Radiation Oncology (London, England), 2006; 1: 2-2 (más artículos en esta revista)

Intra-e inter-terapeuta reproducibilidad de la radiación diaria isocenter verificación de próstata utilizando marcadores fiduciales

BioMed Central
Karen L Ullman (ullmank@mail.nih.gov) [1], Holly Ning (ningh@mail.nih.gov) [1], Robert C Susil (rcs@jhu.edu) [2], Asna Ayele (ayelea @ Mail.nih.gov) [1], Lucresse Jocelyn (ljocelyn@mrccnet.com) [1], Jan Havelos (havelosj@mail.nih.gov) [1], Peter Guion () [guionp@mail.nih.gov 1], Huchen Xie (xieh@mail.nih.gov) [1], Li Guang (lig@mail.nih.gov) [1], Barbara C Arora (arorab@mail.nih.gov) [1], Angela Cannon (cannona@mail.nih.gov) [1], Robert Miller W (millerrw@mail.nih.gov) [1], C Norman Coleman (colemanc@mail.nih.gov) [1], Kevin Camphausen (camphauk @ Mail.nih.gov) [1], Cynthia Ménard (cynthia.menard @ rmp.uhn.on.ca) [1]
[1] Subdivisión de la Radiación de Oncología, Centro de Investigación del Cáncer, Instituto Nacional del Cáncer, NIH, DHHS, Bldg 10, CRC Rm B2 (SW) 3500, 9000 Rockville Pike, Bethesda, MD, 20892, EE.UU.
[2] Department of Biomedical Engineering, Johns Hopkins University School of Medicine, 720 Rutland Ave, Baltimore, Maryland, 21205, USA
[3] Programa de Radiación de Medicina, Universidad de Toronto, Princess Margaret Hospital, 610 University Avenue, Toronto, Ontario, M4X 1C3, Canadá

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Resumen
Antecedentes

Se buscó determinar la intra e interinstitucional para la radiación de un terapeuta reproducibilidad previamente establecidos equiparación técnica para la verificación y corrección diaria de isocenter intraprostatic posición con relación a los marcadores de referencia (FM).

Materiales y métodos

Con la paciente en la posición de tratamiento, anterior-posterior y lateral izquierda electrónico de las imágenes se adquieren en un panel plano de silicio amorfo portal electrónico de imágenes dispositivo. Después de cada portal se adquiere la imagen, el terapeuta traduce manualmente y alinea los marcadores de referencia en la imagen para el marcador contornos sobre la radiografía reconstruida digitalmente. Las distancias entre las previstas y efectivas isocenter ubicación se muestra. Con el fin de determinar la reproducibilidad de esta técnica, cuatro terapeutas y repetidas registrada esta operación dos veces anteriormente adquirido, el 20 de los conjuntos de datos de imagen portal dos pacientes. Los datos fueron analizados para obtener la media de la variabilidad en las distancias que miden entre y dentro de los observadores.

Resultados

La media y la mediana de la variabilidad intraobservador varió de 0,4 a 0,7 mm y de 0,3 a 0,6 mm, respectivamente, con una desviación estándar de 0,4 a 1,0 mm. Entre observadores resultados son similares con una media de la variabilidad de 0,9 mm, una mediana de 0,6 mm, y una desviación estándar de 0,7 mm. Cuando se usa un umbral de 5 mm, sólo el 0,5% de los tratamientos se hará una mesa de cambio debido a intra o inter-observador de error, aumentando a un índice de error del 2,4%, si ese umbral se redujo a 3 mm.

Conclusión

Nos hemos encontrado con una alta reproducibilidad previamente método establecido para la verificación y corrección diaria de isocenter posición en relación con la próstata usando marcadores fiduciales portal electrónico de imagen.

Introducción

El carcinoma de próstata es la forma más común de cáncer en los hombres [1]. En 2005, 232090 nuevos casos de cáncer de próstata y 30350 muertes por cáncer de próstata se proyectaron en los Estados Unidos [1]. La radioterapia de haz externa constituye uno de los pilares de la terapia para los pacientes con enfermedad localizada. Dada la relativamente pequeña tratamiento campos que se emplean con conformal y la radioterapia de intensidad modulada, existe una mayor necesidad de una orientación precisa a diario y localización de la glándula prostática, una tarea que se está realizando por la radiación terapeutas / tecnólogos.

La próstata se encuentra entre la vejiga y el recto, y su posición dentro de la pelvis puede cambiar según el grado de plenitud de la vejiga y el recto. Variaciones de la vejiga y el recto de llenado se ha demostrado que afectan a la próstata posición de la pelvis, en una medida que puede requerir ajustes sobre el terreno durante el curso de la radioterapia [2]. Desde el recto tiende a convertirse progresivamente menos distendido durante un curso de la radioterapia pelviana (reducción media de 1,5 cm de diámetro), el principal movimiento de próstata es en la parte posterior e inferior dirección. En un estudio, 11% de los pacientes mostró un cambio inferior de la próstata de más de 1 cm y un 30% mostró un posterior desplazamiento de más de 1 cm [3]. De hecho, esta variación en la posición no se puede evaluar con la piel externa ósea hitos o marcas, el enfoque estándar utilizado por los terapeutas de radiación a diario. Cualquier movimiento de la meta relativa a estos hitos límites de la exactitud de la radioterapia. Un margen de seguridad es, por lo tanto, durante el tratamiento aplicado para asegurar una correcta planificación de la irradiación de la meta a pesar de este movimiento.

