Radyoterapi Tedavi Planlarının Değerlendirilmesi ile İlgili Protokoller

Doç.Dr.Bahar Dirican

GATA Radyasyon Onkolojisi AD

21 Mart 2015 - Ankara

13 Haziran 2015 - İzmir

Medikal Fizik Derneği Eğitim Toplantısı

ICRU raporları-Foton demet tedavisi için tanımlar

Hedef hacim tanımları

Radikal -Palyatif

ICRU, GTV ye yeterli doz verilemezse tedaviyi palyatif olarak tanımlar.

Doz raporlama

• Doz ICRU referans noktasına raporlanmalıdır.

• ICRU referans noktası genellikle izomerkezdir.

• PTV’nin merkezinde bir nokta olmalıdır.

• PTV de maksimum ve minimum doz raporlanmalıdır.

• PRV dozu da raporlanmalıdır.

Doz dağılımları

• IMRT dijital doz dağılımı

• 3D analog doz dağılımı

• 3 D konformal radyoterapide ICRU -50 tavsiyeleri

PTV’ye Uniform doz (-%5 ten +%7)

Doz eşmerkezde raporlanacak

• IMRT radyasyon tedavilerinin yaklaşık %40 ını

temsil eder.

Uniform olmayan doz

Geniş dozimetrik değişimler

Eşmerkez dozu anlamsız

Geniş heterojen dozun radyobiyolojik sonucu belirsiz.(180cGy/gün den 250 cGy/gün)

3D -CRT • Basit • OAR hacmine ihtiyaç yok • İleri hesaplama • Hedef hacim verilebilir

• Uniform • Kesin çözüm • Düşük MU • Analog doz • Doz hacme tanımlanır

eşmerkeze özellenir.

IMRT • Kompleks

• Hedef ve OAR tanımlanmalı

• Ters hesaplama

• Doz hacim sınırlamaları gerekir

• Yüksek doz gradienti

• Yaklaşık çözüm

• Yüksek MU

• Dijital doz

• Doz eşmerkeze tanımlanmaz ve anlamsızdır

Yapıyı anlamak için tanımlar

IMRT segmentleri

Doz tabakaları

IMRT seçenekleri • Statik: Step and Shoot Metodu

• Dinamik:Sliding Window

• Helical:Tomoterapi

• VMAT:Rotasyonel

Sliding Window Şematik

Ters Planlama Sistemleri

Örnek Klinik vakalar

• Akciğer

5 Alan

• Prostat

7 Alan

Örnek klinik vaka

• Baş boyun

9 Alan

Inter ve intra-planlayıcı değişimi

• Bir TPS sistemi (Eclipse/Helios)

• Eşdeğer cihaz (6MV Varian)

• 5 Enstitü

• Eşdeğer sınırlamalar

• Her merkezde 3 kez bağımsız planlama

Oncentra BrainScan Pinnacle CMS-XiO Eclips

ICRU -83 Bakışı

• Maksimum doz D%2 olarak tanımlandı

• Median doz ,D%50 tanımlanan doza yakındır

• Median ve mean doz birbirine çok yakındır

• D%98 PTV deki minimum doz olarak tanımlandı.

• CT ve MRI ile tanımlanan CTV ve PTV için PET görüntünün kullanımı araştırılmalı

• Üst üste gelmeler ile alt (sub) hacimler tanımlanmalı

ICRU - 83 DVH parametreleri

ICRU -83 DVH raporlama parametreleri

ICRU Report 83:IMRT için raporlama

D50 ICRU

noktasındaki doz

seviyesi ile iyi uyum

sağlar.

D98 minimum doz

D2 maksimum doz

D50 median doz

Alt (sub) hacimler

ICRU-83 2010

Konformite ve homojenite

Klinik ve Biyolojik Değerlendirme • TCP

• NTCP

• EUD

• Normal doku limiti QUANTEC kullanılarak tanımlandı

Paralel ve Seri organlar • Farklı organların DVH’lerini karşılaştırmak için riskteki

organın özelliğini bilmek önemlidir

Paralel ve Seri organlar • Paralel ve seri organların doz –hacim

sınırlamaları farklıdır.

PRV için doz raporlama

• Seri organ; D2 maksimum doz

• Paralel organ;

Dmean (ör.parotis)

Vd d Gy olarak

ref. Doz

(ör. V20 akc. İçin)

Akciğer toksisitesinin ölçümü • Akciğer toksisitesi için Doz-Hacim sınırlaması olarak

MLD ( mean lung dose) veya V20 kullanılır.

Riskli organ(OAR) • Spinal cord için en yüksek mutlak doz değeri

kullanılır.

