Rezultatele obținute au fost comparate în vederea evidențierii modificărilor aduse în special asupra dozelor organelor de risc și a volumului țintă. [309859]

Introducere

Scopul principal al acestei lucrări este prezentarea acceleratorului clinic liniar de particule (CLINAC – Clinical Linear Accelerator) și de a evidenția importanța poziționării corecte a [anonimizat] 3DCRT. Această lucrare este structurată în trei capitole principale.

În capitolul 1 [anonimizat], modul de operare dual al acestuia: posibilitatea tratamentului cu fascicul de fotoni sau cu fascicul de electroni. [anonimizat], în vederea poziționării corecte a pacientului. [anonimizat].

Capitolul 2 [anonimizat], stadializarea, [anonimizat].

Capitolul 3 [anonimizat] 7 pacienți care au fost tratați în cadrul Laboratorului cu Energii Înalte a Spitalului Clinic Municipal „Dr. Gavril Curteanu” Oradea. [anonimizat] 3D CRT, [anonimizat]. Fiecarui plan de tratament i-a [anonimizat]-se voit erori de poziționare pe cele 3 axe, prin deplasarea izocentrului cu 3 mm.

Rezultatele obținute au fost comparate în vederea evidențierii modificărilor aduse în special asupra dozelor organelor de risc și a volumului țintă.

Mulțumesc personalului medical al Spitalului Clinic Municipal Dr. [anonimizat], [anonimizat]. [anonimizat]. Univ. Dr. Loredana Marcu pentru îndrumarea și ajutorul oferit.

Capitolul 1. Acceleratorul liniar

Acceleratorul liniar (LINAC – LINEAR ACCELERATOR) este un dispozitiv care generează radiație folosind unde electromagnetice de frecvențe înalte (3GHz). [anonimizat] (tub de accelerare) fie prin unde staționare sau unde progresive; deosebindu-se astfel două tipuri de acceleratoare (linac-uri), în fucție de tipul undei.

Figura 1.1 Accelerator clinic liniar Varian (Clinac 6EX)[1]

.

Acceleratorul liniar (LINAC) este aparatul cel mai des utilizat pentru radioterapia externă a pacienților bolnavi de cancer. Acceleratorul poate fi folosit pentru tratarea oricărei părți sau organ al corpului. Acesta livrează radiații X de mare energie sau electroni zonei țintă. Marele avantaj al acestui aparat îl constituie capacitatea sa de a [anonimizat].

1.1 Componente. Principii de funcționare.

Principalele componente ale acceleratorului clinic liniar de particule (CLINAC – Clinical Linear Accelerator) sunt, figura 1.2, [2]:

Sursa de putere

Modulatorul

Clistronul (sau magnetronul)

Ghidul de undă

Tunul de electroni

Tubul de accelerare

Capul de tratament

Figura 1.2 Schema componetelor principale ale unui accelerator liniar medical, [2]

[anonimizat]t ca toate aceste principale componente să funcționeze în parametri optimi. Descrierea și rolul fiecărei componente sunt prezentate în tabelul următor:

Tabelul 1.1 Principalele componente ale acceleratorului clinic liniar [2]

Figura 1.3 Schemă Cap de tratament [2]

Acceleratoarele medicale moderne sunt concepute să permită atât realizarea tratamentului fotonic, cât și a tratamentului cu electroni. În cazul tratamentului fotonic, electronii cad incident pe ținta de raze X (confecționată de obicei din materiale ce au un număr atomic Z mare – wolfram de ex) producându-se astfel radiație de tip bremsstrahlung (de frânare), figura 1.5. Eficiența producerii fotonilor este direct proporțională cu numărul atomic Z al țintei.

Fasciculul de electroni este convertit într-un spectru fotonic cu energia maximă egală cu energia electronilor incidenți, energia medie fiind egală cu 1/3 din valoarea maximă a energiei. Deoarece fasciculul de fotoni este heterogen, iar energia sa maximă este focalizată în direcția înainte, este nevoie de un filtru de nivelare al fasciculului pentru a-i uniformiza intensitatea, [2].

Figura 1.4 Filtru de nivelare. Ele sunt confecționate din plumb sau wolfram, și au forma conică, [3]

În cazul în care tratamentul necesită electroni, ținta de wolfram este retrasă, pentru a permite trecerea liberă a electronilor. Din pofida faptului că fasciculul de electroni este foarte îngust, pentru a-l lărgi se utilizează o folie de împrăștiere ce trebuie să fie realizată în așa măsură

încât producerea radiației bremsstrahlung să fie evitată, pentru a facilita împrăștierea electronică. Astfel aceasta trebuie să fie subțire și concepută din metale precum aluminiu sau cupru.

Fig 1.5 Dualitatea acceleratorului liniar [2]

Fasciculul format (electroni/fotoni) este incident pe o cameră de monitorizare a dozei de radiație (o serie de camere de ionizare) pentru a determina debitul dozei, doza integrată și simetria câmpului de radiație.

