Impiego della dosimetria in-vivo basata sull utilizzo di EPIDs nei trattamenti integrati dei tumori del testa-collo mediante VMAT

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Luciano Bernardini
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1 Impiego della dosimetria in-vivo basata sull utilizzo di EPIDs nei trattamenti integrati dei tumori del testa-collo mediante VMAT A. Ianiro a, M. Nuzzo b, F. Deodato b, G. Macchia b, S. Cammelli c, R. Frakulli c, E. Farina c, L. Tontini c, A. Cortesi c, L. Giaccherini c, I.V. Mascia c, A. Galuppi c, G. Tolento c, A. Guido c, C. Digesù b, M. Ferro b, A.G. Morganti c, S. Cilla a a UO Fisica Medica, b UO Radioterapia Oncologica, Fondazione Ricerca e Cura Giovanni Paolo II, Università Cattolica del Sacro Cuore, Campobasso. c UO Radioterapia Oncologica, Dipartimento di Medicina Specialistica, Diagnostica e Sperimentale DIMES Università di Bologna, Ospedale S. Orsola-Malpighi, Bologna.

2 DISO Project Website: Progetto finanziato dall Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN) per lo sviluppo di una procedura generalizzata di dosimetria in vivo (IVD) Obiettivi principali: i. implementazione di una procedura generalizzata per l utilizzo degli asi-epid (amorphous silicon electronic portal imaging devices) nella dosimetria in vivo; ii. livello di tolleranza del 5% per l accordo tra la dose in vivo e la dose pianificata; iii. risultati quasi-real time; iv. facile commissioning per linac Varian, Elekta e Siemens.

3 User interface di BEST SoftDiso R = D D iso iso. TPS analisi R: criteri di allerta R<0.95 or R>1.05 analisi γ 2D: criteri di allerta P γ<1 <90%, γ mean > $% 181

4 Errori legati alla macchina/tps: Variazione degli output factor Cagliari% Presidio(Oncologico(( Businco( Firenze% Centro(Oncologico( Fioren6no( Viterbo% Ospedale( Belcolle( Parma% Azienda(Ospedaliera( Universitaria(( Implementazione non corretta dei cunei nel TPS Calibrazione HU/densità elettroniche non corretta Errori legati al paziente/trattamento: Roma% Università(Ca<olica( Mezzi attenuatori nel campo Roma% Campus( Biomedico( Errori di set-up del paziente Gas pocket nei trattamenti pelvici Campobasso% Fondazione(Giovanni( Paolo(II( Rionero%in%Vulture% Ospedale(Oncologico( Regionale(CROB( Riduzione del tumore/cambiamenti morfologici 1500( 1250( 1000( 750( 500( 250( 5000( 4500( 4000( 3500( 3000( 2500( 2000( R 0( 0,84(0,88(0,92(0,96(1,00(1,04(1,08(1,12(1,16( Pγ<1 Gamma(analysis( for(5241(test( 87%(of(tests( show(pg>90%( R(ra6o(for( single(test( (5603)(89%(of( tests(within( 5%( Mean(R(ra6o( for(pa6ent( (281)(100%(of( tests(within( 5%( 1500( 1000( 500( 0( 55( 65( 75( 85( 95(

Mezzi attenuatori nel campo Roma% Campus( Biomedico( Errori di set-up del paziente Gas pocket nei trattamenti pelvici Campobasso% Fondazione(Giovanni( Paolo(II( Rionero%in%Vulture%

5 Lo studio 19 pazienti sono stati trattati con la tecnica VMAT (Volumetric Modulated Arc Therapy) in strategia SIB (Simultaneous Integrated Boost). VMAT Definizione dei CTVs CTV1: tumore primario con margine di 5-15 mm; CTV2: regioni linfonodali ad alto rischio; CTV3: regioni linfonodali a basso rischio. I corrispondenti PTVs sono stati ottenuti aggiungendo un margine di 4 mm ai CTVs. Prescrizioni di dose PTV1: 70.5Gy/2.35Gy (nasofaringe e orofaringe) oppure 67.5Gy/2.25Gy (laringe); PTV2: 60.0Gy/2.0Gy; PTV3: 55.5Gy/1.8Gy; 30 frazioni per tutti i PTVs x 340 archi (dual) CW; CCW Energia: 6 MV CP: ogni 4 TPS & LINAC Oncentra MasterPlan TPS v.4.1 (Nucletron BV, Veenendaal, the Netherlands); Elekta Precise LINAC (Elekta Ltd, Crawley UK).

I corrispondenti PTVs sono stati ottenuti aggiungendo un margine di 4 mm ai CTVs. Prescrizioni di dose PTV1: 70.5Gy/2.35Gy (nasofaringe e orofaringe) oppure 67.5Gy/2.25Gy (laringe); PTV2: 60.

6 Risultati È stato acquisito un totale di 350 immagini EPID. Relative frequency Relative frequency Analisi R R medio = ± (1SD); 91.8% dei test entro i criteri di allerta. Analisi γ γ mean totale= 0.42 ± 0.16; 92.7% dei test entro i criteri di allerta γ% γ mean γ % medio = 92.9 ± 5.1%; 83.9% dei test entro i criteri di allerta. Discrepanze cliniche più rilevanti dovute a: 1. Errori nel set-up del paziente 2. Variazioni morfologiche del paziente (riduzione del tumore/perdita di peso)

00 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 γ mean γ % medio = 92.9 ± 5.1%; 83.9% dei test entro i criteri di allerta. Discrepanze cliniche più rilevanti dovute a: 1.

7 Esempio di paziente con errori di set-up GIORNO 1 GIORNO 2 GIORNO 3 GIORNO 4 Immagine EPID integrale per l arco clockwise γ%=78.6 γ*mean=0.83 γ%=84.1 γ*mean=0.69 γ%=96.7 γ*mean=0.44 Sebbene i rapporti R mostrino accordo con il calcolo del TPS, l analisi γ ha rilevato discrepanze di dose con valori di γ% pari a 78.6% e 84.1%, e con valori di γ mean pari a 0.83 e 0.69, rispettivamente.

44 Sebbene i rapporti R mostrino accordo con il calcolo del TPS, l analisi γ ha rilevato

8 Esempio di paziente con cambiamenti morfologici GIORNO 1 GIORNO 2 GIORNO 15 GIORNO 18 Immagine EPID integrale per l arco clockwise γ%=99.5 γ*mean=0.39 γ%=84.9 γ*mean=0.62 γ%=79.2 γ*mean=0.72 Per i due test effettuati nella terza settimana di trattamento, l analisi γ ha rilevato discrepanze di dose con valori di γ % pari a 84.9% e 79.2% e con valori di γ mean pari a 0.62 e 0.72, rispettivamente.

72 Per i due test effettuati nella terza settimana di trattamento, l analisi γ ha rilevato

9 Conclusioni! Abbiamo mostrato la nostra esperienza iniziale per l applicazione clinica della IVD a trattamenti complessi VMAT del testa-collo.! L implementazione della IVD nella routine clinica è potenzialmente in grado di monitorare tutte le differenze clinicamente rilevanti tra la dose pianificata e quella erogata.! Il check dosimetrico con il nostro metodo viene effettuato quasi in tempo reale e consente la possibilità di un rapido consulto tra lo staff medico e fisico in caso di discrepanze di dose rilevanti.

! L implementazione della IVD nella routine clinica è potenzialmente in grado di monitorare tutte le differenze clinicamente

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