RapidArc-TrueBeam TXs-Novalis BrainLab-Tomotherapi-CyberKnife-Gamma Knife Radyoterapi Cihazlarının Karşılaştırması

Transkript

1 RapidArc-TrueBeam TXs-Novalis BrainLab-Tomotherapi-CyberKnife-Gamma Knife Radyoterapi Cihazlarının Karşılaştırması Cerrahpaşa Tıp Fakültesi Radyasyon Onkolojisi AD. Uz.Fiz.Özgehan Onay

2 NE İSTİYORUZ -Doz konformitysini yükseltmek. -Sağlıklı dokularda maksimum koruma. -Tümör kontrolünü arttırmak. -Sağ kalımı arttırmak. -Radyoresist, hypoksik ve/veya yavaş büyüyen tümörlerin tedavisindeki başarıyı arttırabilmek. -Hasta konforunu arttırmak(tedavi süresini kısaltmak gibi...)

3 Gamma Knife Gamma Knife 201 (192-Gamma Knife Perfexion) adet yüksek derecede odaklanmış radyasyon ışın kaynağı kullanır. Lineer Akseleratörün aksine Gamma Knife ın hareket eden parçası yoktur. 201 ışın, komşu normal beyin dokularına hasar vermeden tedavi etmek amacıyla hedefe çok keskin olarak yönlendirilmiştir. Cihazın kuruluş aşamasında her kaynak kapsülünün aktivitesi 30 Ci -/+ %10 olarak belirlenmiştir. Kaynak çapı 1 mm. Başlangıçta, Gamma knife ünitesinin toplam aktivitesi 5400 Ci ( 3,36 Gy/dak ) ile 6600 Ci ( 4 Gy/dak ) arasındadır. Tümör manuel veya otomatik olarak cihaz izosantrıyla eşleşecek şekilde konumlandırılır. Tedavi 1 veya 2 gün sürer. Ör: 18 mm lik tümör için 8 shoot 4, 8, 14, 18mm çaplı kolimatörler

4 YENİ NESİL CİHAZLAR Lineer Hızlandırıcı TrueBeam RapidArc Elekta-Agility Novalis-BrainLab Vero Tomoterapy CyberKnife Gamma Knife Proton Ağır Partiküller ROBOTİK CERRAHİ

5 Ark Terapi Cone Beam Fan Beam Rapid Arc Novali s TrueBeam Tomoterapi İzosantrik Non-izosantrik

6 5 elektron enerjisi 6 farklı Elektron enerjisi 8 Elektron enerjisi Elektron yok! Foton enerji seçenekleri max doz hızı(600 MU/min) Wedge yok m-mlc kullanılabilir 6 MV Cone(4 mm-15 mm) Max doz hızı 1000 MU/min Wedge yok HD-MLC kullanılabilir 6, 8, 10, 15 MV Flattened Foton Enerjisi (600MU/min) Yüksek hızlı intensity modu 6X FFF: max ~1400 MU/min 10X FFF: max ~2400MU/min 6 MV Wedge yok Gantry rotasyon hızı 0,2-4,8 deg/s Gantry rotasyon hızı 1 deg/sn Gantry rotasyon hızı max 3 deg/sn Gantry açısı yok Kolimatör açısı yok Masa hassasiyeti 1 mm nin altında 6D masa Masa hassasiyeti 1mm'nin altında Masa açısı yok Düzleştirici filtre mevcut Modifiye düzleştirici filtre Düzleştirici filtre yok! Alan ışığı yok! Düzleştirici filtre yok!

7 RA120 (Rounded end) Rounded end mmlc-m3 Rounded end HD_MLC MLCs 60 çift MLC 26 çift mmlc HD MLC 60 çift 64 adet İçte 20cm- 0,5cm lif kalınlığı Dışta 10cmx2-1cm lif kalınlığı Maksimum alan açıklığı 40x40 cm ortada 14lif 3mm sonraki 6 lif 4,5mm sonraki 6 lif 5,5mm maksimum alan açıklığı 10x10 cm Merkezde 8cm -2,5mm Dış yapraklar 5mm Maksimum alan açıklığı 40x22 cm İzosantrda 6,25 mm lif kalınlığı Jaw genişliği 1 cm, 2,5 cm, 5cm max açıklık 40x40 cm (5x40 cm- 5x6,25 cm) Max lif hızı 2,25 cm/sn Max lif hızı 1,5 cm/sn Max lif hızı 3 cm/sn Lif hızı açıp kapama 20 ms Over travvel 16 cm Over travvel 10 cm - Lifler ya açık ya da tamamen kapalı Sızıntı %2-2,5 Sızıntı %1.18± 0.11 Sızıntı 1.52% %, Sızıntı %1

