“Momento Atual da Radioterapia. O que já fazemos” Cecília Maria
Propaganda
X Encontro de Técnicos em Radioterapia Momento Atual da Radioterapia O que já fazemos Cecília Kalil Haddad Centro de Oncologia - Serviço de Radioterapia [email protected] Implementação de novas tecnologias Radioterapia: Transformação 2D IGRT 3D IMRT SBRT Arco ...... Radioterapia Convencional de Megavoltagem 2D Planejamento 2D Simples Colimação individual Blocos Filme de Verificação Check Filme Conformacional 3D Relação espacial entre: Tumor e Tecidos normais 3D : VOLUMÉTRICO Radioterapia 3D É necessário: Sistema de Planejamento 3D Imagens CT + Radioterapia conformada tridimensional (RCT-3D) com acelerador linear CT Simulador Tomógrafo equipado com mesa plana, sistema de laser Novos Tomógrafos Tomógrafo equipado com mesa plana Sistema de laser externo e software específico para simulação virtual da radioterapia. • Diâmetro BORE: 80 cm • Peso para a mesa: 227 Kg • Field of View: 80 cm SOMATOM Definition AS Open Novos Tomógrafos Tomógrafo equipado com mesa plana Sistema de laser externo e software específico para simulação virtual da radioterapia. Indexar com a mesa do ALX Simulação Virtual: Adquire as imagens • • • • Localizar o Tumor Localizar os pontos referência Contornos para localizacao dos feixes -> Fluxo da radioterapia + 4D SOMATOM Definition AS Open Definição de Alvo: Desafio!!! Imagens complementares Definição de Alvo: Desafio Ressonância magnética Imagens complementares Definição de Alvo: Desafio PET - CT PET - CT Imagens complementares Definição de Alvo: Desafio PET - CT Imagens complementares Definição de Alvo: Desafio Ressonância magnética Imagens complementares Radioterapia com Modulação da Intensidade do Feixe : IMRT 3D + Variação na intensidade do feixe = IMRT Ferramentas para Implementação do IMRT Planejamento Inverso Planejamento Convencional Forward Pergunta Quando determinados parâmetros são utilizados qual é a distribuição de dose no paciente? Tentativa e Erro / Acerto Planejamento Inverso Pergunta Quais parâmetros devem ser utilizados para que os objetivos e as restrições do tratamento sejam atingidos ? Restrições de Dose ( Constraints ) Próstata Reto ≤ 17% a ≥ 65Gy ≤ 35% a ≥ 40Gy Bexiga ≤ 25% a ≥ 65Gy ≤ 50% a ≥ 40Gy Função Objetiva (Custo) Ferramenta para cálculo que “guia” a otimização Somatória das diferenças quadráticas entre as doses desejadas e obtidas para todos os pontos de interesse dentro do paciente 1 r r r 2 F = ∑ w ( x ) (D 0 ( x ) − D ( x ) ) N xr min F ⇒ Melhor planejamento 1 2 Métodos de Entrega de IMRT Step and Shoot Movimento de MLC e irradiação são executados sequencialmente Sliding Window Irradiação continua durante o movimento das MLC obedecendo trajetórias pré determinadas Métodos de Entrega de IMRT Gantry Fixo MLC Estático MLC Dinâmico Step & Shoot Sliding Window MLC não se movem quando o feixe esta ligado MLC se movimentam com o feixe ligado Laringe Paralelo Oposto IMRT IMRT: Tratamento Sistema Transferência e Verificação de dados Dados Técnicos de Terapia Sistema Transferência e Verificação de dados Mosaiq / Lantis / ARIA TPS -> ALX LANTIS – Oncentra (Primus) ARIA - Eclipse (Novalis Tx) Oncentra (MX2 e PRIMUS) Dados Técnicos de Terapia Exemplo : ARIA União de vários softwares com banco de dados único Eclipse (planejamento) Patient Manager (dados dos pacientes) Offline Review (análise de imagens) OBI (obtenção de imagens) RT Chart (gerenciamento) ARIA Time Planner (agendamento) 4DTC (verificação e registro) IMRT: Tratamento Console: Vários Computadores 4DConsole OBI ALX TV e Voz ExacTrac Próstata Implementação Clínica do IMRT Equipamentos Experiência em 3D Mudança de prática Multimodalidade de imagens Cálculo Dose Plan Inverso Controle de Qualidade: Tratamentos individuais Treinamento do staff Volumetric Modulated Arc Therapy Terapia em Arco Modulada Volumetricamente • A radiação é continuamente liberada durante a rotação do gantry (um ou mais arcos). • Pode ser variado simultaneamente os parâmetros: – Formato do MLC – Fluência (taxa de dose) – Velocidade de rotação do gantry – Orientação do MLC (ângulo de colimador) Rapid Arc Planejamento com VMAT (volumetric modulated arc therapy) Rapid Arc ARCO Exemplos: VMAT / Rapid Arc / M Arc Próstata + Linfonodos : VMAT Próstata + Linfonodos: VMAT Controle da Qualidade • Planejamento do paciente é transferido para a tomografia do fantoma Específico de cada paciente ! 