Sistemul de colimare: rolul său este de „modela” fascilul destinat tratamentului. Colimarea este realizată prin două perechi de „fălci” metalice care asigură formarea unui câmp de radiație rectangular (având dimensiunea maximă de 40×40 cm). Poziția colimatoarelor este la 40 de cm distanță de sursă.

Colimatoarele multi-lamă: sunt prezente in dotările acceleratoarelor moderne. Acest sistem performant oferă flexibiliate, posibilitatea de a delimita cu acuratețe câmpul de tratament prin alinierea in diferite moduri a lamelor speciale. Modele curente încorporează până la 120 de lamele (60 de perechi) acoperind câmpul de radiație până la 40×40 cm și necesită 120 de motoare și circuite de control individuale care sunt controlate computerizat.

Lamele se mișcă independent (multi-live) realizând câmpuri de iradiere de diferite forme în conformitate cu volumul tumoral care trebuie iradiat. Fiecărei lamele îi corespunde un motoraș care îi va modifica poziția în funcție de comenzile primite de la computerul ce îl controlează.

Figura 1.6 Colimatoare multi-lamă [4]

Patul de tratament este locul în care pacientul este poziționat în timpul procedurii radioterapeutice. Acesta are posibilitatea de a fi mișcat pe direcție verticală (în sus sau în jos), orizontală (stânga-dreapta, înainte-înapoi) și de asemenea poate fi rotit într-un plan orizontal.

Figura 1.7 Pacient poziționat pe patul de tratament în vederea iradierii [7]

În lista elementelor componente ale LINAC-ului mai putem include o componentă detașabilă, și anume ecranul de blocare (figura 1.9). Acesta este utilizat pentru atenuarea radiației nedorite sau pentru modificarea intensității fasciculului. Se montează pe capul de tratament al acceleratorului.

Figura 1.8 Ecrane de blocare [2]

Imageria portală se referă la obținerea imaginilor de interes ale corpului cu ajutorul fasciculului de radiație; EPID – Dispozitiv electronic de imagistică portal: este folosit în oncologie de peste 20 de ani, acesta înlocuind filmul portal. EPID-ul este un dispozitiv cu ecran plat ce capturează imagini portale digitale și constând într-un detector de raze X montat pe un braț robotic ce permite mișcări verticale, longitudinale sau laterale de mare precizie. Brațul electronic este extensibil, acesta fiind atașat Gantry-ului, localizându-se sub pacient.

În urma trecerii razelor X de mare energie prin pacient, iar mai apoi interacționând cu stratul sensibil al EPID-ului ce conține detectorul cu celule fotosensibile, imaginile portale sunt procesate electronic. Diferitele nuanțe de gri ale imaginilor depind de variația de densitate ale țesuturilor.

Cu ajutorul acestor imagini portale se poate verifica, evalua și corecta eventualele erori de poziționare ale pacientului între tratamente, precum și verifica acuratețea tratamentului volumului delimitat.

Fig 1.9 Imagine portală/EPID – Electronic portal image device [2]

Verifcare DRR (Digitally Reconstructed Radiograph): reprezintă o reconstrucție a unei radiografii convenționale 2D din date provenite de la CT. Folosindu-se anumite repere, DRR-urile și imaginile portale obținute vor fi suprapuse, verificându-se astfel dacă potiția pacintului pe masa de tratament este corectă. În caz contrar, orice eroare de poziționare va fi corectată.

În cazul tumorilor prostatice, pentru o poziționare cât mai precisă și un tratament cât mai eficient, se pot folosi așa numiții markeri fiduciali. Aceștia sunt sub formă de capsule mici, semințe, alcătuite din metal (de obicei din aur) de dimensiunea unui bob de orez și sunt implantați în apropierea tumorii pentru a facilita ghidajul imagistic și poziționarea pacientului. Semințele acestea sunt diferite de cele folosite în brahiterapie, nefiind radioactive.

Fig 1.10 Imagini DRR – EPID. Albastru: markeri fiduciali; verde: delimitarea anatomică a structurii osoase; roșu: delimitarea manuală a marginii de câmp [7]

Axele de rotație ale accelertorului clinic liniar

Majoritatea acceleratoarelor liniare sunt montate izocentri, axa de rotație a gantry-ului intersectează axa de rotație a colimatorului într-un punct numit izocentru. Acest montaj oferă posibilitatea tratării pacientrului din orice direcție (izocentrul va fi mereu situat în pacient).

Fig 1.11 Izocentrul [10]. Axele de rotație ale LINAC-ului [2]

1.2 Tehnici de iradiere

În cazul cancerului de prostată, radioterapia se folosește fie cu intenție curativă, pentru a trata tumora și zonele din jur (eventual ganglionii limfatici din pelvis), fie cu intenție paliativă, dacă tumora este foarte extinsă la organele din jur sau în organe la distanță, cum ar fi oasele. În cazul iradierii paliative scopul urmărit nu este vindecarea, ci ameliorarea unor simptome ca durerea sau micțiunea dificilă.

