cmb3 - Medische beeldvorming in de radiotherapie Maart 2017 Silvia Enders

Transcriptie

1 cmb3 - Medische beeldvorming in de radiotherapie Maart 2017 Silvia Enders

2 2 Doel college Hoe worden geavanceerde beeldvormende technieken toegepast binnen de radiotherapie? Voordelen/ nadelen/ (on)mogelijkheden van de diverse technieken

3 In welke fases van RT komt beeldvorming kijken? CT-scan Intekenen Plan Positie verificatie Behandeling CT EPID CBCT 3

4 In welke fases van RT komt beeldvorming kijken? CT-scan Intekenen Plan Dagelijkse beeldvorming Positie Positie verificatie verificatie en -correctie Behandeling IGRT CT CBCT 4

5 In welke fases van RT komt beeldvorming kijken? CT-scan Intekenen Plan Dagelijkse beeldvorming Positie verificatie en -correctie Behandeling IGRT Herhaal-CT CBCT Anatomische veranderingen 5

6 6 OP 2.3 Introductie Advanced Techniques Waarin zit de meeste onnauwkeurigheid? Wat zijn de limieten binnen de radiotherapie? Waar valt de meeste winst te behalen? Nauwkeurige definitie PTV op elk moment van de behandeling

7 Oplossen onnauwkeurigheden Nauwkeurigere beeldvorming in intekenfase: Nieuwe ontwikkelingen in PET-CT 4D-CT MRI?? In behandelfase: anatomische veranderingen kwantificeren en in acht nemen bij behandeling 7

8 Voorbeeld PET-CT Intekening zonder PET Intekening met PET 8

9 Anatomische veranderingen Onvoorspelbaar Afname tumor volume Gewichtsverlies Lucht in maag/darmen Pleuraal vocht Voorspelbaar 9

10 Volumeverandering bij longpatiënt, wat te doen? Bron: Catharina ziekenhuis Eindhoven Beelden: catharina ziekenhuis Eindhoven 10

11 Voorbeeld van herhaal-ct uit OP 2.3 Volumeverandering Initial planning CT CT na10 fracties Probleem: SIB en seroom In 10-20% van de patiënten, als de behandeling start binnen 2 maanden na de operatie. 11

12 Anatomische veranderingen Onvoorspelbaar Afname tumor volume Gewichtsverlies Lucht in maag/darmen Pleuraal vocht Voorspelbaar Ademhaling Rectum vulling Blaas vulling 12

13 Anatomische veranderingen Onvoorspelbaar Afname tumor volume Gewichtsverlies Lucht in maag/darmen Pleuraal vocht Voorspelbaar Ademhaling Rectum vulling Blaas vulling 4D-CT en Gated RT Adaptieve radiotherapie Herhaal-CT 13

14 14 Toekomstmuziek van beeldvorming in RT? Ultieme doel: dagelijkse online planning met kennis van anatomie en dosisbelasting van dat moment, zonder marges Nodig: Herberekening dosis op geschikte beeldvorming Niet-rigide registratie en dosis accumulatie technieken MRLinac wordt als mogelijke ultieme oplossing gezien

15 15 Inhoud college Medische beeldvorming in RT 4D-CT in Gated RT Adaptieve radiotherapie MRI en MRLinac

16 16 Inhoud college MB in RT 4D-CT in Gated RT Adaptieve radiotherapie MRI en MRLinac

17 17 Gated radiotherapie Doel: bestraling uitvoeren op een of meerdere fasen van de ademhalingscyclus Ademhalingscyclus wordt in 10 fasen verdeeld 4D-CT benodigd Tumor intekening op deze fasen van 4D-CT Aantal van deze fasen worden gebruikt voor de bestraling Ademhalingsregistratie op toestel noodzakelijk Goede ademhalingsinstructie door laborant belangrijk!

