Post on 26-Jun-2015
description
Podstawy planowania leczenia w radioterapii
Część II: Tworzenie planu leczenia
Tomasz Piotrowski1,2
1 Zakład Elektroradiologii, Wydz Nauk o Zdrowiu, Akademia Medyczna, Poznań 2 Zakład Fizyki Medycznej, Wielkopolskie Centrum Onkologii, Poznań
Metody napromieniania
RADIOTERAPIA
TELETERAPIA
Teleterapia Akceleratorowa
Tomoterapia
DART IGRT IMRT
3DCRT 2DRT 1DRT
DART IGRT IMRT
Co-60
BRACHYTERAPIA
TER
AP
IA R
AD
IOIZ
OTO
PO
WA
3DCRT 2DRT 1DRT
RTG
Rad
iote
rapi
a Ś
ródo
pera
cyjn
a
Tele
tera
pie
Had
rono
we
γ
X, e- X
Wykorzystane medium determinuje metodę podawania dawki! (Pomarańczowa ramka - obszar zainteresowań wykładu)
Terapie klasycznymi akceleratorami Geometria promieniowania – podstawowe parametry: - wartość obrotu głowicy aparatu terapeutycznego wokół pacjenta, - pozycja stołu terapeutycznego, - wartość obrotu kolimatora (rotacja pola wokół osi wiązki prom.), - wielkość pól terapeutycznych wiązki promieniowania.
Wszystkie akceleratory stosowane w radioterapii wyposażone są we wskaźniki określające wyżej wymienione parametry wiązki terapeutycznej.
W większości aparatów terapeutycznych promieniowanie jest emitowane ze źródła w obszar o kształcie ostrosłupa o podstawie prostokąta (ma charakter rozbieżny - wzór).
Wymiary boków tego prostokąta można zmieniać, dzięki czemu zmianie ulega wymiar pola promieniowania (ruchome szczęki - ograniczniki wiązki).
Z FI
a
b
I a - oś obrotu ramienia głowicy b - oś centralna wiązki promieniowania I – punkt izocentryczny FI – odległość izocentryczna F – dowolna odległość od źródła Z P – pole
P(F) = P(FI) * F/FI
Pole
Terapie klasycznymi akceleratorami Geometria promieniowania – metody SSD i izocentryczna
Metoda izocentryczna:
- odległość źródło punkt centrowania (izocentrum) zawsze taka sama; - zmienna odległość SSD zależna od głębokości d;
- podstawowa metoda w wielowiązkowej terapii wykorzystującej promieniowanie fotonowe (X,γ); - wykorzystywana także w jednowiązkowej terapii fotonowej; - NIE stosowana w terapii elektronowej.
900
FI
FI
1
2
d2 SSD2=FI-d2
SSD1=FI-d1
d1
Terapie klasycznymi akceleratorami Geometria promieniowania – metody SSD i izocentryczna
Metoda SSD:
- odległość źródło – skóra (SSD) zawsze taka sama (SSD=FI); - warunek SSD=FI uzyskiwany dzięki zmianie położenia stołu terapeutycznego
- podstawowa metoda w jednowiązkowej terapii wykorzystującej promieniowanie fotonowe (X,γ) oraz w terapii elektronowej; - BARDZO RZADKO stosowana w wielowiązkowej terapii fotonowej;
FI
2
SSD2=FI d2
FI
1
SSD1=FI
d1
Terapie klasycznymi akceleratorami Energia promieniowania terapeutycznego
Wybór rodzaju i energii promieniowania uzależniony jest od lokalizacji obszaru napromieniania w ciele pacjenta.
Najczęściej stosowanymi energiami są: dla promieniowania fotonowego – 1.25 MV, 6 MV, 9 MV, 15 MV, 20 MV, dla elektronowego – 6 MeV, 9 MeV, 12 MeV, 15 MeV, 18 MeV, 21 MeV.