8 40 cm 1 cm

9 kv/kv, MV/kV, MV/MV CBCT Respiratory Gating kv Flora-ExacTrac kv/kv, MV/kV, MV/MV kv flora CBCT Infrared Kamera Sistemi ile IGRT Respiratory Gating MV CT Doz!!! 4D tomotherapy treatment planning method ile Respiratory Gating!!

10 C0-60 / izocentrik/ forward planing 6 MV / izocentrik-non izocentrik/ inverse planing Sadece beyin tümörlü hastalarda kullanılır. invazive hamlet Doğruluk 0.15 mm SRS yapan cihazlar içerisinde maximum sağlıklı doku koruması(tek fraksiyon!) Genellikle 1 gün süren tedavi sonrasında daha yüksek hasta konforu. Tümör takibi yok! Çok küçük hacimli tümörlerde mr çözünürlüğü?! Gamma Knife Perfexion'da beam avoidance özelliği. Sedece beyin tümörlü hastalarda kullanılmaz. Hamlet kullanımı yoktur. Doğruluk 1.1 mm Gamma Knife'a oranla sağlıklı dokuların aldığı doz 2-6 kat daha fazladır.(fraksiyonlar arası normal doku tamri) Uzun süren tedavi sonrasında hasta konforunda sorun! Max 10sn de bir hedef kontrolü Beam avoidance özelliği var. Verifikasyon yok! Verifikasyon mevcut?!

11 Temporal lob ve kohlea gamma knife da daha yüksek! Romanalli, Lancet 2009

12 Radyocerrahi ile AVM Tedavisi Milimetrenin altında doğruluk Milimetrenin altında doğruluk - PTV marjı 0-1mm PTV marjı 0-1mm PTV marjı 2mm izodoz %50 İzodoz %80-90 İzodoz %80-90 Normal doku dozu (yerleşim!) Komplikasyon olasılığı Normal doku dozu Komplikasyon olasılığı Normal doku dozu Komplikasyon olasılığı

13 Comparing planning time, delivery time and plan quality for IMRT, RapidArc and tomotherapy Mike Oliver,a Will Ansbacher, Wayne A. Beckham Department of Medical Physics, British Columbia Cancer Agency, Victoria, British Columbia, Canada-2009 Axial slices of all phantoms with PTV and OARs shown: (a) Phantom1 with PTV (green) and OAR1 (red); (b) Phantom 2 with PTV (green), OAR1 (red) and OAR2 (blue); (c) Phantom 3 with PTV (green), OAR1 (red), OAR2 (blue) and OAR3 (purple); (d) Phantom 4 with PTV (green) and OAR (red).

14 Comparing planning time, delivery time and plan quality for IMRT, RapidArc and tomotherapy Mike Oliver,a Will Ansbacher, Wayne A. Beckham Department of Medical Physics, British Columbia Cancer Agency, Victoria, British Columbia, Canada Dose volume histograms for 9-field IMRT (IMRT9, solid), 2-arc RapidArc (RA2, dotted) and tomotherapy (TOMO, dash dotted) plans Phantom 1 (a), Phantom 2 (b), Phantom 3 (c) Phantom 4 (d).

15 Comparing planning time, delivery time and plan quality for IMRT, RapidArc and tomotherapy Axial dose distribution of Phantoms 1 (first row), 2 (second row), 3 (third row), and 4 (fourth row) for 9- field IMRT (left), dual arc RapidArc (center), and tomotherapy (right) with isodose lines at 65, 60, 55, 40, 20 and 10 Gy.