18 Animatie gated radiotherapie

19 4D-CT indelen CT in fases 19

20 4D-CT indelen CT in fases Scan zonder correctie of registratie van beweging Onscherp beeld Met 4D correctie voor beweging 20

21 Hoe komt de 4D CT tot stand? 21

22 4D-CT 22

23 Verschillende definities doelgebied 23

24 24 4D-CT in RT Voordelen Intekening CTV op basis van beweging tumor, nauwkeurigere intekening Mogelijke verkleining van de marges Hogere dosis op tumor mogelijk Nadelen Niet geschikt voor elke patiënt n3d CT (opdelen in n-fasen) Meer data Meer dosis Meer tijd

25 25 Inhoud college MB in RT 4D-CT in Gated RT Adaptieve radiotherapie MRI en MRLinac

26 26 Adaptieve Radiotherapie Gebruikte afkorting: ART Ultieme vorm: dagelijkse online herplanning Tussenvorm: Plan van de dag Meerdere plannen vooraf maken op basis van voorspelde anatomische veranderingen ENG: Plan of the day (PoD) Voorbeeld: plan van de dag bij blaastumoren

27 Variatie in blaasvolume door blaasvulling (MRI) Video met dank aan Princes Margaret Hospital, Toronto 27

28 28 Blaaskanker Incidentie ~ 3000/jaar Standaard behandeling: cystectomy Bij comorbiditeiten of slechte staat patiënt: radiotherapie In AMC blaas plan van de dag sinds maart 2013 Eerste ziekenhuis: Catherina Ziekenhuis

29 RT voor blaastumoren Lipiodol marker Met dank aan Lotte Lutkenhaus, AMC 29

30 RT voor blaastumoren Boost op GTV Electieve velden: Boost gebied: Blaas + lymfe klieren GTV 40 Gy 55Gy Met dank aan Lotte Lutkenhaus, AMC 30

31 RT voor blaastumoren oude methode AMC Met dank aan Lotte Lutkenhaus, AMC 31

32 RT voor blaastumoren oude methode AMC Met dank aan Lotte Lutkenhaus, AMC 32

33 RT voor blaastumoren oude methode AMC Met dank aan Lotte Lutkenhaus, AMC 33

34 RT voor blaastumoren oude methode AMC Behandeling met volle blaas lage reproduceerbaarheid Match op tumor markers grote marges nodig Huidige methode: Plan van de dag Met dank aan Lotte Lutkenhaus, AMC 34

35 Plan van de dag Volle blaas CT Met dank aan Lotte Lutkenhaus, AMC 35

36 Blaas plan van de dag Lege blaas CT Volle blaas CT Met dank aan Lotte Lutkenhaus, AMC 36

37 Blaas plan van de dag Met dank aan Lotte Lutkenhaus, AMC 37

38 Blaas plan van de dag Volle blaas Lege blaas Met dank aan Lotte Lutkenhaus, AMC 38

39 Blaas plan van de dag Volle blaas Lege blaas Deformatie vector veld Met dank aan Lotte Lutkenhaus, AMC 39

40 Blaas plan van de dag Met dank aan Lotte Lutkenhaus, AMC 40

41 Blaas plan van de dag 5 plannen * Botmatch * Kleinere marges Met dank aan Lotte Lutkenhaus, AMC 41

42 Blaas plan van de dag Met dank aan Lotte Lutkenhaus, AMC 42

43 Blaas plan van de dag Met dank aan Lotte Lutkenhaus, AMC 43

44 Dagelijkse behandeling: CBCT Met dank aan Lotte Lutkenhaus, AMC 44

45 Dagelijkse behandeling: planselectie op CBCT Met dank aan Lotte Lutkenhaus, AMC 45

46 Dagelijkse behandeling: planselectie op CBCT Met dank aan Lotte Lutkenhaus, AMC 46

47 Dagelijkse behandeling: planselectie op CBCT Met dank aan Lotte Lutkenhaus, AMC 47

48 Dagelijkse behandeling: planselectie Met dank aan Lotte Lutkenhaus, AMC 48

49 Dagelijkse behandeling Met dank aan Lotte Lutkenhaus, AMC 49

50 Dagelijkse behandeling Met dank aan Lotte Lutkenhaus, AMC 50

51 Dagelijkse behandeling Met dank aan Lotte Lutkenhaus, AMC 51

52 Dagelijkse behandeling Met dank aan Lotte Lutkenhaus, AMC 52

53 Dagelijkse behandeling Met dank aan Lotte Lutkenhaus, AMC 53

54 Wat betekent dit voor de werklast? Definitie doelgebied Behandelplan Dagelijkse behandeling Software Oncentra TPS Erasmus RTStudio Mosaiq XVI 54