Podstawowe parametry wiązki prom.:
- rozkład dawki wzdłuż osi centralnej (PDG, TPR, TAR)
- rozkład dawki w poprzek osi centralnej (funkcja profilu)
Fotony
Co-60 X 6 MV X 20 MV E 6 MeV E 12 MeV E 18 MeV
Elektrony
20 c
m
Terapie klasycznymi akceleratorami Geometria wiązek – czy istnieją schematy geometryczne?
Geometria (wielkość pól terapeutycznych oraz kąt skrętu głowicy i kolimatora akceleratora terapeutycznego względem ciała pacjenta) wiązek promieniowania oraz ich ilość uzależnione są od anatomicznej lokalizacji napromienianego obszaru (PTV) oraz narządów krytycznych (OAR). 1. Planowanie leczenia oparte na wyznaczaniu wielkości pól oraz ilości wiązek terapeutycznych na symulatorze RTG (planowanie 1D, 2D), w trakcie którego niemożliwa jest trójwymiarowa rekonstrukcja PTV, powinno opierać się na szczegółowej znajomości korelacji pomiędzy anatomią kostną pacjenta a rekomendowanym (informacje o rodzaju i stopniu zaawansowania choroby) obszarem napromieniania. W takim przypadku zalecane jest korzystanie z opracowanych schematów geometrycznych, na podstawie których możliwe jest uzyskanie hipotetycznie optymalnych rozkładów dawek. 2. Planowanie trój- (3DCRT, IMRT) bądź czterowymiarowe (IGRT, DART) powinno uwzględniać następujące kroki: a/ wybór adekwatnego schematu geometrycznego (bądź korelującego z nim), b/ modyfikacja uwzględniająca indywidualne właściwości napromienianego pacjenta.
Terapie klasycznymi akceleratorami Gdzie szukać schematów? Różnice pomiędzy schematami NIE MOGĄ wpływać na zmianę obszaru napromieniania, zasada – napromieniaj jak chcesz byleby: - podać jak najbardziej jednorodną dawkę (95%-105%) na z góry ustalony obszar (różnice anatomiczne poszczególnych pacjentów mogą jedynie wpływać na fluktuacje anatomii pacjenta leczonego względem anatomii pacjenta idealnego) - oszczędzić narządy krytyczne (absolutne minimum - nie przekroczyć dawki tolerancji dla poszczególnych OAR)
Wybrane pozycje literaturowe: 1. 3-D Conformal Radiotherapy : A New Era in the Irradiation of Cancer. James A. Purdy, John L. Meyer. 2. Principles and Practice of Radiation Oncology. Perez C A Brady L W 3. Clinical Radiation Oncology. Gunderson L L
4. Radiotherapy Physics In Practice. Williams J R Thwaites D I 5. Intensity Modulated Radiation Therapy. Webb S
6. Practical Radiotherapy Planning. Dobbs J Barrett A 7. Treatment Planning In Radiation Oncology. Khan F M Potish R A
Terapie klasycznymi akceleratorami Wpływ technologii na metody fizycznego planowania i realizacji leczenia promieniowaniem jonizującym
Planowanie 1D (jednowymiarowe) – obliczanie czasu niezbędnego do podania określonej dawki (DZ) w określonym punkcie ciała pacjenta.
Wymiarem jest oś centralna wiązki promieniowania (CAX).
Istnieje możliwość uwzględnienia niejednorodności ośrodka detektowanej w osi wiązki CAX.
Obecnie stosowana jako przybliżona weryfikacja rozkładu dawki w CAX dla nieskomplikowanych metod napromieniania.
powierzchnia powietrze napromieniany ośrodek tkanka
miękka
płuco
tkanka miękka
F
d1
d2
d3 P
Terapie klasycznymi akceleratorami Obliczanie czasów napromieniania: (1) – technika izocentryczna, (2) – technika SSD.