16 Comparing planning time, delivery time and plan quality for IMRT, RapidArc and tomotherapy Mike Oliver,a Will Ansbacher, Wayne A. Beckham Department of Medical Physics, British Columbia Cancer Agency, Victoria, British Columbia, Canada Integral dose and volumes receiving in excess of 2 and 5 Gy Tomotherapy delivers on average 20% more integral dose than IMRT and RapidArc. The general trend is that tomotherapy has the highest volume receiving in excess of 2 and 5 Gy, followed by RapidArc, with IMRT plans having the lowest.

17 VMAT HT vs IMAT VMAT with helical tomotherapy (HT) and stepand-shoot intensity-modulated radiation therapy (IMRT) for nasopharyngeal carcinoma (NPC) patients Twenty patients with NPC treated by HT were re-planned by VMAT (two arcs) and IMRT (7 9 fields) for dosimetric comparison. The target area received three dose levels (70, 60, and 54Gy) in 33 fractions using simultaneous integrated boosts technique. The Philips Pinnacle Planning System 9.0 was adopted to design VMAT, using SmartArc as the planning algorithm. For a fair comparison, the planning target volume (PTV) coverage of the 3 plans was normalized to the same level. Dosimetric comparisons between VMAT, HT, and IMRT plans were analyzed to evaluate (1) coverage, homogeneity, and conformity of PTV, (2) sparing of OARs, (3) delivery time, and (4) monitor units (MUs).

18 The isodose distributions for one NPC patient (ct1n2m0) planed by VMAT (left), IMRT (middle), and TomoTherapy (right). Colorwash areas: CTV-70: red; PTV-70: green; CTV-60: blue; PTV-60: yellow; CTV-54: pink; PTV-54: light blue. The red, blue, pink, purple, and indigo lines were isodose curves of 70Gy, 60Gy, 50Gy, 45Gy, and 30Gy.

19

20 Our results indicate that VMAT provides better sparing of normal tissue, homogeneity, and conformity than IMRT, and shorter delivery time than HT. HI =D5% / D95%. CI= VPTV x (VTV / TV²PV) V TV is the treatment volume of the prescribed isodose lines, V PTV is the volume of PTV, TV PV is the volume of V PTV within the V TV

21 Dosimetric comparison of helical tomotherapy, RapidArc, and a novel IMRT & Arc technique for esophageal carcinoma Spencer Martin a,c, Jeff Z. Chen a,d,e, A. Rashid Dar b,d, Slav Yartsev a,d,e,- Ağustos2011 IMRT+Arc(hybrid teknik)-pinacle(4 veya daha fazla alan step and shoot tekniği ile inverse planlama kullanılarak+ konformal ark(forward planlama))-dao RA1 single ark-eclipse AAA RA2 co-planer 2 ark-eclipse AAA Tomoterapi

22 Dose distributions from IMRT&Arc (first left panels), HT (second left panels), and RA1, RA2 (right panels) plans shown below in the transverse plane for patient 4 (a) with mid- and distalesophageal PTV extent and large involved lung volume and patient 5 (b) with distalesophageal PTV extent and little thoracic esophageal involvement.

23 Cumulative DVHs for patients 4 (a) and 5 (b) for the PTV, lungs and the heart obtained in HT (dotted lines), RA2 (dashed lines) and IMRT&Arc (solid lines) plans.

24

25 Heidelberg Current Status of Cancer Treatment Localized Tumors: 58% Metastasized Tumors: 42% Surgery: 22% Chemotherapy: 5% Irradiation: 12% Surgery + Irradiation: 6% Palliation: 37% No local tumor control: 18% Potential for Improvement!

26 Tek fraksiyon hipofraksiyon tedavilerde (50-90dk) Cone beam scan protokolü(tedavi başında ve tedavi sonunda karşılaştırma)- vakum yatakta yatan hastalarda(dual ragistration teknik) kullanılarak hesap) Her yönde 1mm kayma!!! Michael Lovelock Memorial Sloan- Kettering Cancer Center-New York

27 Sistematik hatalar ( radyasyon ve CBCT isocenter)=±0.3 mm MV-CBCT arasındaki korelasyona bakıldığında ~1-2mm belirsizik

28 Teşekkürler...