Incertezas

geométricas em

RadioterapiaFísico Lucas Augusto RadicchiABFM RT-364

CNEN FT-0317/RA-0081

1994

2007

Erro de posicionamento (“setup”): desvio entre a posição detratamento planejada e de tratamento (inclui componente randômicae sistemática)

Erro sistemático: erro que ocorre na mesma direção e de magnitudesimilar em cada fração durante o tratamento. Também são chamados de“erros de preparação de tratamento”. Por exemplo: erro dedelineamento, posição e forma do alvo, transferência de imagens e errode posicionamento do paciente.

Erro randômico: erro que pode ocorrer em diferentes direções emagnitudes em cada fração durante o tratamento. Também são chamadosde “erros de execução de tratamento”. Por exemplo: erro deposicionamento do paciente, posição e forma do alvo e erros intra-frações. Influenciados por imobilização, paciente e protocolos dodepartamento.

Erro grosseiro: erro de posicionamento inaceitável. Geralmente, ocorre noprimeiro dia de tratamento. O departamento deve decidir a magnitude (p.ex., 1cm) -> deve ser pego pelas barreiras (CQ)

Uma única imagem contém componente sistemática e aleatória ->adquirir mais de uma imagem para distinguir entre componentes ->deve ser feita análise conjunta, não analisar imagens isoladamentede um dia para outro.

Margem CTV-PTV pode ser modificada de acordo com contribuiçõesde erros que são corrigidas durante curso de tratamento.- Erro de transferência e de posicionamento: anatomia óssea e off-line

Idem + erro de posição e formato do alvo: alvo e off-line

- Erro de transferência e de posicionamento: anatomia óssea e on-line

Idem + erros aleatórios e sistemáticos de posição e formato do alvo: alvo e on-line

Erro grosseiro pode ser identificado por (em ordem de preferência):1) Primeiro dia de tratamento na máquina,

2) Primeiro dia de verificação na máquina,

3) Usar CT/simulador para verificação no primeiro dia (usar imagens na máquina também),

4) onde imagens não visualizadas adequadamente (elétrons ou campos em vértice), usar campoluminoso.

Nível de tolerância: variação observada aceitável para uma medida(específico para cada serviço e cada sítio anatômico, mas paraserviços em implementação, usar referência de Hurkmans e seção 7do manual) -> relacionada com margem CTV-PTV e considera métodode imobilização, tolerância de movimento da máquina e movimentointerno de órgão.

Nível de ação: variação a partir da qual uma ação é necessária. Porexemplo:

1. Solicitação de repetição de imagens (erro randômico)

2. Reavaliação do erro sistemático (no simulador)

3. Modificação imediata da posição de tratamento (erro grosseiro)-> ~1cm ou 3σ (incerteza aleatória)

A magnitude no nível de ação está relacionada com margem CTV-PTV, frequência de imageamento, erro aleatório e estratégiautilizada para limitar erro de posicionamento durante curso detratamento.

Estratégia de correção: regras para processo de avaliação de erros, a partir de um númerode imagens feitas no paciente.

. NAL (No-Action-Level): usado comumente para tratamentos radicais. Usa 3-4 frações para gerarmagnitude do erro sistemático (independente do nível de tolerância). Não define nível de ação paracorreções. É sugerido que apenas erros > 2mm ser corrigidos e que erros grosseiros sejam semprecorrigidos imediatamente.

. eNAL (extended NAL): inclui portal semanal e, se dentro da tolerância, nenhuma ação requerida; sefora da tolerância, mais imagens requeridas para determinar componente sistemática.

. SAL (Shrinking-Action-Level): usa nível de ação que reduz de acordo com número de fraçõesimageadas -> evita erro de posicionamento ser corrigido pré-maturamente. A desvantagem é que reiniciasempre que houver alguma correção, perdendo toda informação.