Iradierea cu acceleratorul clinic liniar de particule are avantajul de a focaliza doza maximă în profunzime exact acolo unde este localizat volumul tumoral. Cu ajutorul acestui aparat se pot efectua diferite tehnici de iradiere avansate; tehnicile cele mai des folosite pentru iradierea prostatei sunt:

3DCRT – Radioterapia 3D conformațională

IMRT – Radioterapia cu intensitate modulată

VMAT – Radioterapia de modulație arc volumetrică

doza totală administrându-se în fracțiuni zilnice, 5 zile pe săptămână, timp de 7-8 săptămâni în cazul iradierii curative, câteva zile – săptămâni în cazul iradierii paliative.

3D CRT – Radioterapia conformațională 3D, este o tehnică de iradiere ce se bazează pe informația anatomică 3D (reconstruită din achiziția imaginilor CT) și o distribuție a dozei care este conformă cu volumul de iradiat. În trecut, câmpul de tratament avea forma rectangulară (radioterapia 2D), având lățimea și lungimea tumorii, astfel și organele de risc din vecinătatea zonei țintă fiind expuse iradierii. În zilele noastre, datorită evoluției imagisticii medicale, tumora poate fi localizată mult mai precis.

Radioterapia conformațională 3D se folosește de imagini CT pentru conceperea planului de tratament, cu scopul de a livra cu precizie doza de radiație prescrisă, evitând iradierea organelor din vecinătate. Datorită acestei „țintiri precise”, se utilizează radiații de energii mari.

Ralizarea planului de tratament al tehnicii 3D CRT cuprinde o serie de 4 etape:

Prima etapă are loc la Simulatorul CT. Pacientul se supune examenului CT, obținundu-se astfel imaginile tomografice, slice-uri (din 5 în 5 mm) ale locației în care se află volumul clinic tumoral.

Conturarea. Medicul oncolog va contura volumul clinic tumoral și organele de risc din jurul acestuia, va prescrie o doză și constrângerile de doză pentru organele de risc.

A treia etapă îl are în prim plan pe fizicianul medical. Acesta va prelua planul de la conturaj, va stabili energia, numărul, orientarea și geometria câmpurilor, folosindu-și cunoștințele în materie de radiații și radioterapie, respectând restricțiile de doză și iradiind corespunzător volumul clinic tumoral.

Planul de tratament fiind finalizat, fizicianul va discuta pe marginea lui cu medicul, prezentându-i metoda de iradiere, geometria câmpurilor, diagramele doză-volum, etc. Dacă planul de tratament este aprobat atât de către medic, cât și de către fizician, pacientul poate să înceapă tratamentul.

Caracteristicile tehnicii 3D CRT:

posibilitatea iradierii din mai multe direcții/unghiuri;

posibilitatea iradierii din mai multe câmpuri de tratament, pentru obținerea unei distribuții mai bune a dozei;

permite creșterea dozei țintă (creșterea controlului tumoral) prin menținerea riscului de complicații ale țesutului normal la valori acceptabile

intensitatea radiației este uniformă;

posibilitatea modulării intensității prin utilizare wedge-urilor.

IMRT – Radioterapia cu intensitate modulată este o tehnică mai specială de radioterapie conformațională 3D, mai avansată, unde în cursul iradierii fiecare fascicul de radiație își schimbă forma de sute de ori, astfel realizăndu-se distribuția mai uniformă a dozei la nivelul volumului tumoral și reducerea dozei la nivelul organelor de risc. Spre deosebire de radioterapia conformațională 3D, radioterapia cu intensitate modulată este o metodă de planificare inversă. Procesul începe cu prescrierea dozei la nivelul țintei și a dozei limită a organelor de risc.

Avantaje IMRT vs. 3D CRT:

obținerea unei mai bune distribuții de doză (distributia dozei mai omogenă în

PTV – planned target volume);

utilizează optimizarea computerizată asistată pentru a atinge anumite obiective dozimetrice și clinice;

modulează intensitatea radiațiilor, oferă o doză distinctă fiecărui segment iradiat;

permite creșterea dozei la majoritatea celulelor tumorale agresive, în timp ce țesutul sănatos este protejat;

precizie/acuratețe imbunătățită;

Fig 1.12 Distribuția dozei: 3D CRT (stâga) vs. IMRT (dreapta); plan de tratament al cancerului de prostată [8]

VMAT – Radioterapia de modulație arc volumetrică este o tehnică rotațională de radioterapie cu intensitate modulată, unde sursa de iradiere se rotește în jurul pacientului. Rotirea poate fi pe 360˚ sau mai puțin și poate avea loc cu viteze diferite.

Avantajele tehnicii VMAT vs. IMRT

gradul de libertate suplimentar al acestei tehnologii prin rotația gantry-ului în jurul pacientului și a vitezei de rotație a acesteia;

modificarea dinamică a poziției lamelelor colimatorului;

modificarea debitului de doză al radiației chiar și în timpul iradierii;

posibilitatea abordării volumului clinic tumoral la 360˚

timpul mult mai mic de expunere al pacientului, datorită rotației gantry-ului și a multitudinii unghiurilor de iradiere.

