Incertezas geométricas, margens e igrt - Radioterapia

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Conceitos relacionados a incertezas geométricas e IGRT em Radioterapia

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  • ----- Meeting Notes (07/08/14 13:45) -----
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  • Incertezas geométricas, margens e igrt - Radioterapia

    1. 1. Incertezas geométricas em RadioterapiaFísico Lucas Augusto Radicchi ABFM RT-364 CNEN FT-0317/RA-0081
    2. 2. 1994 2007
    3. 3. Erro de posicionamento (“setup”): desvio entre a posição de tratamento planejada e de tratamento (inclui componente randômica e sistemática) Erro sistemático: erro que ocorre na mesma direção e de magnitude similar em cada fração durante o tratamento. Também são chamados de “erros de preparação de tratamento”. Por exemplo: erro de delineamento, posição e forma do alvo, transferência de imagens e erro de posicionamento do paciente. Erro randômico: erro que pode ocorrer em diferentes direções e magnitudes em cada fração durante o tratamento. Também são chamados de “erros de execução de tratamento”. Por exemplo: erro de posicionamento do paciente, posição e forma do alvo e erros intra- frações. Influenciados por imobilização, paciente e protocolos do departamento. Erro grosseiro: erro de posicionamento inaceitável. Geralmente, ocorre no primeiro dia de tratamento. O departamento deve decidir a magnitude (p. ex., 1cm) -> deve ser pego pelas barreiras (CQ)
    4. 4. Uma única imagem contém componente sistemática e aleatória -> adquirir mais de uma imagem para distinguir entre componentes -> deve ser feita análise conjunta, não analisar imagens isoladamente de um dia para outro. Margem CTV-PTV pode ser modificada de acordo com contribuições de erros que são corrigidas durante curso de tratamento. - Erro de transferência e de posicionamento: anatomia óssea e off-line Idem + erro de posição e formato do alvo: alvo e off-line - Erro de transferência e de posicionamento: anatomia óssea e on-line Idem + erros aleatórios e sistemáticos de posição e formato do alvo: alvo e on-line Erro grosseiro pode ser identificado por (em ordem de preferência): 1) Primeiro dia de tratamento na máquina, 2) Primeiro dia de verificação na máquina, 3) Usar CT/simulador para verificação no primeiro dia (usar imagens na máquina também), 4) onde imagens não visualizadas adequadamente (elétrons ou campos em vértice), usar campo luminoso.
    5. 5. Nível de tolerância: variação observada aceitável para uma medida (específico para cada serviço e cada sítio anatômico, mas para serviços em implementação, usar referência de Hurkmans e seção 7 do manual) -> relacionada com margem CTV-PTV e considera método de imobilização, tolerância de movimento da máquina e movimento interno de órgão. Nível de ação: variação a partir da qual uma ação é necessária. Por exemplo: 1. Solicitação de repetição de imagens (erro randômico) 2. Reavaliação do erro sistemático (no simulador) 3. Modificação imediata da posição de tratamento (erro grosseiro) -> ~1cm ou 3σ (incerteza aleatória) A magnitude no nível de ação está relacionada com margem CTV- PTV, frequência de imageamento, erro aleatório e estratégia utilizada para limitar erro de posicionamento durante curso de tratamento.
    6. 6. Estratégia de correção: regras para processo de avaliação de erros, a partir de um número de imagens feitas no paciente. . NAL (No-Action-Level): usado comumente para tratamentos radicais. Usa 3-4 frações para gerar magnitude do erro sistemático (independente do nível de tolerância). Não define nível de ação para correções. É sugerido que apenas erros > 2mm ser corrigidos e que erros grosseiros sejam sempre corrigidos imediatamente. . eNAL (extended NAL): inclui portal semanal e, se dentro da tolerância, nenhuma ação requerida; se fora da tolerância, mais imagens requeridas para determinar componente sistemática. . SAL (Shrinking-Action-Level): usa nível de ação que reduz de acordo com número de frações imageadas -> evita erro de posicionamento ser corrigido pré-maturamente. A desvantagem é que reinicia sempre que houver alguma correção, perdendo toda informação.