3 categorias: movimento relacionado a variação de posicionamento do paciente, inter-fração e intra-fração

a) Relacionado ao posicionamento: usar mesmos acessórios e posicionamento entresimulação e tratamento

a) Inter-fração: principalmente relacionado a órgãos do sistema digestório ou próximos(pelve e abdome). Influenciado também por perda de peso e redução do tumor.- Mitigação: localização diária do alvo ou estudo e definição de margens -> problema

com margens: imagem do alvo durante CT é a posição média do alvo?

c) Intra-fração: principalmente relacionado a órgãos dos sistemas respiratório e cardíacoou próximos (tórax e abdome).- Mitigação: gating e breath-holding ou combinação deles, compressão abdominal e

rastreamento contínua do órgão -> 4DCT

Não há consenso entre a relação da magnitude do movimento do órgão a definição damargem interna.

Avaliação do médico: OK

Avaliação do médico: 0,5cm IN

rumincidentequeresultouemumdanoaopaciente”

Avaliação do médico: OK

Avaliação do médico: 0,5cm IN

Avaliação do médico: 0,8cm UP

No simulador: 0,5cm LEFT

Margens em radioterapia

Lucas Augusto Radicchi

Físico Médico da Radioterapia

Hospital de Câncer de Barretos

- Principais fontes de incertezas: delineamento do GTV (limitada resolução deimagem, interpretação ambígua, ruído - SISTEMÁTICO), definição do CTV,(SISTEMÁTICO) variação da posição do órgão (SISTEMÁTICO eRANDÔMICO) e variações de posicionamento (SISTEMÁTICO eRANDÔMICO)

- Em geral, erros randômicos (execução) são menores que erros sistemáticos(preparação)

σ = desvio padrão do ERRO RANDÔMICO

Σ = desvio padrão do ERRO SISTEMÁTICO

M = erro médio global (sistemático do grupo)

- Erros sistemáticos causam um deslocamento e erros randômicos causam umborramentonadistribuiçãodedose

- Errorandômicoerespiração->podeserprevistoErrosistemático->devesertratadoestatisticamente

- Stroom et al -> margem para garantir, na média, cobertura de 99% do volume alvocom95%dadoseprescritaoumais->2*Σ+0,7*σ

vanHerketal ->margemparagarantirque90%dospacientesemumapopulação recebe uma dose mínima no CTV de ao menos 95% da dose prescrita ->2,5*Σ+0,7*σ

r

Cap. 3 do livro Ïmage-Guided and Adpative RT): As fórmulas paramargem CTV-PTV consideram distribuição Gaussiana paraconvolução dos erros aleatórios, largura de penumbra na água, SDde erro sistemático > SD de erro aleatório e planejamento comdistribuiçãodedosemaisoumenosuniforme.Nocasode IGRTparapulmão, todas essas suposições não são válidas e essas fórmulassimples super-estimam as margens requeridas. Baseado em umaanálise feita por Sonke et al (IJROBP, 2009;74:567-574), a margemque pode ser usada para RT de pulmão hipofracionado pode sermuito pequena (<1cm), mesmo para amplitudes de movimentosgrandes(2cm).A larguradepenumbranopulmãoégrande.

- Fórmulas consideram corpo rígido, mas incertezas geométricas dedeformação e mudança anatômica pode ser significativa em estudosusando4D->fórmulasconsiderandoissoaindanãoresolvido.

-Comaumentodaprecisão,umaestimativade incertezasresiduaiséimportante. Por exemplo extensões extracapsulars de c6ancer depróstatasãorotineiramente ignoradasquandodefinindooalvoemRT-> boa taxas de controle provavelmente devido a “franja"de dose namargem de CTV-PTV e além. Reduzindo cada vez as margens,essa “franja” de dose fora talvez não alcance essa zona deextravasamento. Portanto, margem residual sempre estará presente,devidodefiniçãodoalvo,mesmoparaIGRTperfeito.

- Margens menores que 5mm não são reais para quase todasaplicações ao menos que o tumor sejam completamente definidosemambiguidade.

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IGRT

Lucas Augusto RadicchiFísico Médico da Radioterapia

Hospital de Câncer de Barretos

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