(1) (2) t
Dzad
Cs
Csd
SSD
d
TPR
PDG
SCD
– moc dawki zmierzonej w technice SSD dla warunków referencyjnych •
Dref
– czas napromieniania pacjenta
– dawka zadana na głębokości d dla danej wielkości pola w: 1 – IZO; 2 – SSD
– współczynnik zmiany mocy dawki od wielkości pola
– stosunek mocy dawki zmierzonej w warunkach referencyjnych (10x10cm, SCD) do mocy dawki zmierzonej przy zastosowaniu wielkości pola referencyjnego (10x10cm) oraz SCD’ = SCD - d
– odległość ognisko - skóra pacjenta
– głębokość, na której zadano dawkę
– tissue phantom ratio
– procentowa dawka głębokościowa
– odl. ognisko-komora w warunkach ref. (1,25MV - 85cm, X6MV -105cm X15MV i X20MV - 110cm)
– moc dawki zmierzonej na głębokości maksymalnej w technice SSD, w warunkach referencyjnych •
Dmax
Bok przybliżony = 2AB/(A+B)
Terapie klasycznymi akceleratorami Wpływ technologii na metody fizycznego planowania i realizacji leczenia promieniowaniem jonizującym
Planowanie 2D (dwuwymiarowe) – obliczanie czasu niezbędnego do podania określonej dawki (DZ) w określonym punkcie ciała pacjenta. Możliwość dwuwymiarowej wizualizacji rozkładu dawki.
Układem dwuwymiarowym jest skan tomograficzny.
Uwzględnienie niejednorodności ośrodka detektowanej w płaszczyźnie 2D oraz przyczynków promieniowania wtórnie rozproszonego w ośrodku (na płaszczyźnie).
Obecnie stosowana jest jedynie metoda pośrednia („1.5 D”) opierająca się na punktowej kalkulacji dawki z uwzględnieniem nieregularności pól: - uwzględnienie osłon w obliczeniu jednostek monitorowych, - brak rozkładu dawek.
Terapie klasycznymi akceleratorami Przykład: Metoda Irregular Planning („1.5D”) – Symulator RTG
1 – dwa zdjęcia RTG 2 – określenie rozmiaru pól
3 – ustalenie punktu RP 4 – MLC i kalkulacja dawki
Terapie klasycznymi akceleratorami Wpływ technologii na metody fizycznego planowania i realizacji leczenia promieniowaniem jonizującym
3DCRT (trójwymiarowe konformalne) – możliwość trójwymiarowej wizualizacji obliczonego rozkładu dawki oraz statystycznej interpretacji zależności dawka – narząd. Uwzględnia niejednorodności ośrodka oraz promieniowanie wtórnie rozproszone w ośrodku.
W celu konformalizacji rozkładu dawki (jak najlepszego dopasowania izodozy terapeutycznej – zazwyczaj 95% do obszaru napromieniania – PTV) istnieje możliwość kontrolowanego zastosowania statycznych modyfikatorów rozkładu dawki tj: kliny, kompensatory, osłony indywidualne lub statyczne MLC. Kontrolowane = podlegające weryfikacji w trakcie planowania
Wpływ technologii na metody fizycznego planowania i realizacji leczenia promieniowaniem jonizującym
IMRT (intensity modulated radiotherapy) – w odróżnieniu od 3DCRT rolę modyfikatora rozkładu dawki spełnia dynamiczny MLC, modelujący w trakcie napromieniania kształt pola terapeutycznego, przez co modulowane jest natężenie dawki pochłanianej w poszczególnych częściach obszaru napromieniania i OAR.
Dwie podstawowe metody:
- Dynamiczna (sliding window)
- Sekwencyjna (step & shot)
3D
3DCRT
IMRT
Terapie klasycznymi akceleratorami
Terapie klasycznymi akceleratorami Wpływ technologii na metody fizycznego planowania i realizacji leczenia promieniowaniem jonizującym
IGRT (image guided radiotherapy) – techniki konformalne 3DCRT, IMRT dla których realizacja ułożenia pacjenta na stole terapeutycznym jest weryfikowana oraz (jeśli zachodzi taka konieczność) automatycznie modyfikowana bezpośrednio przed rozpoczęciem seansu terapeutycznego. Istnieje także możliwość oceny ruchomości wewnętrznej obszaru napromieniania oraz OAR.