13 Controle da Qualidade: Validação de cada paciente IMRT / VMAT Fantoma Função Gama Paciente Matrixx Filme Radiocrômico Gafchromic EBT2 xx Ferramentas: Controle de Qualidade Função Recursos Humanos Aceleradores Atuais 160 lâminas 80 lâminas ……. IGRT IGRT Flat Panel: Amorphous Silicon Parameter Specification Total Pixel Number 1024 x 1024 Pitch 400 µm Total Area 40.96 x 40.96 cm2 Scintillator Lanex fast Contrast to noise ratio (CNR) Readout time Spatial resolution at f50 600 ~ 145 ms 0.41 Ip/mm or higher IGRT - Cone Beam CT MV Cone Beam CT Flat Panel KV Cone Beam CT 2011 : Novalis TX Sistema On Board Imager Componentes Detector de KV Fonte de Raios-x KV Detector de MV Modalidades de Imagem • Imagem MV (2D) • Imagem kV (2D) • kV Cone Beam CT (3D) • Fluoroscopia (2D, t) Modalidades de Imagem Imagem MV Modalidades de Imagem Imagem MV Modalidades de Imagem Imagem MV Modalidades de Imagem Imagem KV (2D) Modalidades de Imagem kV Cone Beam CT (3D) Modalidades de Imagem Fusão / Registro Modalidades de Imagem Fusão / Registro IGRT Sistemas de Imagens de alta qualidade + Sistema de Registro automático Aprendendo........................... REGISTRO Definir ROI para Fusão na área de interesse ↑↑ em toda a imagem ↓ Verificação Manual do Registro Automático Algoritmo pode falhar! Exac Trac: Infravermelho Exac Trac: Infravermelho Posicionamento inicial Baseado no Infravermelho Esferas refletoras Inicial: Pele Monitora durante tratamento Imagens de Referência do TPS Exac Trac : Raios X Tumores Para Espinal RTOG 0631 Verificação Visual Exac Trac: Verificação Intra Fração Fixação Metálica ~ Fiducial IGRT (Image Guided Radiation Therapy) IGRT Radiocirurgia (SRS) Radioterapia Estereotática ( SRT) • Radiocirurgia estereotática de uma lesão intracranial, ou radiocirurgia, combina o uso de aparato esterotático e feixes de radiação para irradiar a lesão com uma única fração. (5) • Radioterapia estereotática utiliza aparato . estereotático e feixes de radiação para múltiplas frações ou tratamentos SRS - SRT Frameless Frame SRS - SRT Frameless Sistema de Referência Distribuição de Dose SRS: Trata Multiplas lesões → 1 Isocentro+ VMAT Volumetric Modulated Arc Therapy (VMAT) VMAT: Trata Múltiplas lesões End-to-End Test – Geometric Planning : 13 beams 5 metal spheres Results 16 14 Frequency 12 Cumulative % 100,0% Treatment + EPID 80,0% 10 Frequency Positioning: fusion 6D 120,0% 8 60,0% 6 40,0% 4 20,0% 2 0,0% 0 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 1,8 Deviation (mm) Standard deviation = 0,88 ±0,34 mm Maximal deviation = 1,6 mm VMAT: Trata Múltiplas lesões End-to-End – Dosimetric Targets Planning :1 x 15 Gy - VMAT : 3 Arcos Conclusions Test End-to-End • Dose distributions measured and calculated : satisfactory agreement: • γ (3%, 1mm) > 99% de pontos aprovados. 4D “Inclusão Explícita da Variação Temporal na Anatomia” 3D + tempo from Low et. al. June 2003 Objetivo: Permitir , redução de margens, possibilitando elevar a dose ao tumor e diminuir dose aos tecidos normais 4D “Inclusão Explícita da Variação Temporal na Anatomia” 3D + tempo Objetivo: Permitir , redução de margens, possibilitando elevar a dose ao tumor e diminuir dose aos tecidos normais Simulação com tomografia 4D Define: Movimento do alvo em relação ao ciclo respiratório Informação para configurar as margens necessárias Inhalation Exhalation Radioterapia 4D Efeito do Movimento SBRT - Stereotactic Body Radiotherapy • É um método de alta precisão no qual dose muita alta de radiação é dada ao tumor. • O procedimento utiliza técnicas especiais de posicionamento e de imagens para proteger tecido normal. • Extra-cranial • Poucas frações (1-5 frações) • Alvo move se devido movimento interno SBRT - Stereotactic Body Radiotherapy • RTOG 0236 – NSCLC – Lesões Periféricas – 3 x 20 Gy – SEM Heterogeneidade* • RTOG 0813- NSCL • Lesões Centrais – 5 x 10 Gy – COM Heterogeneidade • RTOG0631 – Metástase coluna • RTOG 0438 – Metástases hepáticas IGRT obrigatório SBRT - Stereotactic Body Radiotherapy Imobilizadores SBRT - Stereotactic Body Radiotherapy Imobilizadores SBRT - Stereotactic Body Radiotherapy Planejamento 12 CAMPOS SBRT - Stereotactic