Fig 1.13 Distribuția dozei: IMRT (stâga) vs. VMAT (dreapta); plan de tratament al cancerului de prostată [9]

Capitolul 2. Prostata

2.1 Noțiuni anatomice

Prostata este un organ glandular și fibromuscular situat la nivelul porțiunii inițiale a uretrei masculine, între vezica urinară și diafragma urogenitală. Prostata normală cântărește în jur de 20 g, este de mărimea unei nuci, măsurând aproximativ 3 cm în diametrul vertical, 4 cm în diametrul transvers și 2 cm diametrul anteroposterior.

Prostata contribuie, prin secrețiile sale, cu 25-30% din cantitatea de spermă.Funcționarea prostatei este reglată de testosteron, un hormon sexual masculin.

În mod normal sunt descriși 5 lobi prostatici: anterior, posterior, median, stâng și drept. Cel mai adesea clinicienii descriu și consemnează faptul că prostata este constituită din doi lobi separați de un șanț median (palpabil la tușeu rectal), iar examenul ecografic poate consemna și existența unui lob median ce proemină în vezica urinară.

Fig 2.1 Vedere mediosagitală a prostatei [13]

2.2 Cancerul de prostată – generalități

Cancerul prostatic este o afecțiune malignă în care celulule prostatice se modifică, se înmulțesc necontrolat și vor crește foarte repede dând naștere unei mase tumorale palpabile. Este cel mai frecvent diagnosticat cancer și a doua cauză de deces prin cancer la bărbați (primul este cancerul pulmonar). În cazul acestui tip de cancer, incidența crește constant cu vârsta.

Cancerele de prostată sunt reprezentate în proporție de 97% din cazuri de adenocarcinoame și în 3% de celelalte forme de cancer.

Extinderea cancerului de prostată

Cancerul prostatic se poate extinde din aproape în aproape, pe cale limfatică și pe cale hematogenă. Extensia locală precede cu destul de mult timp pe cea la distanță. Local, cancerul prostatic tinde să invadeze capsula prostatică, baza vezicii și veziculele seminale, pe când extensia spre rect sau uretră este mai tardivă.

Metastazele limfatice apar cel mai des la nivelul grupurilor ganglionare obturatorii, iliace externe și interne, iliace comune, presacrate și presciatice. Sediul determinărilor secundare în cancerul prostatic este (în ordinea descrescătoare a frecvenței): osos, pulmonar și, mai rar, vezical, hepatic, adrenal și testicular.

Stadializarea cancerului de prostată

Stadiul I: reprezintă un cancer detectat precoce, care nu poate fi evidențiat prin tușeu rectal dar poate fi pus în evidență prin examen microscopic.

Stadiul II: formațiunea tumorală poate fi evidențiată prin tușeu rectal dar este limitată la prostată.

Stadiul III: formațiunea tumorală s-a extins în afara prostatei și poate invada veziculele seminale.

Stadiul IV: formațiunea tumorală a invadat organele învecinate sau există metastaze.

Fig 2.2 Stagii de evoluție ale cancerului de prostată [17]

Factorii de risc ai cancerului de prostată:

factori genetici;

factori hormonali – influențate de androgeni

factori alimentari

factori comportamentali

vârsta

Tabelul 2.1 Incidența cancerului de prostată în funcție de vârstă [18]

Simptome, manifestări clinice locale:

– tardive – datorate mai ales creșterii în volum a prostatei

Disuria (scăderea forței jetului urinar, dificultate în începerea micțiunii, jet urinar întrerupt), retentia de urină;

Polachiurie nocturnă și diurnă, imperiozități micționale și incontinență prin imperiozitate ;

Hematuria (rară);

Hemospermia, scăderea volumului spermatic ejaculat sau impotența;

Durerea locoregională – jenă, înțepătură, senzație de corp străin, arsură sau durere francă – stadiile avansate, invazive în țesuturile înconjurătoare.

2.3 Tratamentul cancerului de prostată

În stadiul I, II al bolii se practică de primă intenție chirurgia radicală – prostatectomie. La pacienții cu tumori de dimensiuni mici, vârste înaintate sau alte afecțiuni medicale grave se recomandă brahiterapia exclusivă.

În funcție de vârstă, preferințe și agresivitate, în stadiile incipiente se pot de asemenea indica radioterapia externă și brahiterapia, asociate cu hormonoterapie medicamentoasă sau cu hormonoterapia prin ablație (orhiectomie – îndepărtarea testiculelor).

În stadiul III – stadiu avansat loco-regional tratamentul presupune asocierea radioterapiei externe sau brahiterapiei cu hormonoterapia neoadjuvantă.

