ICRU 83- Diretrizes no uso de alta

tecnologia (IMRT e VMAT)

Érika Watanabe

Evolução das técnicas

66 Gy 54 Gy

60 Gy

Complexidade

Qual é a melhor técnica?

IMRT 2D

VMAT 3D

?

Qual é o melhor ?

Depende do Objetivo

Qual é o melhor ?

Depende do Objetivo! • Chegar a algum lugar • Chegar rápido a algum lugar • Chegar a algum lugar com pouco investimento

Qual é a melhor?

• Técnicas Convencionais

– Início mais rápido

– Baixo Custo

• Alta Tecnologia:

– Doses maiores no Alvo

– Doses menores em OAR

– Alto Custo

Qual é o melhor ?

Quem dirige um, pode dirigir o outro?? • Sim, basta aprender a usar as ferramentas

disponíveis para poder colocar o conhecimento de direção em prática.

Convencional x Alta tecnologia

• Quem utiliza técnicas convencionais pode usar alta tecnologia?

– Treinamento

– Definição de protocolos e rotinas

Novas tecnologias em Radioterapia

IMRT/VMAT: x

Técnicas convencionais

IMRT x VMAT

• IMRT:

– Gantry estático

– Modulação da Intensidade do Feixe

– Taxa de dose constante

• VMAT:

– Gantry dinâmico

– Modulação da Intensidade do Feixe

– Variação da Taxa de dose

Diretrizes = Instruções, Recomendações,

Alguns documentos sobre diretrizes em IMRT e VMAT

• ICRU83

• TG 119 – AAPM

• Report 24 – Grupo Holandês

ICRU 83

• O que é ICRU?

ICRU 83

• International Commission on Radiation Units and Measurements: Fundado em 1952 tem com objetivo o desenvolvimento de recomendações internacionalmente aceitáveis sobre:

– Quantidades e Unidades de radiação

– Procedimentos de medida e aplicação dessas quantidades na radiologia e radiobiologia, e

– Dados físicos necessários na aplicação desses procedimentos

Histórico ICRU

• ICRU 29: Especificação de dose para registro de terapia externa com fótons e elétrons (1978)

• ICRU 50: feixe de fótons (1993)

• ICRU 62: Suplemento do ICRU 50 (1999)

• ICRU 83:feixe de fótons com intensidade modulada (2010)

ICRU 83

• 3D ICRU 50

ICRU 62

• IMRT ICRU 83

ICRU83

ICRU 83: Definição de Volumes

• GTV: tumor palpável ou visível

• CTV: GTV+ doença subclínica que seja relevante tratar

• PTV: conceito geométrico - introduzido para

planejamento e avaliação.

ICRU 83: Definição de Volumes

• ITV: Internal Target Volume – CTV com margem considerando incertezas no tamanho e posição do CTV

• TV: Treated Volume

• RVR: Remaining Volume at risk

PTV

o PTV: incertezas internas e de set up

o PTV: função- assegurar que o CTV receba a dose de prescrição (ou seja, a Dabs no CTV deve ser equivalente à planejada);

o PTV: depende da técnica de localização

GTV

CTV

PTV

ICRU 83: Definição de Volumes

Órgãos de Risco

• OAR: tecidos que, se irradiados, podem sofrer uma morbidade significativa e, por isso, podem influenciar no planejamento e na Dabs prescrita.

• PRV: acrescentar margem aos OARs.

Homogeneidade x Conformidade

Análise da Homogeneidade de dose no PTV

• Índice de Homogeneidade:

– Definido pelas doses em 2%, 98% e 50% do volume do PTV

– Os documentos anteriores utilizavam valores de dose máxima e mínima

Métodos de IMRT

IMRT Step and Shoot

IMRT Sliding Window

VMAT: RapidArc

Taxa

de

D

ose

V

elo

cid

ad

e

ML

C

Vel

oci

dad

e

Gan

try

Lâmina A1 Lâmina B1

max

max

tempo

Cortesia: Wellington P Neves

Planejamento Inverso

Estabelecidos os valores desejados:

• Máximos para PTV e OAR

• Mínimos para PTV

• Valores dose volume

• Otimização busca uma solução que minimize o custo, guiado pela função objetivo

• Ajuste dos valores ao longo do processo

Incertezas

• Uso de IGRT pode alterar o tamanho das margens

• Técnicas de Gating

• Estudo dos erros para determinar as margens necessárias

**Incertezas não são eliminadas completamente

TG119 - AAPM

• AAPM: Associação Americana de Física Médica

• TG: Grupo de Trabalho

TG 119 - AAPM

CT Fantoma Água Sólida

Comparar com demais Instituições!

