comparação entre as técnicas de rapidarc...

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INTRODUÇÃO OBJETIVO METODOLOGIA RESULTADOS E DISCUSSÃO CONCLUSÃO BIBLIOGRAFIA Comparação entre as técnicas de RapidARC , Radiocirurgia com cones e Radiocirurgia com microlâminas aplicadas a tumores do Sistema Nervoso Central (SNC) ® Comparative evaluation of RapidArc with cones radiosurgery and micromultleafs radiosurgery applied to tumors of the central nervous system (CNS) 1 Simões, J.B.S.; Silveira T.B.; Bardella, L.H.; Souza L.C.; Erlich, F. 1 Juliana Barbosa Siqueira Simões/ email:[email protected] Instituto Nacional de Câncer (INCA) - Rio de Janeiro/RJ - Brasil A Radiocirurgia (SRS) é uma das principais modalidades de tratamento aplicadas a tumores do sistema nervoso central. Suas maiores vantagens são a alta conformidade e minimização da dose em tecidos sadios, podendo [1]. portanto ministrar altas doses de tratamento em aplicação única ® O RapidArc tem como princípio agilizar o tratamento com intensidade modulada movimentando o gantry e as lâminas de colimação (MLC) [2] simultaneamente enquanto ajusta a taxa de dose . Tal complexidade requer uma verificação elaborada da distribuição de dose e controles de qualidade [3] específicos das lâminas antes de submeter o paciente ao tratamento. Summary Steriotactic Radiosurgery (SRS) is one of the main modalities of treatment for central nervous system tumors. The major advantages are high conformity and significant healthy tissue sparing. The principle of RapidArc is delivering a fast and precise intensity modulated treatment moving, simultaneously, gantry and multileaf collimator (MLC) leaves while the dose rate oscillates. The main subject of this paper is establishing a comparison between three different approaches for SRS: RapidArc, dynamic arc with cones and dynamic arc with micro-multileaf collimator (mMLC); analyzing advantages and disadvantages in conformity, homogeneity and monitor unities value. The same tomography and magnetic resonance images were inserted and registrated in two treatment planning systems: Varian Eclipse 8.6 and BrainScan 5.3. The conformity index (CI), homogeneity index (HI) and number of monitor units per prescribed dose (UM/Gy) were the comparison parameters. The results showed an average CI of 1,26 for RapidArc; 1,74 for cones and 1,53 for m3. Considering HI, the average value was respectively 1,24; 1,61 and 1,38. However the mean values of UM/Gy calculated were 314 for RapidArc, 216 for cones and 166 for m3. RapidArc represents a good new therapeutic approach for SRS tumors for its superior conformity and homogeneity indexes, despite the fact that it enhances the value of delivered monitor units. Although, as all MLC dynamic techniques, needs focus in quality assurance. ® O objetivo deste trabalho é comparar a SRS utilizando as técnicas RapidArc , arco com cones e com colimadores de microlâminas (mMLC) estabelecendo as vantagens e desvantagens quanto à conformidade, homogeneidade e unidades monitoras. Figura 1 - Planejamento no sistema BrainScan 5.3 ® Figura 2 - Planejamento no sistema Varian Eclipse Figura 3 - Índice de conformidade Figura 5 - Unidades Monitoras/Gy Figura 4 - Índice de Homogeneidade [4] A comparação foi feita para três pacientes utilizando as mesmas imagens de tomografia e ressonância, que foram inseridas em dois sistemas de ® ® planejamento: Varian Eclipse 8.6 e BrainScan 5.3. Os contornos foram delineados pelo mesmo médico. A cobertura do volume alvo foi determinada de forma que a curva de prescrição englobasse pelo menos 99% do mesmo. 3 3 As lesões tinham volume médio de 0,08 cm a 10,8 cm e a dose prescrita foi de 15 Gy para os pacientes A e B, 20 Gy para o paciente C. ® O planejamento com cone e mMLC (m3 ) utilizou número de arcos, tamanhos de cone, conformação das lâminas e angulações de gantry de forma a otimizar a distribuição de dose na lesão, minimizando as doses em orgãos de risco. No RapidArc manteve-se a dose prescrita, mesa fixa em 0°, gantry variando em um único arco de 0° a 360° e posição do colimador variável. Comparou-se os planos utilizando os índices de conformidade (IC), homogeneidade (IH) e razão do número de unidades monitoras pela dose prescrita (UM/Gy). ® Ao avaliar o IC médio dos pacientes, obteve-se 1,26 para o RapidArc , 1,74 ® com cones e 1,53 com m3 . Já o IH calculado foi de 1,24; 1,61 e 1,38 para as três técnicas respectivamente. Quando comparada a média das razões UM/Gy obteve-se 314 com o ® ® RapidArc , 216 com cones e 166 com o m3 . As figuras 1 e 2 mostram o planejamento do paciente A nos dois sistemas de planejamento. Os gráficos das figuras 3, 4 e 5 mostram os valores dos índices para cada paciente. Os gráficos das figuras 3, 4 e 5 mostram os valores dos índices para cada paciente. ® As doses nos orgãos de risco foram inferiores para o RapidArc em relação às outras técnicas, porém a razão UM/Gy foi superior em todos os casos. Não foi possível atingir um planejamento adequado para o paciente B utilizando cones, devido à alta irregularidade da lesão. O RapidArc mostrou-se uma boa técnica para planejamento em SRS, com resultados de conformação e homogeneidade melhores que o arco conformacional e bem superiores à técnica de arco com cones. Possui o viés do aumento no valor de unidades monitoras entregues e a necessidade de maior controle de qualidade devido ao movimento dinâmico do MLC. ® 1- Benedict, S. H.; Yenice, K. M.; Followill, D. et al.: Stereotactic body radiation therapy: The report of TG101 4079,, Med. Phys. 37 (8) 2010. 2- Yu, C.; Tang, G. Intensity-modulated arc therapy: principles,Technologies and clinical implementation Phys. Med. Biol. 56 (2011) R31–R54 3- L. Masi,a F. Casamassima, R. Doro, P. Francescon, Quality assurance of volumetric modulated arc therapy: Evaluation and comparison of different dosimetric systems, Med. Phys. 38 (2) 2011 4- Clark, G. M., Popple, R. A. , Young, P.E., Fiveash, J.B. Feasibility of single-isocenter volumetric modulated arc radiosurgery for treatment of multiple metastases, Int. J. Radiation Oncology Biol. Phys. 76 (1). Ministério da Saúde A B C 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 RapidArc Cone mMLC Índice de Conformidade A B C 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 RapidArc Cone mMLC Índice de Homogeneidade A B C 0 50 100 150 200 250 300 350 RapidArc Cones mMLC Unidades Monitoras/Gy Projeto Gráfico: Serviço de Edição e Informação Técnico-Científica / CEDC / INCA

