Radioterapia del distretto toracico: Cyberknife



Documenti analoghi
METODI DI IMAGING DEL PAZIENTE RADIOTERAPICO IN PRESENZA DI MOVIMENTI D ORGANO

RADIOTERAPIA STEREOTASSICA

IGRT Radioterapia Guidata dalle Immagini. Mauro Palazzi SC Radioterapia Ospedale Niguarda, Milano

Fusione di immagini PET, CT, MR: dalla clinica alle applicazioni avanzate. Dott. Roberto Sghedoni Dott.ssa Federica Fioroni Servizio di Fisica Medica

HOT TOPICS IN CHIRURGIA

Possibilità tecnologiche e tecniche di esecuzione nella radioterapia ad intensità modulata: il punto della situazione

Radioterapia Stereotasica: DEFINIZIONE

CyberKnife a Milano. La radiochirurgia stereotassica. Radioterapia del distretto testa collo con Cyberknife e valutazione della dose periferica

Fegato. Caso clinico. Dott.ssa M.S.Favretto Radioterapia - Vicenza

PET E RADIOTERAPIA : EVOLUZIONI DELLE METODICHE ESPERIENZA ASMN DI REGGIO EMILIA

La Simulazione Virtuale: Filosofia e Workflow

Radioterapia guidata dalle immagini (IGRT) con megavoltage CT

L innovazione tecnologica in radioterapia: nuovi standard clinici e problematiche gestionali

Problematiche tecniche nel planning del carcinoma polmonare non microcitoma

Strumentazione Biomedica 2. Tomografia computerizzata a raggi X - 2

Flat Panel CT in applicazioni radioterapiche Aspetti fisici

Annunzio Chieti Corso di Laurea in TSRM

PET e Radioterapia. Diana Salvo. Cagliari

Radiotherapy: from the beginning until today

Il gating respiratorio : dalla 4DCT all IGRT

TRACKING SYSTEM TO WELD Guida e controllo qualità dei processi relativi alle attività di saldatura

missione valutazione risposta in termini di Analisi indice gamma con criteri: 3%/3mm, 3%/2mm, 2%/3mm, 2%/2mm

Posizionamento ottimale di sensori per il monitoraggio degli inquinanti nelle reti idriche

Coordinamento e sincronizzazione

Sistema Rilevamento Temperatura Sottocassa Treno

IL PERCORSO DELLE IMMAGINI IN RADIOTERAPIA : RUOLO DEL TECNICO DOSIMETRISTA Maggio 2015

Fondamenti di Automatica

SOVRATENSIONI DI ORIGINE ATMOSFERICA SULLE RETI MT: correlazione tra guasti in rete e scariche atmosferiche


CAPITOLATO LINAC AREA ACQUISIZIONE BENI E SERVIZI AZIENDA OSPEDALIERA PUGLIESE - CIACCIO

REGOLATORI STANDARD PID

Università degli studi di Torino Laurea in Scienze Statistiche. Tesi di laurea

Il percorso di cura del paziente sottoposto a radioterapia ed il sistema informatizzato Varis Vision

iglidur V400: Resistenza chimica e alle alte temperature

Sis t e m a Ro b o t i c o Cy b e r k n i f e

Sistemi video per il monitoraggio

DIMENSIONAMENTO DEL MARTINETTO PER RICIRCOLO DI SFERE

codiagnostix 9 Informazioni di assistenza per scansioni (CB)TC

La Risonanza Magnetica della Mammella

Le regioni di interesse (ROI) e le curve

Impresa Indirizzo CAP / Città Esaminatore Numero di licenza UFSP

La propagazione delle onde luminose può essere studiata per mezzo delle equazioni di Maxwell. Tuttavia, nella maggior parte dei casi è possibile

Corso di Componenti e Impianti Termotecnici LE RETI DI DISTRIBUZIONE PERDITE DI CARICO LOCALIZZATE

Attualmente esistono sul mercato videoendoscopi sempre più sofisticati con una buona risoluzione di immagine ed estremamente portatili.

Motomate Motomate 3 85

BOZZA DI LINEE GUIDA PER I CONTROLLI RADIOMETRICI SULLE ACQUE POTABILI

Come valutare le caratteristiche aerobiche di ogni singolo atleta sul campo

IGRT. .. with Tomotherapy Hi-Art. TSRM D. Bertoni U.O. Radioterapia Oncologica ASMN Reggio Emilia. Image Guided RadioTherapy

LA TOMOGRAFIA COMPUTERIZZATA: LA TECNOLOGIA SLIP RING LA TECNOLOGIA SPIRALE E LA TC MULTISTRATO.