Terapie klasycznymi akceleratorami Wpływ technologii na metody fizycznego planowania i realizacji leczenia promieniowaniem jonizującym
DART (dynamic adaptive radiotherapy) – techniki konformalne 3DCRT, IMRT, IGRT dla których dzięki synchronizacji periodycznych cykli fizjologicznych determinujących ruchomość wewnętrzną obszaru napromieniania oraz podzespołów akceleratora terapeutycznego sterujących dynamiką ruchu układu kolimującego MLC lub bramkujących emitowane promieniowanie jonizujące możliwe jest napromienianie zredukowanego (o ruchomość wewnętrzną) obszaru napromieniania.
IMRT DART
Nowa generacja akceleratorów - tomoterapia
Schematy frakcjonowania dawki Biorąc pod uwagę czynniki biologiczne guza i zdrowych tkanek oraz fizyczne i techniczne parametry napromieniania dobiera się najbardziej optymalny sposób frakcjonowania dawki.
Dlatego też istnieje szereg metod frakcjonowania dawki, spośród których za klasyczne uważa się: - regularne napromienianie jedną dawką frakcyjną 1.8 – 2.5 Gy dziennie, - pięć razy w tygodniu, - do dawki całkowitej, której wartość zależy od typu i zaawansowania guza nowotworowego.
Przykłady
CA Mammae: 1) 1.8Gyx28fr->50.4Gy 2) 2Gyx25fr->50Gy 3) 2.25Gyx20fr->45Gy 4) 2.5Gyx17fr->42.5Gy
CA Recti: 1) RT przedoperacyjne: 5Gyx5fr->25Gy 2) RT pooperacyjne: 1.8Gyx28->50.4Gy (IIEtapy)
NSCLC: 1) nieoperacyjny: 2Gyx30(33)fr->60(66)Gy (I lub II Etapy) 2) pooperacyjny: 2Gyx27fr->54Gy
Algorytmy kalkulacji rozkładu dawki
tkanka miękka skóra
płuco
kolimatory elektronowe
zbiór wiązek elementarnych tworzących wiązkę terapeutyczną
F
G
propagacja elementarnej wiązki elektronów
Wiązka elementarna promieniowania elektronowego
Rodziny algorytmów wiązek elementarnych (pencil beams). - Podstawa: Teoria Fermiego-Eygesa wielokrotnego rozpraszania Coulombowskiego. - Bazują na rozwiązaniu Eygesa równania transportu otrzymanego przy założeniu, że elektrony podlegają rozproszeniom pod małymi kątami. - Rozkład Gaussa – opis rozkładów kątowego i przestrzennego wiązki elementarnej - Szerokość rozkładów - funkcja zdolności rozpraszania promieniowania w ośrodku.
Algorytmy wiązek elementarnych uwzględniają w uproszczony sposób: - charakterystykę wiązki padającej, - dominujące efekty oddziaływań, - kształt pola napromieniania oraz skład ośrodka.
Model Hogstroma: Najbardziej popularna metoda wiązek elementarnych
gdzie:
Algorytmy kalkulacji rozkładu dawki Algorytmy uwzględniające niejednorodność ośrodka - algorytmy poprawkowe
1. Metoda efektywnej głębokości (effective depth method) źródło
Powierzchnia
d 1
Płuco d2
d 3
p
SSD Powietrze
Ośrodek
Punkt p leży w osi wiązki promieniowania na głębokości d=d1+d2+d3 Należy zaznaczyć, że promieniowanie aby dotrzeć do punktu p musi pokonać obszar tkanki miękkiej o gęstości zbliżonej do gęstości wody ρ=1, następnie obszar w płucu o gęstości mniejszej od gęstości wody ρ=0.3 oraz ponownie obszar tkanki miękkiej.
Dlatego efektywna głębokość na jakiej znajduje się punkt p można wyrazić:
deff = ∑di* ρi
Współczynnik korekcyjny dawki uwzględniający niejednorodność gęstości ośrodka:
CF = (SSD + d)2 / (SSD +deff )2
SSD - odległość źródło-powierzchnia, d - fizyczna głębokość punktu pomiaru dawki, deff - efektywna głębokość punktu pomiaru dawki.