Body Radiotherapy Extra-cranial Poucas frações (1-5 frações) Imobilização especial Radiobiologia Diferentes Tolerâncias RTOG 0236 Respiratory Gating Reflective Markers Camera Laser Projected on the Marker Block Position Sensors Room Lasers Courtesy of Ilma Xhaferllari Respiratory Gating Overview 91 6/19/2013 Respiratory-Gated 3D-CRT Un-Gated Gated Courtesy of P. Keall Respiratory Gating • Permite-gating respiratório durante o VMAT 93 6/19/2013 NOVOS Aceleradores Flattening Filter Free Beams Flattening Filter Free Beams - FFF • Os filtros achatadores são colocados no caminho do feixe para deixar a fluencia uniforme (ou plana) • Para IMRT e SBRT fluencia uniforme não é uma preocupação • A remoção do filtro aumenta a intensidade por um fator de 2.3 para fotons de 6MV e fator de 4 para fotons de 10 MV • Isto é passamos a obter : –1400 MU/min para 6MV e –2400 MU/min para 10MV 95 6/19/2013 Feixes com Flattening Filter Flattening Filter Free Beams - FFF • Os filtros achatadores são colocados no caminho do feixe para deixar a fluencia uniforme (ou plana) • Para IMRT e SBRT fluencia uniforme não é uma preocupação • A remoção do filtro aumenta a intensidade por um fator de 2.3 para fotons de 6MV e fator de 4 para fotons de 10 MV • Isto é passamos a obter : –1400 MU/min para 6MV e –2400 MU/min para 10MV 97 6/19/2013 Feixe sem Flattening Filter WFF FFF 98 6/19/2013 Flattening Filter Free Beams - FFF • Os filtros achatadores são colocados no caminho do feixe para deixar a fluencia uniforme (ou plana) • Para IMRT e SBRT fluencia uniforme não é uma preocupação • A remoção do filtro aumenta a intensidade por um fator de 2.3 para fotons de 6MV e fator de 4 para fotons de 10 MV • Isto é passamos a obter : – 1400 MU/min para 6MV e – 2400 MU/min para 10MV 99 6/19/2013 Configurações • É possivel definir a sua configuração: –Até 5 energias de fotons com filtro –Ate 2 energias de fotons sem filtro (FFF) –FFF para 6MV e 10MV –FFF para 7MV e 14MV –Ate 9 energias de eletrons • 4MeV – 21MeV 100 6/19/2013 Novos Aceleradores • Possibilita: IMRT/VMAT with FFF –Diminui o tempo de tratamento • Possibilita : Respiratory Gated com VMAT –Vantagens dosimetricas –Tempos de tratamentos menores (especialmente com FFF) –Incorporado ao Record-and-Verify 101 6/19/2013 Imobilizadores Image-Guided H&N patient immobilization Patient Immobilization for Spine SRS / IMRS ExacTrac X-Ray 6D - Robotics Correção opcional de Deslocamentos de rotação • Movimento robótico • Automatizado e integrado ao ExacTrac • Compensa incertezas rotacionais • Pitch e roll max. 3 ° • Anexar a Exact Couch existente CyberKnife® Clinical Applications 1999 Brain Upper spine SRS 2001 SBRT 2003 Spine Prostate Lung Pancreas Skull Fiducial 2006 2007 Spine H&N XST R-IMRT 2010 Lung Liver Synchrony Standard fractions XLT Total patients treated 30 > 90,000 Martina Descovich - UCSF RADIATION ONCOLOGY UPDATE CyberKnife VSI System • CK Software 9.0, Multiplan 4.0 • 1000 MU/min, 6MV X-band linac • Iris Variable Aperture Collimator • Xchange Robotic Collimator Changer • Synchrony Respiratory Tracking System • Xsight Spine & Lung Tracking System • InTempo Adaptive Imaging System • Monte Carlo Dose Calculation • Sequential Optimization • Auto Segmentation • QuickPlan Martina Descovich - UCSF RADIATION ONCOLOGY UPDATE Partículas beams Partículas beams Prótons Therapy Carbon Ion Therapy Partículas beams TG 100 - AAPM Principais requisitos básicos para gestão da qualidade • Procedimentos padronizados • Recursos adequados, incluindo o staff • Formação de pessoal adequado • Manutenção dos recursos de hardware e software • Clara comunicação entre toda a equipe Safety is No Accident Radioterapia Contemporânea Visão dos fatores que contribuem para uma forte cultura de segurança, com foco em um modelo de processo adequado, os papéis e responsabilidades de cada membro da equipe, tempo e recursos necessarios para executar tarefas críticas, e os níveis de pessoal adequado https://www.astro.org/Clinical-Practice/Patient-Safety/Safety-Book/Safety-Is-No-Accident.aspx. Processo Radioterapia 1. Avaliação do paciente 2. Preparo para tratamento – Planejamento Clínico – Simulação – Planejamento Dosimétrico – QA e Verificação pré tratamento 3. Tratamento 4. Gestão do tratamento 5. Cuidados e Follow-up