55 Wat betekent dit voor de werklast? Definitie doelgebied + 30 min + 60 min + 30 min Behandelplan + 3 hour Dagelijkse behandeling Software Oncentra TPS Erasmus RTStudio Mosaiq XVI 55

56 Evaluatie plan van de dag voor blaastumoren Beter dan standaard RT behandeling, met name in gevallen van vaak lege blaas Sparing gezond weefsel Betere dekking doelgebied Betere dekking van lymfeklieren Afname dosis in dunne darm Kleinere PTV marges met vergelijkbare dekking Verder onderzoek: Verlagen tijdsduur en werklast Toepassen op andere anatomiën Met dank aan Lotte Lutkenhaus, AMC 56

57 57 Samenvatting plan van de dag De plan van de dag benadering voor blaastumoren lost het probleem van de voorspelbare variatie ten gevolge van blaasvulling op Maar, ook andere mogelijke veranderingen: Rectumvulling Intrafractie variatie (blaasvulling tijdens behandeling)? Wat doen we met alle andere (onvoorspelbare) veranderingen?

58 58 Mogelijke oplossing: MRI Combineren CT en MRI MRLinac / MRI versneller

59 59 Inhoud college MB in RT 4D-CT in Gated RT Adaptieve radiotherapie MRI en MRLinac

60 60 MRI en RT MRI is in veel gevallen alleen geschikt voor aanvullende informatie Grijswaarden MRI-beeld kunnen niet direct omgezet worden naar dichtheden van weefsel Dosisberekening direct op MRI is (nog) niet mogelijk

61 61 MRI en RT Voordelen MRI Betere weergave weke delen Grenzen tumor beter te bepalen Nadelen MRI Dure techniek Niet op radiotherapie-afdeling beschikbaar Houding patiënt belangrijk voor fusie met CT Dosisberekening niet mogelijk op basis van grijswaarden MRI

62 62 Fusie CT en MRI CT en MRI beelden samenvoegen, om zo tumor beter/ nauwkeuriger in te kunnen tekenen In eerste instantie rigide registratietechnieken Houding patiënt op CT en MRI moet zo identiek mogelijk aan elkaar zijn

63 Fusie CT en MRI Maken van pseudo-ct van de MRI (MRCAT) Niet-rigide registratie nodig Dosisberekeningen mogelijk op anatomie van MRI Johansson et al., CT Med Phys. (2011) 63

64 64 MRLinac Biedt de mogelijkheid tumoren real-time te volgen zodat de stralingsbundel ook real-time kan worden aangepast aan de exacte locatie van de tumor Ontwikkeling online positie verificatie voor zacht weefsel

65 65 Concept van MRI versneller Integratie van 1.5 T MRI met Elekta versneller Tegelijkertijd MRI en bestraling Technische uitdagingen Magnetische interferentie Bundelverzwakking ( beam absorption) RF interferentie

66 Concept van MRI versneller

67 Eerste plaatjes proefpersoon in MRI versneller UMCU ( ) Dynamische plaatjes:

68 Potentie MRI versneller voor RT Minimaal-invasieve behandeling met maximale lokale tumor controle Gebruik bij nieuwe RT indicaties Boosting GTV mogelijk MRI-geleide body-stereotaxie Informatie met dank aan B. Raaymakers, UMCU 68

69 69 Samenvatting MB in RT Gewenst: nauwkeurige definitie PTV op elk moment van de behandeling Besproken mogelijke oplossingen: 4D-CT en Gated RT Adaptieve radiotherapie/ plan van de dag strategie MRI versneller

70 70 Risico van betere beeldvorming What you see is what you re missing! We are at increased risk of missing very precisely!