DVH 3-D Konformal RT- Akciğer tümörü

3 Boyutlu Konformal Akciğer tümörü tedavisinin DVH’ine örnek

NTCP’ye bağlı optimizasyon

ICRU referans noktası

• ICRU referans noktası yüksek doz bölgesinin dışında böylece doz tayininde büyük belirsizlik

Plan karşılaştırmaları

• Planlama için doz-hacim

sınırlamaları

• Biyolojik metrikler(EUD,

TCP,NTCP)

• Doz tanımlanması

• Doz raporlanması

• Hızlı teknolojik gelişmeler

• Yeni buluşlar

• Modalitelerin geniş aralığı veya seçimleri

- 3D-CRT

- IMRT

- Rotasyonel teknikler

Helikal tomoterapi

VMAT

-Robotik sistemler

Cyberknife

-v.s

• Bir özel hasta için seçilmiş bir

planı nasıl değerlendirelim

Modaliteleri nasıl uygulayalım

• Demet konfigürasyonu

• Önceliklerin tanımı

• Diğer modalite seçenekleri

• Kullanıcılar

Planlayıcı, doktor, fizikçi

Hangi Plan ?

Hangi Plan?

DVH’ler

Doz dağılımları

Plan sonucu Küçük hacimler DVH’lerde gösterilmez

Planların reçetelenmesi ve puanlama

1.Plan tanımlanması Plan kriterleri Katı,keskin tanımlanan planlarda problemler Optimizasyon kriterlerinin tanımlanması 2.Planların puanlanması Doza bağlı puanlama Biyolojik puanlama Bir planın fiziksel değerlendirmesi

Biyolojik metrikler

• Tedavi planları biyolojik metriklerle değerlendirilebilir.

• TCP, NTCP ve EUD

Radyoterapi planlama çevresi

• Optimal görüntü

• Optimal konturlama

• Optimal planlama

• Optimal plan gözden geçirme

QA

• Optimal doz verme

Planlama Bileşenleri

• Sabitleme ve görüntüleme

• Konturlama: Hedef & Kritik yapılar

• Planlama : Birçok opsiyon

• Planlamanın tekrar gözden geçirme araçları

• Doktorun planı tekrar gözden geçirme işlemi

• A dan Z ye:Mihenk taşları

Planın tekrar gözden geçirme araçları Son 20 yıl

• 2 Boyutlu izodoz dağılımı

• 3 Boyutlu izodoz dağılımları ve 3 boyutlu doz

• dağılımları

• Doz Hacim Histogramları / dDVH

• Emami tabloları

Emami sınırlamalarının limiti

• Literatür 1991 e kadar gözden geçirildi.

• 3D (DVH ları), IMRT, IGRT nin ilk yılları

• 3 hacim için tahminler tablo haline getirildi.

• Yalnız eksternal demet (konvansiyonel fraksiyonasyon)

• End-point ler için yalnız sivri komplikasyonlar seçildi.

Kanserin multidisipliner yönetimi

• Endpoint in seçimi değişti

• Teknoloji

Görüntüleme CT,MRI,PET

Planlama 3D, IMRT, IGRT

QUANTEC Evrimi

• Quantitative Analysis of Normal Tissue Effects in Clinic

• (QUANTEC)

• Hedefler

- 18 yıllık veri tekrar gözden geçirilmiş

- Güvenilir öngörülü modeller

Yeterli veri eksikliği onu zor,güç yapar.

Uygulanan istatistiksel model kolay değildir.

QUANTEC Evrimi

Normal dokunun toleransını etkileyen faktörler

• Host

• Organ:Tip, koşul

• Tümörün geçmişi

• Tedavi : RT

Doz,d/fr, T,E,hacmi

• Tedavi: diğer

Cerrahi, kemoterapi, modifiye ediciler

• Genotip, fenotip

• İstatistiksel metodoloji

Plan tekrar gözden geçirme araçları

• Sınırlamaların kontrol listesi

QUANTEC, Protokoller ,diğerleri

• Doz indisleri

• Puanlama kriteri

• Biyolojik tabanlı indisler

RT işlemlerindeki belirsizlikler • Sabitleme

• Görüntüleme

• Füzyon

• Konturlama

• Planlama

• Plan gözden geçirme

• Plan QA

• IGRT

• Planlanan tedavinin verilmesi

• Adaptif RT

RT işlemleri Görüntüleme belirsizlikleri & anomaliler • Görüntüleme belirsizlikleri & anomaliler

– BT

- Kontrast kullanımı

- Artifakt

-Kesit kalınlığı

-4B görüntüleme

• MRI

- Distorsiyon

- Sabitleme

• PET

- SUV tanımı

• Füzyon

Klinik uygulama rehberleri • Hedefin kesin şeklini çizmek Yapıların doz sınırlamaları

• Dahil edilen lenfatikleri çizmek Güvenlik bölgeleri

• Cilde yakın konturlama Kritik yapı payları

• Kemiğe yakın konturlama Sıcak noktalar

• Havaya yakın konturlama Soğuk noktalar

• Artifaktlar

Planlanan hedef hacim gerçekten hedef hacim midir?

