Zobrazování aplikátorů a struktur v brachyterapii od 1D po 3D ( 5D ) L. Homola KOC Nový Jičín

RADIOTERAPIE Zevní radioterapie - EBRT Brachyterapie - BRT

BRACHYTERAPIE

BRACHYTERAPIE Brachyterapie /Brachyradiotherapy/ je intrakavitární, intersticiální nebo povrchová radioterapie využívající jeden nebo více URZ. /ČSN IEC 788: rm-42-52/

BRACHYTERAPIE Intrakavitární Intersticiální Muláže S nízkým dávkovým příkonem-LDR (0,4-2 Gy/hod v místě zájmu) Se středním dávkovým příkonem-MDR (2-12 Gy/hod v místě zájmu) S vysokým dávkovým příkonem-HDR (>12 Gy/hod v místě zájmu)

VÝHODY A NEVÝHODY BRT Dodání vysoké dávky v krátkém čase Prudký pokles dávky do okolí Šetření okolních zdravých tkání Dávková distribuce v cílovém objemu není homogenní. Typicky střed tumoru s hypoxickými buňkami obdrží o 50% vyšší dávku než okrajové oblasti NEVÝHODY: Menší dávková homogenita Možnost podzáření v oblasti předpokládaného mikroskopického šíření nádoru V některých případech nutnost anestézie Výsledný efekt velmi záleží na šikovnosti a zkušenosti aplikujícího lékaře Výhody 4 bod-Zatímco Při zevní radioterapii je cílem aby předepsaná dávka byla homogeně dodána do cílového objemu, v brachyterapii předepsaná dávka představuje obvykle minimální dávku, kterou cílový objem (tumor plus lem) obdrží. Většina oblasti tumoru obdrží podstatně vyšší dávku než předepsanou a tak je zvýšen efekt brachyterapie ve srovnání se zevním ozáření při stejné dodané dávce.

LOKALIZACE APLIKÁTORŮ Přímým měřením Pomocí projekce dvou rtg snímků (rekonstrukční metody - ortogonální, semiortogonální, izocentrická, stereo-shift, variabilního úhlu…) 3D zobrazovací techniky (CT, MRI, sonografie ) Stanovení co nejpřesnější polohy aplikátorů-zářičů, vzájemné i prostorové je v brachyterapii velmi důležité a je jednou z nejdůležitějších podmínek pro výpočet skutečné dávkové distribuce. Nejprimitivnějším způsobem je přímé měření, které se dá použít pro muláže nebo interstic. Aplikace těsně u povrchu. Další a přesnější možností je použít projekce dvou rtg.snímků a pomocí ní určit prostorové rozložení aplikátorů a rizikových orgánů-je to pseudo 3D zobrazení, které neumožnuje využít DVH jak pro cílový objem tak i pro rizikové orgány. Třetí možností je využít 3D zobrazovací techniky-CT, NMR nebo sonografie, které umožnují získat relativně přesné zobrazení cílových objemů i rizikových orgánů a po výpočtu dávkové distribuce i její vyhodnocení pomocí DVH.

VLIV PŘESNOSTI LOKALIZACE ZDROJŮ NA VÝPOČET DÁVKY

1D zobrazení Aplikace: plicní žlučové cesty muláže jícen

1D zobrazení

2D zobrazovací techniky C-rameno Simulátor IBU jednotka

2D zobrazovací techniky – C rameno

2D zobrazovací techniky – C rameno Metody: Ortogonální rekonstrukční metoda Semiortogonální rekonstrukční metoda Izocentrická rekonstrukční metoda Stereo-shift rekonstrukční metoda Variabilní úhel rekonstrukční metoda Další zobrazovací metody

Ortogonální rekonstrukční metoda Vzdálenost izocentrum-detektor v AP( ohnisko-detektor=A+B B Vzdálenost: ohnisko-izocentrum v AP C Vzdálenost izocentrum – detektor v LL ( ohnisko detektor=C+D) D Vzdálenost ohnisko-izocentrum v LL Ф1 Úhel svazku v AP směru Ф2 Úhel svazku v LL směru Zvětšení AP MAP=(A+B)/B LL MLL=(C+D)/D

Ortogonální rekonstrukční metoda

Semiortogonální rekonstrukční metoda C Střed rekonstrukčního můstku xKD Rozměr kříže na detektoru OD Vzdálenost ohnisko-detektor xKM Rozměr kříže na můstku OK Vzdálenost ohnisko-kříž d3 Vzdálenost: kříž-detektor 2A Rekonstrukční můstek Rozměr kríže na detektrou: xKD=OD·xKM/OK