Algorytmy kalkulacji rozkładu dawki Algorytmy uwzględniające niejednorodność ośrodka - algorytmy poprawkowe
2. Metoda efektywnego osłabienia wiązki promieniowania (effective attenauation)
W celu uwzględnienia korekcji niejednorodności gęstości ośrodka wprowadzimy współczynnik korekcji, który przyjmuje wyrażenie:
CF = Dniejednorodny / Djednorodny
Dniejednorodny - dawka w punkcie pomiaru w fantomie niejednorodnym, Djednorodny - dawka w tym samym punkcie w fantomie wodnym.
Wiązka promieniowania w wodzie ulega osłabieniu co można wyrazić:
D = D0 * e-µd
d - głębokość pomiaru dawki, µ -liniowy współczynnik osłabienia, D0 –początkowa wartość dawki.
Ostatecznie współczynnik korekcji przyjmuje postać:
CF = e -µ(d-deff)
Algorytmy kalkulacji rozkładu dawki Algorytmy uwzględniające niejednorodność ośrodka - algorytmy poprawkowe
3. Metoda Tissue Air Ratio CF = TAR(deff ,r) / TAR(d,r)
4. Metoda Power Law (Batho) i zmodyfikowana metoda Batho - Metody uwzględniające oddziaływanie promieniowania z materią (przyczynki od wtórnie rozproszonego promieniowania jonizującego) ze szczególnym uwzględnieniem obszaru build-up i energii promieniowania. - Droga przebyta przez promieniowanie podzielona jest na N warstw o grubości 1cm.
CF= KN *∑ TAR (dm,A)(µm -µm-1 )/µ0
A - wielkość pola, µm - liniowy współczynnik osłabienia dla m-tej niejednorodnej warstwy, µ0 - liniowy współczynnik osłabienia dla wody, dm- odległość pomiędzy punktem siatki a granicą m-tej niejednorodnej warstwy, KN - stosunek masowego współczynnika absorpcji dla N-tej warstwy i masowego współczynnika absorpcji dla wody: KN =(µen /ρ)N / (µen /ρ)
Metoda zmodyfikowana Batho – jedynie opadająca część krzywej TAR:
CF= KN *∑ TAR (dm+Dmax,A)(µm -µm-1 )/µ0
Algorytmy kalkulacji rozkładu dawki Siatka kalkulacji – czynnik determinujący dokładność kalkulacji rozkładu dawki
Powszechnie stosowane wielkości: 1.25 mm, 2.50 mm, 5.00 mm, 10.00 mm
Siatka kalkulacji 2.5 mm Siatka kalkulacji 5 mm Siatka kalkulacji 10 mm
Algorytmy kalkulacji rozkładu dawki Metody Monte Carlo - Los cząstki elementarnej (np. elektrony) bądź kwantu promieniowania fotonowego symulowany jest od momentu „narodzin” (kreacji) poprzez oddziaływanie jej ze środowiskiem, w którym się rozprzestrzenia aż do „śmierci” (całkowitej utraty energii); - Poprawność metod Monte Carlo uzależniona jest jedynie od dokładności wyznaczenia poszczególnych prawdopodobieństw opisujących rodzaje oddziaływania fotonu/elektronu z ośrodkiem rozpraszającym.
Podstawowe metody: - Macro MC - Voxel MC
Stosowane kody: - PENELOPE - EGSnrc - MCNP - BEAM
gdzie:
Metody planowania – forward & inverse planning Forward planning - Planowanie: 2D, 3D, 3DCRT, proste przypadki planowania IMRT techniką „step and shot” - Polega na optymalizacji rozkładu dawki „statycznymi” akcesoriami wykorzystywanymi jako modyfikatory rozkładu dawki: statyczne MLC, osłony indywidualne i standardowe, kompensatory, kliny - Proces optymalizacji przebiega wg schematu: 1/ wybór zestawu akcesoriów lub/i procedur modyfikujących rozkład dawki; 2/ weryfikacja uzyskanego rozkładu dawki; 3/ akceptacja lub powrót do punktu pierwszego. Inverse planning - Planowanie: IMRT, IGRT, DART - Proces „odwrotnego” planowania rozkładu dawki. Definicja (przez osobę planującą) statystycznych parametrów dawki w poszczególnych OAR oraz obszarze napromieniania inicjuje komputerowy proces wyszukiwania najbardziej optymalnej sekwencji ruchu poszczególnych listków MLC płynnie (sliding window) bądź skokowo (step and shot) zmieniających swoją pozycję w trakcie napromieniania.