În stadiul IV al bolii pentru tumorile hormono-sensibile se administrează antiandrogeni sau agoniști LHRH sau radioterapie externă paliativă. Pentru tumorile hormonorezistente se indică polichimioterapia. [19]

Capitolul 3. Studiul de caz

3.1 Introducere

Acest studiu de caz a fost realizat în cadrul Spitalului Clinic Municipal Dr. Gavril Curteanu Oradea, Laboratorul de Radioterapie cu Energii Înalte. În prezent, unitatea este dotată cu:

Simulator CT Siemens Somatom Definition

Accelerator Clinic Liniar de particule Siemens Artiste

Aparat pentru brahiterapie Varian GammaMedplus

C Arm Siemens Arcadis

Siemens Artiste este un Accelerator Clinic Liniar de particule modern, acesta oferind posibilitatea tratamentului cu o serie de tehnici de iradiere actuale, în funcție de necesități, tipul și localizarea volumului tumoral:

Radioterapie conformală 3D (3D CRT);

Radioterapie cu modulare a intensității (IMRT);

Radioterapia de modulație arc volumetrică (VMAT);

Radioterapie sau radiochirurgie stereotaxică (SRT/SRS);

Radioterapie cu ghidaj imagistic (IGRT);

Fig 3.1 LINAC Siemens Artiste – prezent în dotarea Clinicii de Oncologie a Spitalului Clinic Municipal „Dr. Gavril Curteanu” Oradea

Studiul a fost realizat pe un număr de 7 pacienți. Toți au fost diagnosticați cu cancer de prostată și tratați radioterapeutic în cadrul clinicii, tehnica de iradiere fiind radioterapia conformațională 3D (3D CRT), folosindu-se 8 câmpuri de tratament. Doza prescrisă a fost aceeași: 76 Gy, 2Gy/fracție, adică 38 de fracții. Planul de tratament pentru fiecare pacient a fost modificat, poziția izocentrului fiind schimbată, introducându-se voit erori pe cele 3 axe: „x”, „y” și „z”, tocmai pentru a simula o poziționare greșită a pacientului și totodată pentru a vedea consecințele acesteia.

Fig 3.2 Sistemul de coordonate cartezian definit pentru LINAC [10]

3.2 Poziționarea pacientului

Scopul principal al radioterapiei este de a direcționa o doză cât mai mare tumorii, fără a afecta organele de risc, așadar poziționarea corectă a pacientului este crucială; eficacitatea unui plan de tratament poate fi drastic scăzută în urma erorilor de poziționare.

LA SIMULARE… În timpul planificării tratamentului, este ales punctul în care fasciculele de radiație se vor intersecta, adică izocentrul de tratament. În cele mai multe cazuri acesta este localizat în centrul CTV-ului (volumului clinic tumoral). Izocentrul de tratament at trebui, în mod ideal, să se alinieze izocentrului acceleratorului liniar atunci când pacientul este pregătit să își înceapă tratamentul.

Datoria fizicianului medical este de a participa împreună cu personalul medical la poziționări, obiectivul său fiind acela de ajuta, supraveghea și corecta eventualele erori.

Pentru a facilita poziționarea pacientului, personalul medical de la radioterapie folosește mai multe proceduri:

Poziționare cu ajutorul laserilor din buncăr și a markerilor

Verificare DRR (Digitally Reconstructed Radiograph) – Electronic Portal Images

Imobilizatoare ale membrelor, ale capului, măști din termoplastic (în cazul tumorilor ORL)

Buncărul Acceleratorului Liniar de particule este dotat cu o serie de laseri aflați în pereții laterali, laseri ce sunt orientați către pacient. La simularea CT, pacientul este marcat în locul de intersecție al laserilor care cad pe corpul său, acest marcaj fiind folosit ca reper pentru pozitionarea inițială la accelerator.

Fig 3.3 Poziționarea pacientului cu ajutorul laserilor [20]

Din capul de tratament al acceleratorului mai pornește un alt fascicul de laseri, gradat, ce va fi perpendicular pe suprafața pielii pacientului. Acesta va măsura distanța sursă-piele (DSP).

Fig 3.4 Fantom utilizat pentru calibrarea fasciculului laser DSP [21]

Poziția în care pacientul este așezat trebuie să fie una confortabilă pentru acesta, reproductibilă și adecvată tratamentului și localizării volumului tumoral. De aceea se folosesc imobilizatoare, dispozitive care să permită menținerea poziției pacientului pe întreaga perioadă a expunerii la radiație.

Fig 3.5 Imobilizatoare cu infra-roșu folosite în tratarea cancerului de prostată [22]

Stabilirea poziționarii ideale a stârnit multe controverse în rândul medicilor și fizicienilor, două tipuri de poziționari fiind folosite si promovate ca fiind optime:

Fig 3.6 Poziționare decubil dorsal/decubit ventral [23]

Studiile au demonstrat însă că poziționarea pacientului în decubit dorsal este mult mai avantajoasă în vederea asigurării calității radioterapiei, datorită:

Dozelor semnificativ mai mici primite de organele de risc;

Mișcării mai reduse a prostatei;

Confortului pacienților și ușurarea muncii radioterapeutului.