Semiortogonální rekonstrukční metoda

Semiortogonální rekonstrukční metoda

Semiortogonální rekonstrukční metoda

Izocentrická rekonstrukční metoda 2 snímky na jeden velký film Úhly Ф1=Ф2, rozmezí 15°- 30° Izocentrum v centru implantátu Obrazy se nesmějí překrývat Simulátor, nevhodná pro C-ramena

Stereo-shift rekonstrukční metoda Obdoba izocentrické rekonstrukční metody, jen na místo rotace je použit pohyb Rtg zdroje Možná pouze pro stropní zdroje s laterálním pohybem Velice citlivá i na malé pohyby pacienta mezi snímky Pokud je to možné nepoužívat

Metoda Variabilního úhlu 2 radiogramy α ≠ β, doporučuje se aby α+ β leželo v intervalu 60°- 120° Speciálním případem je ortogonální rekonstrukční metoda Simulátor, nevhodná pro C-ramena

Další zobrazovací techniky Tahle zobrazovací technika se nazývá- Jak se pozná hladový pes, je výborná pro zobrazení tumorů tlustého střeva a zvláště rekta

3D zobrazovací techniky v BRT NMR SONOGRAFIE

3D zobrazovací techniky v BRT-CT VÝHODY: Možnost zakreslení a prostorové zobrazení cílových objemů Dobrá viditelnost rizik. orgánů Lze použít objemové optimalizační moduly Možnost využít DVH Dobrá viditelnost spec.aplikátorů (Ti, W, plastové trubičky) NEVÝHODY: Nepřesnosti při zakreslení cíl.objemu -špatná viditelnost tumoru Nelze použit klasické aplikátory - artefakty Vysoká cena spec. aplikátorů Nutnost transportu pacienta na CT a zpět do ozařovací místnosti -možnost změny polohy aplikátorů

3D zobrazovací techniky v BRT-NMR VÝHODY: Možnost zakreslení a prostorového zobrazení cílových objemů - výborná viditelnost tumoru Dobrá viditelnost rizik. orgánů Možnost využít DVH NEVÝHODY: Nelze použít klasické aplikátory Vysoká cena spec. aplikátorů Nutnost transportu pacienta na MRI a zpět do ozařovací místnosti -možnost změny polohy aplikátorů Chyby a problémy při rekonstrukci aplikátorů

3D zobrazovací techniky v BRT-SONOGRAFIE VÝHODY: Možnost zakreslení a prostorového zobrazení cílových objemů Relativně dobrá viditelnost rizik. orgánů Lze použít objemové optimalizační moduly Možnost využít DVH Relativně dobrá viditelnost aplikátorů NEVÝHODY: Vysoká pořizovací cena ultrazvuku Malá zkušenost onkologů a fyziků s prací s ultrazvukem Chyby a problémy při rekonstrukci cílových objemů, rizikových orgánů a aplikátorů

Pötterovo doporučení (vize) užívání zobrazovacích technik v BRT

Ukázky BRT aplikací s využitím 3D zobrazovací techniky Intersticiální aplikace - ret

Ukázky BRT aplikací s využitím 3D zobrazovací techniky Intersticiální aplikace - prs

Ukázky BRT aplikací s využitím 3D zobrazovací techniky Intersticiální aplikace - sarkom

Ukázky BRT aplikací s využitím 3D zobrazovací techniky Intersticiální aplikace - sarkom

Ukázky BRT aplikací s využitím 3D zobrazovací techniky Utero-vaginální aplikace (UVAG) Dnes (na většině pracovišť v ČR)

Ukázky BRT aplikací s využitím 3D zobrazovací techniky Utero-vaginální aplikace (UVAG) Blízká budoucnost (doufejme):

Ukázky BRT aplikací s využitím 3D zobrazovací techniky Intersticiální HDR prostaty

Ukázky BRT aplikací s využitím 3D zobrazovací techniky Intersticiální HDR prostaty

Ukázky BRT aplikací s využitím 3D zobrazovací techniky Intersticiální HDR prostaty

Ukázky BRT aplikací s využitím 3D zobrazovací techniky Intersticiální HDR prostaty

Ukázky BRT aplikací s využitím 3D zobrazovací techniky Intersticiální HDR prostaty

Ukázky BRT aplikací s využitím 3D zobrazovací techniky Intersticiální HDR prostaty

4D – respiratory gating Brachyterapie nepotřebuje – aplikátory umístěny v cílovém objemu a pohybují se společně s ním ( prostata, sarkomy)

5D-propojení radioterapie a radiobiologie Radiobiologické plánování a jeho propojení s plánovacím procesem a výpočtem dávkové distribuce

Vesele do práce se zobrazovacími technikami v brachyterapii!