SISTEMA PER TRATTAMENTI RADIOTERAPICI DI PRECISIONE (SRT SRS) COMPLETO DI TECNICHE DI IMAGE GUIDED RADIOTERAPHY (IGRT - IMRT) E SISTEMA DI CALCOLO

ROBOT CARTESIANI. Abbiamo 9 modelli di robot cartesiani che possono essere forniti in 3 tipologie diverse:

10/07/2015. The Evolution of Radiation Therapy. L impatto delle tecnologie nel controllo delle tossicità. Development of Radiotherapy Machines IMRT

APP_PIT_Comparazione Pile Dynamics Inc. Rev

Serie CLF. Compressore rotativo a vite lubrificato BOGE SERIE CLF con Inverter

PR aprile 2012 Motion Control Pagina 1 di 5. XTS extended Transport System: un nuovo modo di concepire il Motion Control

Sensori a effetto Hall bipolari con ritenuta stabilizzati e non stabilizzati con circuito chopper

Le tecniche di trading basate sulle Bande di Bollinger. Michele Maggi. Rimini, 1-2 dicembre 2005

cosmed.it MISURA DELLA FUNZIONALITÀ POLMONARE Distribuita in Italia da: COSMED srl

M1600 Ingresso/Uscita parallelo

TEST DI VALIDAZIONE DEL SOFTWARE VEM NL

Mon Ami 3000 Ratei e Risconti Calcolo automatico di ratei e risconti

Dalla Teoria alla pratica: L impatto dell evoluzione tecnologica nell esperienza dei TSRM lombardi

3DEverywhere S.r.l. sito web:

Argomenti del corso Parte II Strumenti di misura

Carichiamo il segnale contenuto nel file ecg_es_ mat

PROGETTO ALLESTIMENTO BANNER PUBBLICITARI

PALI Si distinguono: Nel caso 1 il palo non modifica il moto ondoso, mentre nel caso 2 il moto ondoso è modificato dal palo.

Interruttore automatico

PROVE SU PISTA. Sensore pressione freno. Sensore pressione freno:

Pag Tipi di legno e materiali da costruzione

MTL1 OPTICAL MEASURING MACHINE. Italian Version

SymCAD/C.A.T.S. modulo Canali Schema

[ significa: Design to Cost. EMCOMILL E1200 E900 E600 E350. Centri di lavoro verticali CNC a 3 assi per la lavorazione di lotti piccoli e medi

I prodotti per il tempo reale

Criticità e potenzialità nella creazione di un progetto di efficientamento per i CAS.

lezione 18 AA Paolo Brunori

UNIVERSITA DEGLI STUDI DI PADOVA. Il sistema di imaging nell'apparecchiatura per radiochirurgia Cyberknife.

Neoplasia Polmonare Diagnosi e Radioterapia

4D PET/CT GATED: acquisizione ed elaborazione

Avanzamento tecnologico della moderna radioterapia

SISTEMI RIS/PACS: AGGIORNAMENTI SUL TEMA

Misurare le deformazioni del suolo con i radar (SAR) satellitari

La Metodologia adottata nel Corso

Ruolo della tecnologia nella gestione del diabete

Vacuostati e Pressostati elettronici Serie SWCN

Mammografia digitale sottrattiva a doppia energia con mezzo di contrasto: dosi e immagini dal punto di vista fisico

RAPPORTO DI PROVA Venezia,. Foglio n. 1 di 7. Protocollo: Luogo e Data della prova: Richiedente: Materiale testato:

Precision Medicine e governance di sistema: Il contributo del Registro Tumori

Supporto Nutrizionale nel Bambino Cronico in Ospedale e a Domicilio. Diario Alimentare. Cinzia Baldo Dietista PO Buzzi. 21 febbraio 2013 PO BUZZI

Le cadute nell anziano: fattori di rischio, prevenzione e trattamento LA BIOINGEGNERIA DELLE CADUTE. Ing. Armanda Caporizzo

Corso integrato di informatica, statistica e analisi dei dati sperimentali Altri esercizi_esercitazione V

VILLA BORROMEO Sarmeola di Rubano Padova 25 novembre Relatore: Ing. Carlo Calisse

Le strumentazioni laser scanning oriented per i processi di censimento anagrafico dei patrimoni

Guida rapida. Esplorazione dell interfaccia. Strumenti per visualizzare l immagine

Dispositivi medici per diagnostica e terapia Dott.ssa Alessandra Bernardini

Sensori magnetici a scomparsa Serie CST - CSV e CSH

COLONSCOPIA VIRTUALE - stato dell arte - Dr. P. QUADRI Dip. Diagnostica per Immagini Ospedale S.Paolo - SV -

Do#.ssa'Valen,na'Borzillo' U.O.C.'Radioterapia' INT''Fondazione'G.'Pascale' Napoli''