Ca în majoritatea clinicilor din lume, și la Clinica de Oncologie a Spitalului Clinic Municipal „Dr. Gavril Curteanu” Oradea, cazurile de cancer de prostată sunt tratate din decubit dorsal.

Evoluția radioterapiei din ultimii ani a făcut ca o mare majoritate a pacienților care au fost tratați în acest sens să-și prelungească semnificativ viața. Însă efectele tardive ale expunerii la radiație ale organelor de risc din jurul prostatei pot avea un impact negativ asupra sănătății pacienților, ceea ce încă o dată scoate în evidență importanța poziționării corecte a pacienților în vederea unui tratament eficace, țintit, care să ducă la vindecarea bolnavului, și nu la moartea lui.

Organele de risc din jurul prostatei, care au fost consemnate și în planurile de tratament ale celor 7 pacienți sunt: vezica urinară, rectul și cele două capete femurale.

Tabel 3.1 Constrângerile de doză ale organelor de risc în cazul fracționării standard [25]

3.3 Rezultate dozimetrice în urma planning-ului

În urma finalizării planurilor de tratament, dozele primite de către organele de risc au fost sub dozele limită, de asemenea CTV-ul primind doza dorită. Valorile din histogramele doză-volum au fost incluse în tabelul următor:

Tabel 3.2 Rapoarte doză-volum: CTV, PTV, organe de risc, preluate din planurile de tratament

* CTV – volum clinic tumoral;

* PTV – (plannig target volume) include marginile în jurul CTV pentru a permite variația în planificare și mișcarea unor structuri anatomice precum respirația;

* Dmin – doza minimă;

* Dmax – doza maximă;

* V40 – procentajul din volum ce încasează 40 Gy;

*V50–procentajul din volum ce încasează 50 Gy.

3.4 Rezultate dozimetrice obținute după simularea poziționării greșite

Pentru a simula o poziționare greșită a pacientului, pe fiecare dintre cele trei axe (x, y, z) au fost introduse erori, izocentrul fiind deplasat cu 3mm. Deși această modificare pare neseminficativă, s-au înregistrat modificări dozimetrice, valorile obținute fiind preluate și afișate în tabelul de mai jos:

Tabel 3.3 Rezultate dozimetrice în urma modificării izocentrului cu 3mm pe fiecare axă

Comparând valorile din tabelul 3.3 cu cele din tabelul 3.2, se observă o modificare semnificativă a dozimetriei planurilor de tratament. Doza primită de CTV este mai mică, necesarul de 95% din doza totală, adică 72.2 Gy nefiind atins în majoritatea cazurilor, iar în ceea ce privește organele de risc, doza încasată de acestea a crescut. Erorile introduse pe axa z au dus la obținerea celor mai mici valori D95, volumul clinic tumoral fiind subiradiat.

Se mai observă o suprairadiere a vezicii urinare, V40 ajungând chiar și la 96% , mult peste limita admisă. De asemenea și celelalte organe de risc au fost afectate, constrângerile de doză fiind depășite și în cazul capurilor femurale, V40 fiind peste 5%.

Un caz special este cel al pacientului C. În urma introducerii erorilor, planul de tratament este încă optim, majoritatea constrângerile de doză sunt la limită (cu excepția capetelor femurale), iar CTV-ul este iradiat corespunzător.

O altă observație ar fi aceea că, pentru erorile datorate modificării poziției izocentrului pe axa y, toxicitatea a fost mult mai mare, aici doza primită de organele de risc atingând nivele critice.

Pentru o demonstrație mai amplă a influenței acestori erori de pozitionare, voi prezenta în cele ce urmează planul de tratament al pacientului A.

3.5 Pacientul A. Influența erorilor de pozitionare asupra planului de tratament

Vârsta: 83 ani

Doza prescrisă: 76 Gy

Fracții: 38 fracții (2 Gy/fracție)

Tehnică iradiere: 3D CRT, iradiere din 8 câmpuri de tratament (din 45˚ în 45˚)

Fig 3.7 Vedere în plan transversal a izodozelor și a geometriei câmpurilor

În figura de mai sus observăm geometria celor 8 câmpuri de tratament, și segmentele conturate: volumul clinic tumoral (verde) și organele de risc: vezica urinară (galben), capetele femurale (portocaliu, respectiv auriu) și rectul (maro). De asemenea observăm un volum colorat cu roșu ce reprezintă volumul ce primește 95% din doză, având un hotspot de 102.08 de Gy.

Fig 3.8 Vedere în plan coronal

Pentru poziționarea optimă a pacientului s-au achiziționat și imagini DRR din 0˚ și 90˚, imagini ce arată clar poziția izocentrului. Aceste imagini ne arată de asemenea poziția MLC-urilor (lamelele colimatorului), care conformează fasciculul de radiație.