W obu przypadkach geometria promieniowania (ilość wiązek i ich orientacja przestrzenna) ustalane są „ręcznie” przez osobę planującą.
Normalizacja Metody normalizacji: 1. Systemowa (No normalization); 2. W izocentrum; 3. Na określoną izodozę; 4. Objętościowa.
Jak patrzeć na przykłady na kolejnym slajdzie? punkt izocentryczny
jednostki monitorowe, dawki referencyjne
Każda z powyższych odbywa się względem normalizacji systemowej
System Na izocentrum
Na izodozę Na objętość
Forward planning krok po kroku
na przykładzie NSCLC
Pojęcia: punkt lokalizacyjny, geometria promieniowania,
modyfikatory rozkładu dawek
Przyjrzyjmy się danym… NSCLC: planowanie 3DCRT; frakcjonowanie 2Gy x 30fr do 60Gy; obszar napromieniania: PTV (CTV+(x,y):1cm/(z):2cm); narządy krytyczne: płuca, rdzeń kręgowy, serce. Oczekiwana jednorod- ność w PTV: 95-107% Dawki krytyczne: Rdzeń – Dmax<50Gy Płuca – Dmean~<20Gy
Punkt lokalizacyjny
Odszukanie koordynat (x, y, z) punktu lokalizacyjnego. Punkt lokalizacyjny – znacznik zlokalizowany na skórze. Na podstawie przesunięć (x, y, z) utworzonego planu leczenia wzgl. koordynat punktu lokalizacyjnego, lekarz odwzorowuje plan leczenia na pacjencie (weryfikacja symulacyjna RTG).
Wstawienie wiązek oraz określenie ich liczby
Prekalkulacja # 1 – ocena rozkładu dawki Algorytm: Pencil Beam + Modified Batho
Siatka kalkulacji: 2.5 mm
Szybka ocena: Jednorodność dawki w PTV Dawka max w rdzeniu Dawka średnia w płucach
Ocena szczegółowa: Wnioskowanie statystyczne
Optymalizacja orientacji wiązek promieniowania
Prekalkulacja # 2 – ocena rozkładu dawki Algorytm: Pencil Beam + Modified Batho
Siatka kalkulacji: 2.5 mm
Szybka ocena: Jednorodność dawki w PTV Dawka max w rdzeniu Dawka średnia w płucach
Ocena szczegółowa: Wnioskowanie statystyczne
Ocena wpływu optymalizacji orientacji wiązek
Płuca PTV
Rdzeń Ocena wpływu optymalizacji orientacji wiązek na rozkład dawki w:
- PTV - Płucach - Rdzeniu kręgowym
Optymalizacja pól leczenia – wielkość
DRR – obrazy pomocnicze
Prekalkulacja # 3 – ocena rozkładu dawki Algorytm: Pencil Beam + Modified Batho
Siatka kalkulacji: 2.5 mm
Szybka ocena: Jednorodność dawki w PTV Dawka max w rdzeniu Dawka średnia w płucach
Ocena szczegółowa: Wnioskowanie statystyczne
Ocena wpływu optymalizacji wielkości pól
Płuca PTV
Rdzeń Ocena wpływu optymalizacji wielkości pól na rozkład dawki w:
- PTV - Płucach - Rdzeniu kręgowym
Optymalizacja pól leczenia – kształt
Metody optymalizacji kształtu pola
powierzchnia
źródło
płyta pleksiglasowa osłona rozbieżna osłona prostopadłościenna
D=100%
D<5% D<5% 100%>D>5%
głębokość pomiaru dawki
szczęki kolimatora osłona
obszar napromieniany
obszar napromieniany
obszar napromieniany
Osłony i MLC – osłabienie > 5 warstwom półchłonnym
Osłony: stop Wood’a, T< 3% MLC: stop wolframu i metali ciężkich, T < 3%;