• Hedef hareket etti mi? Hayır

• Setup değişti mi? Hayır

• Günden güne değişiyor mu? Hayır

• 3 Boyutta kabul edilebilir midir?

Aynı uzaysal hacimde midir? Evet

Tanımlanan PTV nin doğruluğu önemlidir.

Klinik uygulama rehberleri Ne zaman dışındayız?

• GTV tanımında açık olmama

• CTV tanımında açık olmama

• PTV tanımında açık olmama

• Çeşitli tedavi bölgeleri ve lokalizasyon teknikleri için payların standardizasyonunun

olmaması

RT İşlemleri Kontur anomalileri

• Konturlama

• Body tanımı

• Hedef şeklini çizmek

• Yanlış yapmak kolaydır.

Kontur işlemleri

• RTOG Protocol 0813

• SBRT

Konturlama DVH’i etkiler

• Hedefin şekli doğru çizilmeli

• Atlas kullanımı

• Software kullanımı

• En iyi uygulama çift kontrol

RT İşlemleri Planı tekrar gözden geçirme

Kontrol İşlem

• DVH : Hedef Dozimetristin gözden geçirmesi

• DVH : Kritik yapılar Fizikçinin gözden geçirmesi

• Sınırlamalar Doktorun gözden geçirmesi

• 3 Planda izodoz değerlendirme

• Monitor Unit

• Mekanik Bütünlük

• Ekibin gözden geçirmesi ve tartışma

Plan tekrar gözden geçirme araçları Bölüm 1

• Görüntü /kontur kontrol listesi

• 3 B izodoz dağılımları ve boyamaları

• 3 B dozu değerlendirilebilir duruma getirmek

• DVH

• Diferansiyel DVH

• MU hesaplamaları

Plan değerlendirme Doz hacim histogramları

Plan tekrar gözden geçirme Bölüm 2

• Sınırlamaların kontrol listesi ve DVH karşılaştırmaları

• Doz indisleri

• Puanlama kriteri

• Biyolojik tabanlı indisler (göstergeler)

Sınırlamaların kontrol listesi

• RTOG Protokol 0813:SBRT

ICRU 62 :Konformite indeksi

Tedavi edilen hacim

• CI =----------------------------

PTV hacmi

PTV de tedavi edilen hacmin tamamen kapsanıp kapsanmadığını ifade eder.

• CI=1 İdeal konformasyon

• CI > 1 Işınlanan hacim sağlıklı dokuyu kapsar.

• CI < 1 Hedef hacım yalnız kısmen ışınlanır.

Konformite indeksi prostat örneği

• Prostat PTV hacmi 157 cc

• %95 hacminin hacmi 198 cc

• CI =198 cc/157 cc= 1.26

• Tedavi edilen hacim sağlıklı dokuyu içeriyor.

Konformite indeks Meme örneği

• PTVeval hacmi: 144 cc

• %95 hacminin hacmi 138 cc

• CI = 138 cc/144cc 0.958

• PTV yalnız kısmen kapsanıyor.

Planlanan tedavinin verilebilirliği

• İlk tedaviden önce gantri / hasta çarpışması olup olmadığı kontrol edilmeli

• MLC hareketlerini de içeren bütün cihaz parametreleri kontrol edilmeli

• Tedavi süresi hesaplanmalı

Puanlama kriteri

• İç puanlama

• Protokoller

Küçük ihlaller

Büyük ihlalller

• Planı açıklama

PTV’nin kapsamasının puanlanması

Kritik yapı dozlarının puanlanması

Genel planın puanlanması

Eğitimsel araçların kullanımı

Biyolojik tabanlı araçlar

• Önceden söylenen ve klinik doz yanıtları arasındaki farklılık

Tümör sınırlarının tanımlanmasının zorluğu

Tümör hücre yoğunluklarında farklılık

Heterojen kolonojenlerin radyoduyarlılığı

Belirsizliklerin etkileşimi

Homojen olmayan doz verme

• DVH risk haritası

Kullanıcıya özel doz tolerans limitleri • Doz tolerans limitleri kullanıcıya özeldir.

• Bazı yayınlanmış doz tolerans limitleri

literatürden sağlanarak bir referans olarak kullanılır.

Referans limitleri 3 ayda bir güncellenmelidir.

Tolerans limitleri

• RTOG

• Enstitü protokolları

• İç protokollar

Teşekkür Ederim