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INTRODUÇÃO

OBJETIVO

METODOLOGIA

RESULTADOS E DISCUSSÃO

CONCLUSÃO

BIBLIOGRAFIA

Comparação entre as técnicas de RapidARC , Radiocirurgia com cones e Radiocirurgia com microlâminas aplicadas a tumores do

Sistema Nervoso Central (SNC)

®

Comparative evaluation of RapidArc with cones radiosurgery and micromultleafs radiosurgery applied to tumors of the central nervous system (CNS)

1Simões, J.B.S. ; Silveira T.B.; Bardella, L.H.; Souza L.C.; Erlich, F.1Juliana Barbosa Siqueira Simões/ email:[email protected]

Instituto Nacional de Câncer (INCA) - Rio de Janeiro/RJ - Brasil

A Radiocirurgia (SRS) é uma das principais modalidades de tratamento

aplicadas a tumores do sistema nervoso central. Suas maiores vantagens são

a alta conformidade e minimização da dose em tecidos sadios, podendo [1].portanto ministrar altas doses de tratamento em aplicação única

®O RapidArc tem como princípio agilizar o tratamento com intensidade

modulada movimentando o gantry e as lâminas de colimação (MLC) [2]simultaneamente enquanto ajusta a taxa de dose . Tal complexidade requer

uma verificação elaborada da distribuição de dose e controles de qualidade [3]específicos das lâminas antes de submeter o paciente ao tratamento.

Summary

Steriotactic Radiosurgery (SRS) is one of the main modalities of treatment for central nervous system

tumors. The major advantages are high conformity and significant healthy tissue sparing. The principle of

RapidArc is delivering a fast and precise intensity modulated treatment moving, simultaneously, gantry

and multileaf collimator (MLC) leaves while the dose rate oscillates. The main subject of this paper is

establishing a comparison between three different approaches for SRS: RapidArc, dynamic arc with cones

and dynamic arc with micro-multileaf collimator (mMLC); analyzing advantages and disadvantages in

conformity, homogeneity and monitor unities value. The same tomography and magnetic resonance

images were inserted and registrated in two treatment planning systems: Varian Eclipse 8.6 and

BrainScan 5.3. The conformity index (CI), homogeneity index (HI) and number of monitor units per

prescribed dose (UM/Gy) were the comparison parameters. The results showed an average CI of 1,26 for

RapidArc; 1,74 for cones and 1,53 for m3. Considering HI, the average value was respectively 1,24; 1,61

and 1,38. However the mean values of UM/Gy calculated were 314 for RapidArc, 216 for cones and 166 for

m3. RapidArc represents a good new therapeutic approach for SRS tumors for its superior conformity and

homogeneity indexes, despite the fact that it enhances the value of delivered monitor units. Although, as

all MLC dynamic techniques, needs focus in quality assurance.

