Publicação

Clinical implementation of 3D EPID In Vivo Dosimetry for the Elekta LINAC

Detalhes bibliográficos
Resumo:	A radioterapia tem vindo a ocupar um lugar de elevada importância no que concerne a tratamentos do foro oncológico. Tendo como base a radiação ionizante, tem por objetivo destruir ou eliminar a ação proliferativa das células cancerígenas, salvaguardando ao máximo os tecidos saudáveis. Novas técnicas de radioterapia têm surgido no sentido de tornar o tratamento mais eficaz: a implementação da Radioterapia de Intensidade Modulada (IMRT), Terapia de Arco Volumétrico (VMAT), bem como a introdução de tratamentos hipofracionados. O crescente aumento da complexidade dos campos, aumentou a necessidade da obtenção de uma elevada precisão das atuais práticas de verificação da dose. Neste sentido, têm sido introduzidos procedimentos de Controlo Qualidade (QA) com o intuito de verificar o grau de precisão com que o acelerador linear (LINAC) entrega a dose planeada. Estes procedimentos podem ser realizados antes (pré-tratamento) ou durante (in vivo) o tratamento. É importante referir que são duas práticas complementares, sendo que o pré-tratamento é capaz de detetar um erro antes da primeira fração de tratamento enquanto na dosimetria in vivo, é possível detetar todos os erros que ocorram durante o mesmo. Erros esses, derivados da respiração e movimentação do paciente, bem como possíveis alterações anatómicas que possam ocorrer ao longo das frações. O pré-tratamento é o procedimento mais frequente na maior parte dos centros de radioterapia. Na Fundação Champalimaud, o QA consiste na irradiação do plano clínico num fantoma constituído por díodos (ArcCHECK). Posteriormente é feita a analise da distribuição de dose obtida e a sua comparação com o planeado. Relativamente à dosimetria in vivo, começou inicialmente por ser realizada com dosímetros, como os díodos. No entanto, para além de necessária a sua colocação na pele do paciente, estes detetores apenas indicam a dose num conjunto finito de pontos. Perante as desvantagens apresentadas, tem vindo a ser estudado a utilização dos dispositivos de imagem portal (EPID), uma vez que as imagens adquiridas contém informação sobre a dose. O EPID encontra-se acoplado ao LINAC (lado oposto à gantry) acompanhando o seu movimento, durante a irradiação. No início do século, começou a ser desenvolvido um algoritmo de retroprojeção com o intuito de relacionar a dose ao nível do EPID com a dose dentro do paciente/fantoma. Neste sentido, a dose é reconstruída dentro do paciente em múltiplos planos paralelos ao EPID, para cada ângulo da gantry. O presente projeto teve como principal objetivo, a implementação clínica dosimetria in vivo, com recurso ao EPID e estudar quais os fatores que inuenciam os seus resultados. Para tal, foi testado um software de dosimetria in vivo com EPID (PDapp), desenvolvido pelo Instituto do Cancro Holandês { Antoni van Leewenhoek (NKI-AVL). Desta forma, foram irradiados 193 pacientes com cancro da mama pela técnica IMRT e medidos com EPID. Posteriormente a dose medida foi calculada e comparada com a dose planeada pelo PDapp. A comparação das doses foi efetuada através do método de avaliação gama, cujos critérios foram 3% de diferença de dose e 3 mm de distância de concordância (DTA). Foi, em média, obtida uma sub-dosagem sistemática onde as doses deferiram entre si em -1,5%. Foi obtido também um mean de 0.61 e % < 1 de 83%. Estes resultados são promissores, uma vez que têm em conta o movimento do paciente durante o tratamento, bem como as suas alterações anatómicas. Observou-se também que tanto o output, como os interlocks do LINAC inuenciavam os resultados do EPID. Contudo, a nossa proposta inicial seria substituir o atual procedimento de pré-tratamento pela dosimetria in vivo com recurso ao EPID, uma vez que um erro ocorrido na primeira fração poderia ser corrigido nas frações seguintes (15 frações { cancro da mama). Contudo, o departamento de radioterapia não quis abandonar o pré-tratamento e neste sentido foi desenvolvido um software de pré-tratamento com EPID a partir dos dados fornecidos pelo PDapp. A ideia passa por verificar a dose que irá ser entregue ao paciente através de open fields (irradiação do plano do paciente sem nenhum meio de atenuação, como o fantoma, e consequente aquisição de imagens com EPID). Um grupo de 10 pacientes de mama IMRT e 9 VMAT foram medidos e avaliados. Em termos médios foi obtido um mean de 0.47 e 0.57 respetivamente. Após realização deste projeto foi possível concluir que a dosimetria com EPID é uma ferramenta precisa e rápida para verificação da dose in vivo em pacientes com cancro da mama tratados com a técnica IMRT. Por outro lado, o pré-tratamento realizado com EPID demonstrou ser mais preciso e menos demorado do que a atual prática com o fantoma ArcCHECK. Embora o pré-tratamento com EPID seja um método em desenvolvimento, foram obtidos resultados bastante encorajadores ao ponto de continuar o seu desenvolvimento para que seja possível a sua futura implementação.
Autores principais:	Silveira, Sara Lopes
Assunto:	Controlo qualidade Dosimetria In vivo Pré-tratamento Dodimetria com EPID Cancro da mama Teses de mestrado - 2015
Ano:	2015
País:	Portugal
Tipo de documento:	dissertação de mestrado
Tipo de acesso:	acesso aberto
Instituição associada:	Universidade de Lisboa
Idioma:	inglês
Origem:	Repositório da Universidade de Lisboa