Fig 3.9 Imagini DRR din câmp de 0˚, respectiv 90˚

Tabel 3.4 Tabel doză-volum

Conform tabelului de mai sus, limita de doză D95 a volumului clinic tumoral este atinsă (peste minimul de 72.2 Gy), dozele organelor de risc sunt și ele sub doza critică. Acest fapt se poate observa mai bine în histograma doză-volum.

Fig 3.10 Histograma doză-volum (DVH)

Având toate aceste caracteristici, planul de tratament este unul eficient. Însă în urma introducerii erorilor de poziționare pe cele trei axe, calitatea acestui plan este afectată într-o oarecare măsură. Să analizăm DVH-urile și tabele doză-volum, în vederea aflării diferențelor dozimetrice pentru fiecare modificare a izocentrului.

Tabel 3.5 Tabel doză-volum (izocentru deplasat pe axa x, 3mm)

Histograma doză-volum (izocentru deplasat pe axa x, 3mm)

Tabel 3.6 Tabel doză-volum (izocentru deplasat pe axa y, 3mm)

Histograma doză-volum (izocentru deplasat pe axa y, 3mm)

Tabel 3.7 Tabel doză-volum (izocentru deplasat pe axa z, 3mm)

Histograma doză-volum (izocentru deplasat pe axa z, 3mm)

Consultând histogramele și tabelele precedente, constatăm că eficiența planului de tratament a fost mai scăzută în urma simulării poziționării greșite. Erorile care au influențat cel mai mult planul de tratament au fost cele introduse pe axa y. Se inregistrează aici o valoare a dozei D95 pt CTV de 71.83 Gy (sub valoarea minimă necesară: 72.2 Gy). Pentru organele de risc, observăm o suprairadiere a vezicii urinare, V60 fiind aproximativ 46%, cu 6% peste valoarea maximă. Suprairadierea vezicii apare și în cazul modificării poziției izocentrului pe axa z, aici depășindu-se valoarea limită cu aproximativ 4.5%.

Dozele încasate de celelalte organe de risc sunt sub limitele normale, însă au crescut în urma simulării poziționării greșite.

Concluzii

Acceleratorul liniar (LINAC – LINEAR ACCELERATOR) este un dispozitiv folosit în radioterapie, care generează radiație folosind unde electromagnetice de frecvențe înalte (3GHz). Componentele sale principale sunt: sursa de putere, modulatorul, clistronul, tunul de electroni, capul de tratament.

LINAC-ul este capabil să trateze cu fascicul de electroni, dar și cu fascicul fotonic. Acceleratoarele moderne oferă posibilitatea tratării prin diferite tehnici, în vederea obținerii rezultatului dorit (3D CRT, IMRT, VMAT, etc).

Pentru realizarea unui plan de tratament în cazul radioterapiei cu acceleratorul clinic liniar de particule, importarea imaginilor CT și conturarea volumelor tumorale precum și a organelor de risc sunt foarte importante.

Poziționarea corectă a pacientului este esențială pentru asigurarea calității radioterapiei; în acest sens personalul medical recurge la verificări DRR-EPID pentru a se asigura că radiația este livrată acolo unde trebuie, că pacientul este poziționat corect.

Prostata este un organ glandular situat la intersecția dintre aparatul urinar și cel reproducător masculin. Este alcătuită din 5 lobi prostatici: anterior, posterior, median, stâng și drept.

Tumorile prostate pot fi clasificate în: tumori benigne și tumori maligne (canceroase). Cancerul prostatic este o afecțiune malignă în care celulule prostatice se modifică, se înmulțesc necontrolat și vor crește foarte repede dând naștere unei mase tumorale palpabile. Tumorile maligne au capacitatea de a invada alte țesuturi, fie din vecinătate (invazie tumorală), fie la distanță (metastaze). Cancerul prostatic se poate extinde din aproape în aproape, pe cale limfatică și pe cale hematogenă.

În buncărul acceleratorului de particule sunt plasați o serie de laseri special proiectați pentru a ajuta la setarea poziției corecte a pacientului. Pentru menținerea poziției sale se folosesc imobilizatoare și markeri.

Scopul radioterapiei este de a menține controlul tumoral crescut, în timp ce țesutul sănatos este protejat de radiații. Este foarte important ca atunci când elaborăm un plan de tratament să ținem cont de constrângerile de doză ale organelor de risc. Iradierea lor peste limitele admise poate duce la altfe afecțiuni grave în timp. De aceea, poziționarea corectă a pacientului este crucială. Odată pozitionat greșit, izocentrul planului de tratament este modificat, deci, practic, ceea ce vom iradia nu mai seamănă cu ceea ce am elaborat în soft, deoarece vom obținealte distibuții de doză. După cum am observat din studiul de caz, CTV-ul va fi subiradiat, iar dozele la nivelul organelor de risc va crește, planul de tratament fiind astfel unul ineficient, ba chiar toxic.

Un plan de tratament perfect, în care obținem distribuția de doză optimă pentru fiecare segment este inutil atâta timp cât pe masa de tratament pacientul este poziționat greșit.