®O objetivo deste trabalho é comparar a SRS utilizando as técnicas RapidArc , arco

com cones e com colimadores de microlâminas (mMLC) estabelecendo as

vantagens e desvantagens quanto à conformidade, homogeneidade e unidades

monitoras.

Figura 1 - Planejamento no sistema BrainScan 5.3

®Figura 2 - Planejamento no sistema Varian Eclipse

Figura 3 - Índice de conformidade

Figura 5 - Unidades Monitoras/Gy

Figura 4 - Índice de Homogeneidade

[4]A comparação foi feita para três pacientes utilizando as mesmas imagens de

tomografia e ressonância, que foram inseridas em dois sistemas de ® ®

planejamento: Varian Eclipse 8.6 e BrainScan 5.3. Os contornos foram

delineados pelo mesmo médico. A cobertura do volume alvo foi determinada

de forma que a curva de prescrição englobasse pelo menos 99% do mesmo. 3 3As lesões tinham volume médio de 0,08 cm a 10,8 cm e a dose prescrita foi

de 15 Gy para os pacientes A e B, 20 Gy para o paciente C.®O planejamento com cone e mMLC (m3 ) utilizou número de arcos, tamanhos

de cone, conformação das lâminas e angulações de gantry de forma a otimizar

a distribuição de dose na lesão, minimizando as doses em orgãos de risco. No

RapidArc manteve-se a dose prescrita, mesa fixa em 0°, gantry variando em

um único arco de 0° a 360° e posição do colimador variável.

Comparou-se os planos utilizando os índices de conformidade (IC),

homogeneidade (IH) e razão do número de unidades monitoras pela dose

prescrita (UM/Gy).

®Ao avaliar o IC médio dos pacientes, obteve-se 1,26 para o RapidArc , 1,74 ®com cones e 1,53 com m3 . Já o IH calculado foi de 1,24; 1,61 e 1,38 para as

três técnicas respectivamente.

Quando comparada a média das razões UM/Gy obteve-se 314 com o ® ®RapidArc , 216 com cones e 166 com o m3 .

As figuras 1 e 2 mostram o planejamento do paciente A nos dois sistemas de

planejamento. Os gráficos das figuras 3, 4 e 5 mostram os valores dos índices

para cada paciente.

Os gráficos das figuras 3, 4 e 5 mostram os valores dos índices para cada

paciente.

®As doses nos orgãos de risco foram inferiores para o RapidArc em relação

às outras técnicas, porém a razão UM/Gy foi superior em todos os casos.

Não foi possível atingir um planejamento adequado para o paciente B

utilizando cones, devido à alta irregularidade da lesão.

O RapidArc mostrou-se uma boa técnica para planejamento em SRS, com

resultados de conformação e homogeneidade melhores que o arco

conformacional e bem superiores à técnica de arco com cones. Possui o viés

do aumento no valor de unidades monitoras entregues e a necessidade de

maior controle de qualidade devido ao movimento dinâmico do MLC.

®

1- Benedict, S. H.; Yenice, K. M.; Followill, D. et al.: Stereotactic body radiation therapy: The report

of TG101 4079,, Med. Phys. 37 (8) 2010.

2- Yu, C.; Tang, G. Intensity-modulated arc therapy: principles,Technologies and clinical

implementation Phys. Med. Biol. 56 (2011) R31–R54

3- L. Masi,a F. Casamassima, R. Doro, P. Francescon, Quality assurance of volumetric modulated arc

therapy: Evaluation and comparison of different dosimetric systems, Med. Phys. 38 (2) 2011

4- Clark, G. M., Popple, R. A. , Young, P.E., Fiveash, J.B. Feasibility of single-isocenter

volumetric modulated arc radiosurgery for treatment of multiple metastases,

Int. J. Radiation Oncology Biol. Phys. 76 (1).

Ministério daSaúde

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