Descrição
Resumo:	A radioterapia tem vindo a ocupar um lugar de elevada importância no que concerne a tratamentos do foro oncológico. Tendo como base a radiação ionizante, tem por objetivo destruir ou eliminar a ação proliferativa das células cancerígenas, salvaguardando ao máximo os tecidos saudáveis. Novas técnicas de radioterapia têm surgido no sentido de tornar o tratamento mais eficaz: a implementação da Radioterapia de Intensidade Modulada (IMRT), Terapia de Arco Volumétrico (VMAT), bem como a introdução de tratamentos hipofracionados. O crescente aumento da complexidade dos campos, aumentou a necessidade da obtenção de uma elevada precisão das atuais práticas de verificação da dose. Neste sentido, têm sido introduzidos procedimentos de Controlo Qualidade (QA) com o intuito de verificar o grau de precisão com que o acelerador linear (LINAC) entrega a dose planeada. Estes procedimentos podem ser realizados antes (pré-tratamento) ou durante (in vivo) o tratamento. É importante referir que são duas práticas complementares, sendo que o pré-tratamento é capaz de detetar um erro antes da primeira fração de tratamento enquanto na dosimetria in vivo, é possível detetar todos os erros que ocorram durante o mesmo. Erros esses, derivados da respiração e movimentação do paciente, bem como possíveis alterações anatómicas que possam ocorrer ao longo das frações. O pré-tratamento é o procedimento mais frequente na maior parte dos centros de radioterapia. Na Fundação Champalimaud, o QA consiste na irradiação do plano clínico num fantoma constituído por díodos (ArcCHECK). Posteriormente é feita a analise da distribuição de dose obtida e a sua comparação com o planeado. Relativamente à dosimetria in vivo, começou inicialmente por ser realizada com dosímetros, como os díodos. No entanto, para além de necessária a sua colocação na pele do paciente, estes detetores apenas indicam a dose num conjunto finito de pontos. Perante as desvantagens apresentadas, tem vindo a ser estudado a utilização dos dispositivos de imagem portal (EPID), uma vez que as imagens adquiridas contém informação sobre a dose. O EPID encontra-se acoplado ao LINAC (lado oposto à gantry) acompanhando o seu movimento, durante a irradiação. No início do século, começou a ser desenvolvido um algoritmo de retroprojeção com o intuito de relacionar a dose ao nível do EPID com a dose dentro do paciente/fantoma. Neste sentido, a dose é reconstruída dentro do paciente em múltiplos planos paralelos ao EPID, para cada ângulo da gantry. O presente projeto teve como principal objetivo, a implementação clínica dosimetria in vivo, com recurso ao EPID e estudar quais os fatores que inuenciam os seus resultados. Para tal, foi testado um software de dosimetria in vivo com EPID (PDapp), desenvolvido pelo Instituto do Cancro Holandês { Antoni van Leewenhoek (NKI-AVL). Desta forma, foram irradiados 193 pacientes com cancro da mama pela técnica IMRT e medidos com EPID. Posteriormente a dose medida foi calculada e comparada com a dose planeada pelo PDapp. A comparação das doses foi efetuada através do método de avaliação gama, cujos critérios foram 3% de diferença de dose e 3 mm de distância de concordância (DTA). Foi, em média, obtida uma sub-dosagem sistemática onde as doses deferiram entre si em -1,5%. Foi obtido também um mean de 0.61 e % < 1 de 83%. Estes resultados são promissores, uma vez que têm em conta o movimento do paciente durante o tratamento, bem como as suas alterações anatómicas. Observou-se também que tanto o output, como os interlocks do LINAC inuenciavam os resultados do EPID. Contudo, a nossa proposta inicial seria substituir o atual procedimento de pré-tratamento pela dosimetria in vivo com recurso ao EPID, uma vez que um erro ocorrido na primeira fração poderia ser corrigido nas frações seguintes (15 frações { cancro da mama). Contudo, o departamento de radioterapia não quis abandonar o pré-tratamento e neste sentido foi desenvolvido um software de pré-tratamento com EPID a partir dos dados fornecidos pelo PDapp. A ideia passa por verificar a dose que irá ser entregue ao paciente através de open fields (irradiação do plano do paciente sem nenhum meio de atenuação, como o fantoma, e consequente aquisição de imagens com EPID). Um grupo de 10 pacientes de mama IMRT e 9 VMAT foram medidos e avaliados. Em termos médios foi obtido um mean de 0.47 e 0.57 respetivamente. Após realização deste projeto foi possível concluir que a dosimetria com EPID é uma ferramenta precisa e rápida para verificação da dose in vivo em pacientes com cancro da mama tratados com a técnica IMRT. Por outro lado, o pré-tratamento realizado com EPID demonstrou ser mais preciso e menos demorado do que a atual prática com o fantoma ArcCHECK. Embora o pré-tratamento com EPID seja um método em desenvolvimento, foram obtidos resultados bastante encorajadores ao ponto de continuar o seu desenvolvimento para que seja possível a sua futura implementação.