Bibliografie

Deviceinformed.com 07.06.2017 http://www.deviceinformed.com/project/radiology/

Lector univ. Dr. Loredana Marcu – Metode radiologice de tratament, suport de curs

Medicalphysicsweb 08.06.2017 http://medicalphysicsweb.org/cws/article/research/66977

Bardmoorcc 08.06.2017 http://bardmoorcc.com/wp-content/uploads/2015/06/MLC.jpg

University of Vermont Heath Network, Central Vermont Medical Center 10.06.2017 https://www.cvmc.org/our-services/cancer-care/radiation-oncology/radiation-therapy

Varian Newsroom 10.06.2017 http://newsroom.varian.com/imagegallery?cat=2471

Nature. Com 10.06.2017 http://www.nature.com/nrclinonc/journal/v7/n10/fig_tab/nrclinonc.2010.135_F4.html

International Journal of Cancer Therapy and Oncology 12.06.2017 http://ijcto.org/index.php/IJCTO/article/view/Ekambaram/ijcto.0203.2html

Applied Radioation Oncology 12.06.2017 http://appliedradiationoncology.com/articles/vmat-the-next-generation-of-imrt

A Patient Position Guidance System in Radiotherapy Using Augmented Reality, James Talbot, Department of Physics and Astronomy, University of Canterbury, Private Bag 4800, Christchurch, New Zealand

Amethyst RADIOTHERAPY 13.06.2017 http://amethyst-radiotherapy.ro/imrt-vmat/

https://www.slideshare.net/rosesrred90/bph-16397177

Reproducere după: Colour Atlas of Urologic Surgery – Abraham T.K. Cockett, Ken Koshiba; Williams & Wilkins 1996

I. Sinescu, G. Gluck – Tratat de Urologie, Ediția I, Editura Medicală, 2008, vol. 3.

Campbell – Walsh – UROLOGY ninth edition Wein-Kavoussy-Novick-Partin-Petfrs Volume 3

Prostate Cancer – Second Edition,Roger S. Kirby, Timothy J. Christmas, Michael K. Braver

DocSlide 20.06.2017 http://documents.tips/documents/neoplasm-prostata.html

Ghidul pacientului, 20.06.2017 http://ghidulpacientului.ro/wp-content/uploads/2017/02/Cancerul-de-prostata-varsta-risc.jpg

Note de curs Oncologie, Dr. Conf. Simona Mihuțiu.

Sydney Local Health District 21.06.2017 http://www.slhd.nsw.gov.au/rpa/Oncology%5Ccontent/images/Prostate/IMG_6267.JPG

hResearchGate 22.06.2017 ttps://www.researchgate.net/figure/257529651_fig1_Figure-1-Photograph-of-the-anthropomorphic-phantom-placed-in-the-treatment-position-at

Open Acces Biomedical Image Search Engine 23.06.2017 https://openi.nlm.nih.gov/imgs/512/87/3393349/PMC3393349_rrs00302.png

Qrefereat 23.06.2017 http://www.qreferat.com/referate/medicina/Secventele-miscarii-normale612.php

Radiation Therapy Committee Task Group 53: Quality assurance for clinical radiotherapy treatment planning Benedick Fraass, University of Michigan Medical Center, Ann Arbor, Michigan, Karen Doppke… Received 15 December 1997; accepted for publication 4 August 1998

Tolerance of Normal Tissue to Therapeutic Radiation, Dr Emami B, Department of Radiation Oncology, Loyola University Medical Center, Maywood, Illinois, USA

A randomized trial of supine vs. prone positioning in patients undergoing escalated dose conformal radiotherapy for prostate cancer, A. J. Bayley, C. N. Catton, T. Haycocks, V. Kelly, H. Alasti, R. Bristow, P. Catton, J. Crook, M. K. Gospodarowicz, M. McLean, M. Milosevic, P. Warde.

DECLARAȚIE DE AUTENTICITATE A

LUCRĂRII DE FINALIZARE A STUDIILOR

Titlul lucrării INFLUENȚA ERORILOR DE POZIȚIONARE ASUPRA TRATAMENTULUI RADIOTERAPEUTIC EXTERN AL CANCERULUI DE PROSTATĂ.

Autorul lucrării: Bogdan Andrei Caraman.

Lucrarea de finalizare a studiilor este elaborată în vederea susținerii examenului de finalizare a studiilor organizat de către Facultatea de Științe din cadrul Universității din Oradea, sesiunea iunie – iulie a anului universitar 2016 – 2017.

Prin prezenta, subsemnatul (nume, prenume, CNP) Caraman Bogdan Andrei, 1931102055050, declar pe proprie răspundere că această lucrare a fost scrisă de către mine, fără nici un ajutor neautorizat și că nici o parte a lucrării nu conține aplicații sau studii de caz publicate de alți autori.

Declar, de asemenea, că în lucrare nu există idei, tabele, grafice, hărți sau alte surse folosite fără respectarea legii române și a convențiilor internaționale privind drepturile de autor.

Oradea,

Data Semnătura