Ipofrazionamento spinto: l esperienza con CyberKnife

Compattatore a Rullo Standard

Transcript:

Radioterapia del distretto toracico: Cyberknife C Cavedon U.O. di Fisica Medica Ospedale S. Bortolo ULSS 6 Vicenza AIFM Gruppo Regionale Lombardo IRCCS San Raffaele Milano, 10 Dicembre 2008 IL SISTEMA CYBERKNIFE Linac compatto montato su robot a 6 DOF 800 MU/min Sistema stereotassico guidato da immagini intra-frazione Geometria non-coplanare Operatività non-isocentrica Radiochirurgia intra- ed extracranica Tracking dei movimenti respiratori IL SISTEMA CYBERKNIFE X-ray Sources Linear Accelerator ROBOTIC DELIVERY SYSTEM Accuratezza spaziale complessiva 1.2 mm I.C. 95% (statico e dinamico)* TARGETING SOFTWARE IMAGING SYSTEM Image Detectors Manipulator Accuratezza spaziale in trattamento dinamico funzione della ampiezza e irregolarità del respiro, fino a 3 mm da analisi di dati clinici* 12 collimatori con diametro da 5 a 60 mm alla distanza di trattamento * (risultati stime U.O. Fisica Medica Ospedale San Bortolo Vicenza) 1

CYBERKNIFE PER LA REGIONE TORACICA TRACKING DI STRUTTURE OSSEE SPINALI Tracking dei movimenti spinali intra-frazione La vertebra è un corpo rigido ma si muove rispetto alle altre vertebre In molti casi una rototraslazione rigida non è sufficientemente accurata Image A DRR (da CT) Immagine kv al tratt. Campo di deformazione 3 AP displacament (mm) 2 1 0-1 -2-3 -4 couch shift Image B -5 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 Time (m) Reference: Intra-fraction motion of immobilized intra-cranial and extra-cranial patients assessed by the CyberKnife image-guidance system,,mischa Hoogeman, Erasmus MC, Daniel den Hoed Cancer Center, Rotterdam TRACKING DI STRUTTURE OSSEE SPINALI esempio di localizzazione paraspinale Registrazione deformabile utilizzata per riposizionare il linac dopo ogni verifica Campo di deformazione approssimato da rototraslazione rigida attorno alla regione di interesse Quantità di deformazione residua misurata e confrontata con una soglia di accettabilità Registrazione multirisoluzione Step 32 1 2

tracking spinale accuratezza spaziale in funzione della distanza dal punto di riferimento ±1.0 stabilità rotazionale ±1.0 sul piano assiale variabilità trascurabile sui piani coronale e sagittale Distanza dal centro (mm) 10 20 30 40 50 60 70 80 90 Incertezza (mm) i.c. 95% 0.2 0.3 0.5 0.7 0.9 1.0 1.2 1.4 1.6 ENTITÀ DEL MOVIMENTO RESPIRATORIO direzione prevalente SUP-INF METODI PER LA GESTIONE DEL MOVIMENTO RESPIRATORIO LIMITAZIONE DEL MOVIMENTO RESPIRATORIO compressione ventilazione incontrollabile o controproducente (es. moto sup inf) MOTION ENCOMPASSING aumento del volume irradiato non vantaggioso per programmi di dose escalation GATING (erogazione solo entro parametri predefiniti) contenimento del volume aumento del tempo di trattamento TRACKING (adattamento al bersaglio in tempo reale) contenimento di volume e tempo di trattamento 3

Sistema motion encompassing Esempio motion encompassing : espirio - Bersaglio in max inspirazione ed espirazione - Inviluppo di tutte le posizioni (idealmente: convoluzione di una singola immagine del tumore con la traiettoria osservata) - Piano di trattamento su PTV allargato - Volume PET descrittivo dell inviluppo delle posizioni in N cicli respiratori - Volume grande tempi di trattamento relativamente brevi Esempio motion encompassing : inspirio Volume su singola fase di espirio (gating o tracking) 4

Sistemi di gating con segnali surrogati della posizione del bersaglio TRACKING dei movimenti respiratori Rilevazione della posizione del tumore durante il trattamento Costruisce un modello che lega la posizione di marker esterni (in tempo reale) alla posizione di fiducial marker interni (RX a campione) Sincronizza il movimento respiratorio con il moto del robot SISTEMI DI TREATMENT TRACKING - Dynamic Multileaf Collimator (DMLC) - P Keall et al. (Stanford University) Target Tracking: Synchrony Tracking basato su correlazione tra reperi interni (fiducial marker) ed esterni (LED ottici) Campionamento dei marker esterni ogni 3-9 nodi LED rilevati in tempo reale - Riduzione del PTV grazie a irradiazione dinamica - Necessita di tecniche di imaging per la sincronizzazione del moto Filmato visibile su: http://it.youtube.com/watch?v=loetsm_hliu 5