Portal de imágenes de rayos X es una técnica que se utiliza para vigilar la exactitud de la posición del haz de isocenter ósea en relación con hitos o marcadores de referencia durante la radioterapia. Dado que la próstata no es visible en el portal de imágenes, marcadores radiopacos fiducial son sustitutos de órgano localización en el portal de imágenes [4]. Como moción de próstata es la principal fuente de error en el tratamiento de radiación de entrega [5], algunos investigadores han recomendado que los marcadores radio-opacos ser colocados en la próstata antes del comienzo de la radioterapia. En nuestra clínica, una técnica descrita anteriormente para el diario electrónico de imagen portal dispositivo de visualización (EPID) y la alineación de los marcadores de referencia de próstata se ha aplicado para reducir fraccional entre el ajuste de la incertidumbre, con el objetivo de reducir las condiciones de seguridad PTV márgenes de tejido normal y la dosis [6]. Con el fin de determinar, en parte, la orientación de error asociado con esta técnica, tratamos de medir intra e inter-terapeuta de la variabilidad de la radiación utilizando marcadores de referencia diario para el ajuste de la evaluación y el ajuste de la orientación del haz de radiación externa.

Métodos y materiales
Fiducial marcador colocación bajo la orientación de la RM

El paciente sujetos del estudio se inscribieron en un protocolo aprobado IRB después de prestar el consentimiento informado. El principal objetivo de este protocolo es para validar la precisión y la tolerabilidad de un nuevo dispositivo que permite la colocación de las agujas y los marcadores de referencia dentro de la próstata sobre la base de MR en lugar de imágenes estándar de imágenes de ultrasonido. El objetivo secundario fue para adquirir experiencia utilizando marcadores de referencia para una evaluación diaria y ajuste de la orientación del haz de radiación externa realizada por la radiación como terapeutas.

Cuatro estéril fiducial marcadores de oro (1,2 × 3 mm, Tec Med ® - NWMP, Iowa) se colocan dentro de la próstata bajo la orientación RM una semana antes de la radioterapia de haz externo en pacientes con cáncer de próstata localizado [7]. Marcadores se colocan en la base de la próstata, el ápice, y los márgenes derecho e izquierdo en el nivel de mediados de la glándula. El paciente regresa de cuatro a cinco días después de un tratamiento de planificación de la RM y una planificación del tratamiento no contraste CT.

Resultados

La media y la mediana de error intra-observador de la medición de la distancia para el manual partido fueron 0,4 y 0,3 mm (SD 0,5 mm) para un observador, 0,7 y 0,4 mm (SD 0,9 mm) para el observador B, 0,5 y 0,5 mm (SD 0,4 Mm) para el observador C, y 0,9 y 0,6 mm (SD de 1 mm) para el observador D. (Figura 2A] Interamericano de observador resultados son similares con una media de error de 0,9 mm, una mediana de 0,6 mm, y una desviación estándar de 0,7 Mm. (Figura 2B] Cuando se usa un umbral de 5 mm, sólo el 0,5% de los tratamientos se someten a un cambio de mesa debe únicamente a los intercambios intracomunitarios o inter-observador de error en este estudio. Si este límite se reduce a 3 mm, el 2,4% de la tabla de turnos se debe a errores de observación.

Una muy pequeña, pero se encontró diferencia estadísticamente significativa en la variabilidad entre lateral y AP portal de la imagen coincide con manual (AP media 0,8 mm [IC 0.75-0.84], LLAT media de 1 mm [IC 0.94-1.1], P <0,01).

Esta técnica ha sido aplicada clínicamente en 166 tratamientos consecutivos, en 6 pacientes. Durante los primeros 83 tratamientos, con un reposicionamiento umbral de 5 mm, 30 tratamientos de la tabla antes de los turnos de radiación de entrega (36%). Para estos últimos 83 tratamientos, con un valor mínimo de 3 mm, 25 fracciones mesa cambios necesarios (30%). Aproximadamente 5-10 minutos se dedicaron a esta verificación en función de la necesidad de reposicionar al paciente.