    7. 7. 3 categorias: movimento relacionado a variação de posicionamento do paciente, inter- fração e intra-fração a) Relacionado ao posicionamento: usar mesmos acessórios e posicionamento entre simulação e tratamento a) Inter-fração: principalmente relacionado a órgãos do sistema digestório ou próximos (pelve e abdome). Influenciado também por perda de peso e redução do tumor. - Mitigação: localização diária do alvo ou estudo e definição de margens -> problema com margens: imagem do alvo durante CT é a posição média do alvo? c) Intra-fração: principalmente relacionado a órgãos dos sistemas respiratório e cardíaco ou próximos (tórax e abdome). - Mitigação: gating e breath-holding ou combinação deles, compressão abdominal e rastreamento contínua do órgão -> 4DCT Não há consenso entre a relação da magnitude do movimento do órgão a definição da margem interna.
    8. 8. Avaliação do médico: OK
    9. 9. Avaliação do médico: 0,5cm IN
    10. 10. r umincidentequeresultouemumdanoaopaciente” Avaliação do médico: OK
    11. 11. Avaliação do médico: 0,5cm IN
    12. 12. Avaliação do médico: 0,8cm UP
    13. 13. No simulador: 0,5cm LEFT
    14. 14. Margens em radioterapia Lucas Augusto Radicchi Físico Médico da Radioterapia Hospital de Câncer de Barretos
    15. 15. - Principais fontes de incertezas: delineamento do GTV (limitada resolução de imagem, interpretação ambígua, ruído - SISTEMÁTICO), definição do CTV, (SISTEMÁTICO) variação da posição do órgão (SISTEMÁTICO e RANDÔMICO) e variações de posicionamento (SISTEMÁTICO e RANDÔMICO) - Em geral, erros randômicos (execução) são menores que erros sistemáticos (preparação) σ=desviopadrãodoERRORANDÔMICO Σ=desviopadrãodoERROSISTEMÁTICO M=erromédioglobal(sistemáticodogrupo) - Erros sistemáticos causam um deslocamento e erros randômicos causam um borramentonadistribuiçãodedose - Errorandômicoerespiração->podeserprevisto Errosistemático->devesertratadoestatisticamente - Stroom et al -> margem para garantir, na média, cobertura de 99% do volume alvo com95%dadoseprescritaoumais->2*Σ+0,7*σ vanHerketal->margemparagarantirque90%dospacientesemuma população recebe uma dose mínima no CTV de ao menos 95% da dose prescrita - >2,5*Σ+0,7*σ
    16. 16. r
    17. 17. Cap. 3 do livro Ïmage-Guided and Adpative RT): As fórmulas para margem CTV-PTV consideram distribuição Gaussiana para convolução dos erros aleatórios, largura de penumbra na água, SD de erro sistemático > SD de erro aleatório e planejamento com distribuiçãodedosemaisoumenosuniforme.NocasodeIGRTpara pulmão, todas essas suposições não são válidas e essas fórmulas simples super-estimam as margens requeridas. Baseado em uma análise feita por Sonke et al (IJROBP, 2009;74:567-574), a margem que pode ser usada para RT de pulmão hipofracionado pode ser muito pequena (<1cm), mesmo para amplitudes de movimentos grandes(2cm).Alarguradepenumbranopulmãoégrande. - Fórmulas consideram corpo rígido, mas incertezas geométricas de deformação e mudança anatômica pode ser significativa em estudos usando4D->fórmulasconsiderandoissoaindanãoresolvido. -Comaumentodaprecisão,umaestimativadeincertezasresiduaisé importante. Por exemplo extensões extracapsulars de c6ancer de próstatasãorotineiramenteignoradasquandodefinindooalvoemRT -> boa taxas de controle provavelmente devido a “franja"de dose na margem de CTV-PTV e além. Reduzindo cada vez as margens, essa “franja” de dose fora talvez não alcance essa zona de extravasamento. Portanto, margem residual sempre estará presente, devidodefiniçãodoalvo,mesmoparaIGRTperfeito. - Margens menores que 5mm não são reais para quase todas aplicações ao menos que o tumor sejam completamente definido semambiguidade.
    18. 18. r
    19. 19. IGRT Lucas Augusto Radicchi Físico Médico da Radioterapia Hospital de Câncer de Barretos
    20. 20. 0

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