TREATMENT TRACKING : sistema SYNCHRONY TREATMENT TRACKING : sistema SYNCHRONY - Synchrony (Cyberknife) - Correlazione tra moto di reperi esterni (LED) e reperi interni - Modello per il tracking in tempo reale (i moti possono essere non solidali) - Ritardo intrinseco nel sistema di retroazione 200 ms - Necessità di predizione della posizione con Δt=200 ms (115 ms nella versione più recente) Visualizzazione 3D e sezioni assiale, sagittale e coronale di una TC del fantoccio mobile con le linee di isodose del piano di test (21Gy@70%, collimatore 25 mm). Tracking accuratezza e precisione 277 cgy/mm (bersaglio statico) 273 cgy/mm (bersaglio mobile Caso 1: tracking - no sfasamento) Test END-TO-END - risultati Differenza tra baricentro della distribuzione di dose atteso e misurato: 0.6 mm ± 0.6 mm (2σ) => ERRORE < 1.2 mm NEL 95% DEI CASI Caso 2: tratt. statico in presenza di movimento 240 cgy/mm (sfasamento 30 ) 88 cgy/mm (tratt. statico bersaglio mobile) 6

TRACKING SENZA AUSILIO DI FIDUCIAL MARKER - Tracking di lesioni polmonari senza fiducial marker - basato su 2D-3D con pattern intensity - modello di correlazione LED immagine del tumore TREATMENT TRACKING : il problema della pianificazione Possibile incertezza sulla dose agli organi a rischio TREATMENT TRACKING : 4D CT - Integrazione tra pianificazione e tracking in 4D - Serie 4DCT oppure N 2 volumi CT rappresentativi almeno di espirio e inspirio normali Sistema motion encompassing Sistema di treatment tracking - Inaccuratezza in inspirio ed espirio forzato - Possibile inaccuratezza in condizione di breath holding rispetto alla condizione dinamica 7

PLANNING 4D Fino a 10 volumi in uno studio 4DCT Fase descritta come percentuale sulla ampiezza o sul tempo Respiratory phase parsing automatico per 4DCT Siemens e GE 4D Dose 3D Dose TREATMENT TRACKING : 4D CT - Registrazione deformabile utilizzata per propagare i contorni e calcolare la distribuzione di dose su ogni fase - Distribuzione di dose come media pesata su tutte le fasi 4DCT e 4DPET: quante fasi sono necessarie? 0.3% 1.5% 11 Phases 6 Phases 11 Phases 2 Phases - 4D planning possibile anche con 2 fasi per inspirio ed espirio, a patto di scegliere i giusti fattori di peso 2.0% 23% 11 Phases AVE Phase Courtesy Mihaela Rosu, Virginia Commonwealth Univ. 11 Phases - Exhale 8

TREATMENT TRACKING : 4D CT APPLICAZIONE DI REGISTRAZIONE DEFORMABILE: COSTRUZIONE DI UNA SERIE TEMPORALE PET - Calcolo della distribuzione di dose come effetto complessivo - Primo esempio di distribuzione di dose 4D clinica Registrazione di parte CT di CT-PET (blu) su CT in espirio (rosso). È visualizzata anche una rappresentazione vettoriale del campo di deformazione. Applicazione del campo di deformazione al volume PET per ottenere immagine PET in un istante specifico. SISTEMI DI TREATMENT TRACKING SISTEMI DI TREATMENT TRACKING 28.0 28.0 26.0 Moto periodico (fantoccio) Grid: 5 mm x 1 sec -12.0-12.0-14.0 Prevedibile 200 ms ~ 6 mm (target vicino al diaframma) Moto quasi-periodico (casi reali) Prevedibile entro limiti di accuratezza - Modello di Shirato effetto del ritardo di retroazione (robot lag) Uso di filtri adattativi 9

1. fantoccio moto regolare 2. paziente moto regolare con isolate irregolarità 3. paziente respirazione irregolare - Analisi di correlazione tra presenza di basse frequenze ed errore in mm (75 pct) R = (A hf -A bf )/(A hf +A bf ) R [-1,1] 10

- Analisi di correlazione tra presenza di basse frequenze ed errore in mm (75 pct) R < 0.5 => rischio di inaccuratezza (LOGIT p=0.03) Confronto vecchio-nuovo sistema di tracking (ritardo 195 ms vs. 115 ms) robot lag = 115 ms robot lag = 195 ms TRAINING DEL PAZIENTE Il sistema di tracking in linea di principio permette di adattarsi a variazioni del moto respiratorio Tuttavia potrebbe essere utile introdurre un training per pazienti che respirano in modo molto irregolare 11