Conjunto de Pseudoestruturas

Planejar de acordo com TG

Tratar planejamento e

medir pontos pré-definidos

pelo TG

TG 119 - AAPM

• Diversos planejamentos: doses e constraints

• Controle de Qualidade: estabelecer critérios

Próstata C-Shape Cabeça e Pescoço

Multi Alvos

Aplicação do TG 119 para VMAT

a Corresponding author: Dinesh Kumar Mynampati, Department of Radiation Oncology, Montefiore

Medical Center, 111E 210th Street, Bronx, New York, USA; phone: 718920 2841; fax: 7188826914; email:

dmynampa@montefiore.org

Application of AAPM TG 119 to volumetric arc therapy (VMAT)

Dinesh Kumar Mynampati,a Ravindra Yaparpalvi, Linda Hong, Hsiang-Chi Kuo, Dennis MahDepartment of Radiation Oncology, Montefiore Medical Center, Bronx, New York, USAdmynampa@montefiore.org

Received 11 June, 2010; accepted 2 May, 2012

The purpose of this study was to create AAPM TG 119 benchmark plans for volu-

metric arc therapy (VMAT) and to compare VMAT plans with IMRT plan data.

AAPM TG 119 proposes a set of test clinical cases for testing the accuracy of IMRT

planning and delivery system. For these test cases, we generated two treatment

plans, the first plan using 7–9 static dMLC IMRT fields and a second plan utilizing

one- or two-arc VMAT technique. Dose optimization and calculations performed

using 6 MV photons and Eclipse treatment planning system. Dose prescription and

planning objectives were set according to the TG 119 goals. Plans were scored

based on TG 119 planning objectives. Treatment plans were compared using con-

formity index (CI) for reference dose and homogeneity index (HI) (for D5–D

95).

For test cases prostate, head-and-neck, C-shape and multitarget prescription dose

are 75.6 Gy, 50.4 Gy, 50 Gy and 50 Gy, respectively. VMAT dose distributions were

comparable to dMLC IMRT plans. Our planning results matched TG 119 planning

results. For treatment plans studied, conformity indices ranged from 1.05–1.23

(IMRT) and 1.04–1.23 (VMAT). Homogeneity indices ranged from 4.6%–11.0%

(IMRT) and 4.6%–10.5% (VMAT). The ratio of total monitor units necessary for

dMLC IMRT to that of VMAT was in the range of 1.1–2.0. AAPM TG 119 test

cases are useful to generate VMAT benchmark plans. At preclinical implementa-

tion stage, plan comparison of VMAT and IMRT plans of AAPM TG 119 test case

allowed us to understand basic capabilities of VMAT technique.

PACS number: 87.55.Qr

Key words: VMAT, IMRT, TG 119, quality assurance

I. INTRODUCTION

The advantage of nonuniform beams is to deliver highly conformal distributions to target, while

sparing organs at risk has led to improvements in clinical outcomes. Radiation beam modifiers

to produce nonuniform beams are evolving continually by incorporating available technological

advancements. Since inception, intensity-modulated radiation therapy (IMRT) using multileaf

collimators (MLC)(1) has become widespread with a variety of different dose delivery methods

(i.e. step-and-shoot, dynamic MLC, tomotherapy. The concept of volumetric modulated arc

therapy (VMAT) was first proposed in 1995.(2) More recently the work of Otto(3) has led to the

development of a commercial approach of VMAT called RapidArc (Varian Medical Systems,

Palo Alto, CA). The architecture of this technique provides more number of degrees of freedom

to optimize the dose delivery. Clinical advantages and comparison with present techniques

for different sites have been reported.(4-6) To commission and QA the delivery system, Ling

et al.(7) proposed benchmark tests based upon the principles addressed by LoSasso et al.(8)

JOURNAL OF APPLIED CLINICAL MEDICAL PHYSICS, VOLUME 13, NUMBER 5, 2012

108 108

Protocolo Holandês - VMAT

Protocolo Holandês - VMAT

• Define testes de CQ para Gantry e MLC;

• Define valores aceitáveis para os testes de CQ

• Define critérios de avaliação dos CQ dos planos de VMAT (3%, 3mm – 90%)

Protocolo Holandês - VMAT

O que devemos fazer no nosso serviço?

• Usar documentos como base para estabelecer protocolo de CQ próprio

• Trocar experiências com outros profissionais, de outras instituições

• Treinamento adequado do pessoal envolvido

Mensagem Final

Operar equipamentos de milhões de dólares….

Mensagem Final

Treinamento Educação continuada

Valorização Responsabilidade

erikaw@haoc.com.br