Stop Wood’a: (Pb 50%, Sn 25%, Cd 20% oraz Cu, Sb, Fe, As, Bi – 5%),
Prekalkulacja # 4 – ocena rozkładu dawki Algorytm: Pencil Beam + Modified Batho
Siatka kalkulacji: 2.5 mm
Szybka ocena: Jednorodność dawki w PTV Dawka max w rdzeniu Dawka średnia w płucach
Ocena szczegółowa: Wnioskowanie statystyczne
Ocena wpływu optymalizacji kształtu pól
Płuca PTV
Rdzeń Ocena wpływu optymalizacji kształtu pól na rozkład dawki w:
- PTV - Płucach - Rdzeniu kręgowym
Optymalizacja pól leczenia – kliny, wagi
Metody optymalizacji kształtu izodozy
Q A
B 150 300 450
Filtry automatyczne - modyfikatory wiązki w kształcie klina zbudowane z materiału o dużej gęstości (stal, mosiądz, stop ołowiu) Kliny dynamiczne - wykorzystują możliwość przesuwania jednej z szczek kolimatora w trakcie napromieniania.
Kąt nachylenia klina - kąt nachylenia izodozy (linii jednakowej dawki) na określonej głębokości (zwykle 10cm) do prostej prostopadłej do CAX. W praktyce wykorzystuje się kliny: 10o,15o, 20o,25o, 30o, 45o, 60o
Prekalkulacja # 5 – ocena rozkładu dawki Algorytm: Pencil Beam + Modified Batho
Siatka kalkulacji: 2.5 mm
Szybka ocena: Jednorodność dawki w PTV Dawka max w rdzeniu Dawka średnia w płucach
Ocena szczegółowa: Wnioskowanie statystyczne
Ocena wpływu optymalizacji kształtu izodozy
Płuca PTV
Rdzeń Ocena wpływu optymalizacji kształtu izodozy na rozkład dawki w:
- PTV - Płucach - Rdzeniu kręgowym
Podstawowe różnice pomiędzy forward i inverse planning
na przykładzie H&N carcinoma
Pojęcia: dawki graniczne w narządach krytycznych, dynamiczna modyfikacja rozkładu dawki
Kiedy inverse planning ?
Metody dynamiczne: IMRT, IGRT, DART
Dynamiczna modyfikacja rozkładu dawki
Optymalizacja rozkładu dawki
Efekt końcowy
Adaptacyjne planowanie tomoterapeutyczne Przypadek: obszar H&N, Dtot - 70Gy OAR - mózg, rdzeń kręgowy, ślinianki Wyjątkowość: weryfikacyjne wykonywanie skanów TK w trakcie napromieniania oraz proces automatycznej rekalkulacji dawki na skanach weryfikacyjnych umożliwia realną ocenę dawki w obszarze napromieniania oraz OAR. Ponadto pozwala podjąć decyzję (jeśli zachodzi taka konieczność) o re-optymalizacji planu leczenia (wykonywanej metodą inverse planning) oraz kumulacji dawki weryfikacyjnej i porównaniu jej z dawką pierwotnie zaplanowaną
DVH pierwotny (linia ciągła) DVH dla 1 frakcji (linia przerywana)
DVH pierwotny (linia ciągła) DVH dla 15 frakcji (linia przerywana)
Adaptacyjne planowanie tomoterapeutyczne Przypadek obszar głowy i szyi (H&N), Dawka całkowita 70Gy OAR – mózg, rdzeń kręgowy, ślinianki
1. Obszary o znaczących różnicach pomiędzy rozkładem D pierwotnej a rozkładem zweryfikowanym 2. Re-optymalizacja z uwzględnieniem ROI znacząco różniących się rozkładem D pierwotnej i weryf. 3. DVH porównujący pierwotny rozkład dawki ze skumulowanym rozkładem weryfikacyjnym