Discusión

Con la llegada de la IMRT y muy radioterapia conformacional, es el montaje de incentivos para mejorar diariamente el ajuste de la orientación y la exactitud de la glándula prostática. Las estrategias se han centrado hasta la fecha en la reducción de entre fraccional set-up de error, y la inclusión de técnicas de inmovilización [9], el portal de la verificación diaria de isocenter posición relativa a hitos ósea [10], trans-abdominal ultrasonido basada en la verificación de la situación de cara a la próstata CT contornos de la planificación del tratamiento (B-modo de adquisición y la orientación del sistema de BAT ®) [11], el diario tomografía computarizada en el sofá de tratamiento [12], cono-haz CT montado en el pórtico de tratamiento [13], y, al día de verificación del portal fiducial Marcador lugares isocenter relativa a la posición [6, 14, 15]

En este estudio, se determinó la inter e intra-terapeuta de radiación reproducibilidad en el marcador fiducial alineación utilizando el "manual coincide con" la técnica que aquí se describen. Que sepamos, no existen estudios relacionados con esta cuestión. Una revisión de la literatura encontró dos documentos de abordar intra y / o usuario de la variabilidad inter-trans-abdominal con ultrasonido para el posicionamiento diario de la próstata (MTD ®). En Langen et al. [16], entre los usuarios de la variabilidad del sistema de BAT ® se investigó con ocho usuarios, incluidos 4 oncólogos de radiación, el 2 de los físicos, 1 urólogo, y sólo el 1 terapeuta de radiación. Una variabilidad de más de 2 mm se encontró en el 50%, y mayor a 4 mm en el 25% de los casos. Utilizando el mismo sistema, Serago et al. [11] encuentra entre la variabilidad del usuario a ser mayor de 3 mm en aproximadamente el 10% de las mediciones, y dentro de la variabilidad de usuarios fue mayor que 3 mm en aproximadamente el 5% de los casos dependiendo de la orientación del cambio. Limitaciones del sistema MTD ®, que puede dar cuenta de que es entre pobres y dentro de la reproducibilidad de usuario incluyen error en la TC inicial y isocenter definición de la prueba MTD ® fantasma, y las incertidumbres en el CT definición de la próstata que se traducen directamente en una incertidumbre sistemática En el MTD ® alineación [16].

Utilizando la técnica de marcador fiducial, hemos logrado resultados superiores con una variabilidad de más de 3 mm observó en sólo el 2,4% de los casos. Además, este se encontró con cuatro terapeutas de radiación que participan en la rutina de tratamiento de nuestros pacientes. Otra ventaja del marcador fiducial enfoque es que no es dependiente de la localización de la glándula prostática relativo a la sínfisis púbica [16] y es menos dependiente de tamaño y el peso del paciente [17]. La variabilidad se observó quizás se deba en parte a la incertidumbre en la alineación manual como el marcador esquema es más grande que el marcador radiopaco visualizado en el portal de la imagen. Estudios anteriores han demostrado que los marcadores no migran significativamente durante un curso de la terapia, y como tal, son sustitutos fiables de la posición de la próstata [18, 19]. La técnica no requiere especializados de localización de software o de hardware más allá de las modificaciones de software estándar de imagen portal. Permite portal de imágenes que se limita a la esfera de tratamiento diario de localización, ahorradores de los tejidos circundantes normales de dosis acumulativa, que se entregarán en distintos sistemas de localización en campo abierto [19].

También hemos encontrado una muy pequeña (0,2 mm), pero estadísticamente significativo aumento de la variabilidad con la alineación lateral en comparación con el AP alineación. Aunque esta diferencia no es clínicamente significativo y es más pequeño que el tamaño de pixel de la EPID (0,8 mm), se pueden señalar a los más pobres de visualización de los marcadores de referencia en el lateral de la imagen, o a una mayor dificultad en la alineación debido a la rotación de la glándula prostática A lo largo de este eje.

Existen limitaciones de nuestro estudio de diseño. No hemos dirección de la radiación del terapeuta precisión en la mesa de cambio en la segunda verificación. Tampoco había tiempo de evaluación sistemática de los costos de este procedimiento sobre una base diaria. Por último, los cuatro terapeutas de radiación tenían un relativamente corto intervalo de uno a dos días entre las dos mediciones. Un gran error del usuario podría haber sido encontrado por el aumento de este intervalo.

A pesar de nuestras informó nivel de precisión, reconocemos que intra-e inter-terapeuta de radiación variabilidad no es la única fuente de error de configuración en esta técnica. Para simplificar, hemos optado por hacer caso omiso de los errores de rotación en la alineación en el inicio de este juicio. Otros han introducido un colimador de rotación en el lateral de los campos si el tratamiento requiere ángulo de rotación superiores a 3 grados [6]. El trabajo futuro se determinará la necesidad, la viabilidad y reproducibilidad de dicha corrección, así como una evaluación del impacto importante de los intercambios intracomunitarios en fracción de órganos y el movimiento paciente. Este trabajo será necesario a fin de determinar si los márgenes de PTV puede reducirse con esta técnica.

En conclusión, hemos encontrado alta intra e inter-terapeuta de radiación reproducibilidad con un método sencillo para la verificación y corrección diaria de isocenter posición con relación a los marcadores de referencia utilizando portal electrónico de imagen. Creemos que este es un importante primer paso hacia un posible objetivo de PTV reducción de la dosis y en condiciones de seguridad.