in vivo (1) Dosimetro a radioluminescenza con guida a fibra ottica Dosimetro a scintillazione SiO 2 drogato al 3+ Ceaccoppiato a fibra ottica e ad un sistema di analisi del segnale. Ø Parte attiva = 220 µm L parte attiva = 10 mm Ø totale = 4 mm Sistema di acquisizione ed elaborazione del segnale:

58 BRT HDR della prostata: studi su dosimetria in vivo (1) Dosimetro a radioluminescenza con guida a fibra ottica EL.FO: EL.FO mini: Ø totale= 4 mm Ø totale= 0,9 mm

59 BRT HDR della prostata: studi su dosimetria in vivo (1) Dosimetro a radioluminescenza con guida a fibra ottica 100 calculated dose (TG-43) 5.00 dose [cgy] measured dose absolute difference between measured and calculated dose absolute difference [cgy] source - detector distance [mm]

60 BRT HDR della prostata: studi su dosimetria in vivo (1) Dosimetro a radioluminescenza con guida a fibra ottica

61 BRT HDR della prostata: studi su dosimetria in vivo (2) Dosimetro a tecnologia MOSFET Studio in collaborazione con: Universitàdegli studi di Milano, Dipartimento di Fisica Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Milano Centre for Medical Radiation Physics, University of Wollongong, Australia

62 BRT HDR della prostata: studi su dosimetria in vivo (2) Dosimetro a tecnologia MOSFET Stato avanzamento lavori: simulazione in fantoccio di impianti interstiziali con misure di dose all uretra

63 BRT HDR della prostata: studi su dosimetria in vivo (3) Dosimetri a gel di Fricke Studio in collaborazione con: Universitàdegli studi di Milano, Dipartimento di Fisica Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Milano

64 BRT HDR della prostata: studi su dosimetria in vivo (3) Dosimetri a gel di Fricke

69 BRT HDR della prostata: studio su sistema per QA

71 BRT HDR della prostata: analisi RNM multiparametrica Diffusione e mappe ADC (Coefficiente di Diffusione Apparente)

72 BRT HDR della prostata: analisi RNM multiparametrica Spettroscopia metaboliti di interesse: Colina, Creatina e Citrati Spettro medio all interno della regione Rapporto dei picchi

73 BRT HDR della prostata: analisi RNM multiparametrica LOBO DX LOBO SX BASE TERZO MEDIO APICE CENTRALE PERIFERICA SAGITTALE TRASVERSALE

74 BRT HDR della prostata: analisi RNM multiparametrica ADC (mm^2/s) Spettro vs ADC: distribuzione dei valori positivi e negativi POSITIVI NEGATIVI ,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 Rapporto picchi spettro Le variabili selezionate posseggono un alto potere discriminante

75 BRT HDR della prostata: analisi RNM multiparametrica

76 BRT HDR della prostata: analisi RNM multiparametrica Fusione RMN - US