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CURSO FCP SEFM
Complejo Hospitalario de Navarra
Pamplona
22-25 de Octubre de 2014
U
IMAGEN EN RADIOTERAPIA
Director: Sergio Lozares Cordero
Complejo Hospitalario de Navarra (Pamplona)
Profesorado:
Ismael Sancho Kolster…………Institut Català d’Oncologia (L’Hospitalet de Llobregat)
Diego Jurado Bruggeman…….Institut Català d’Oncologia (Girona)
Ana Paula Millán Armengol….CONTECSAN (Zaragoza)
Josep Mª Martí Climent……….Clínica Universitaria de Navarra (Pamplona)
Alejandro García Romero…….H. C. U. Lozano Blesa (Zaragoza)
Ruth Rodríguez Romero………Clínica Puerta de Hierro (Madrid)
David Sevillano Martínez…….. Hospital Universitario de Torrejón (Madrid)
Vicente Crispín Contreras…….Fundación Instituto Valenciano de Oncología (Valencia)
Pedro Fernández Letón………..H.U. Sanchinarro (Madrid)
Daniel Zucca Aparicio………….H.U. Sanchinarro (Madrid)
Françoise Lliso Valverde………Hospital Universitari i Politècnic La Fe (Valencia)
Manuel Llorente Manso……....M.D. Anderson España (Madrid)
Víctor González Pérez………….Fundación Instituto Valenciano de Oncología (Valencia)
Jorge Bonaque Alandí.………..Consorcio Hospital Provincial Castellón (Castellón)
Mikel Rico Osés…………………..Complejo Hospitalario de Navarra (Pamplona)
Elena Villafranca Iturre…………Complejo Hospitalario de Navarra (Pamplona)
Ignasi Mendez Carot…………… Onkološki Inštitut Ljubljana (Eslovenia)
PROGRAMA:
Bloque I
U
TEMA 1: Imagen para planificación de Radioterapia Externa
Ismael Sancho-Diego Jurado
• Introducción
• Imagen para delimitación de volúmenes
o Características de las diferentes modalidades
o Registro. Tipos y algoritmos.
• Imagen para distribución de dosis
o Necesidad de TC
o Impacto dosimétrico de elementos de soporte, contraste y marcadores.
o Planificación sin TC
• Imagen para tratamiento
o Relación sistema de coordenadas paciente y unidad de tratamiento.
o Imágenes de referencia.
TEMA 2: Ultrasonidos: Bases físicas y formación de la imagen. Aplicaciones.
Ana Millán
• Bases físicas de los ultrasonidos
o Propagación en tejidos
o Efecto Doppler en aplicaciones médicas
• Formación de la imagen
o Transductores piezoeléctricos y Arrays
o Componentes de un ecógrafo
o Modos ecográficos
o Instrumentación Doppler
o Control de Calidad
• Aplicaciones médicas
o Diagnóstico
o Terapia (HIFU)
TEMA 3: RMN: Bases físicas y formación de la imagen. Aplicaciones. IGRT por
RMN.
Ruth Rodríguez
• Fundamentos Físicos
o Propiedades magnéticas de la materia. Susceptibilidad magnética.
o Clasificación materiales: diamagnéticos, paramagnéticos y
ferromagnéticos.
o Momento magnético nuclear (spin nuclear magnetización de voxel)
o Excitación Nuclear por pulsos de RF (resonancia)
o Relajación Nuclear (spin – red T1, spin – spin T2)
• Formación de la imagen de RMN
o Codificación espacial por gradiente de campo magnético (plano, fase y
frecuencia)
o Potenciación de la imagen (T1, T2, T2*, densidad,
contraste) secuencias
o Parámetros de imagen
o Artefactos de RMI independientes del paciente
o Artefactos de RMI dependientes del paciente (Desplazamiento químico,
susceptibilidad magnética, movimientos fisiológicos periódicos o no)
• Componentes básicos de una unidad de Resonacia Magnética
o Campo magnético. Imanes: permanentes, electroimanes (resistivos o
superconductores), o híbridos
o Bobinas gradientes (codificación espacial)
o Blindaje magnético (valores de B aceptables para público)
o Antenas y sistema de RF (emisión-recepción y registro de RF)
o Apantallamiento de RF (jaula de Faraday para eliminar interferencias)
o Equipos de monitorización de pacientes específico (compatible y
sincronizable)
o Terminal y estación de trabajo (hardware y software para procesado)
• Aplicaciones RMN (diagnóstica, funcional, intervencionista)
• IGRT por RMN
o Prototipos (RMN-in-room, Linac-RM, Co-RM)
o Ventajas vs Inconvenientes
• Efectos Biológicos de RM
Bloque II
TEMA 4: Posicionamiento en la unidad de tratamiento.
Diego Jurado
• Introducción
• Qué posicionar
• Qué verificar
• Cuándo verificar (interfracción-intrafracción)
• Sistemas de posicionamiento
• Visualización externa (piel):
o Tatuajes / marcas en inmovilizador (máscara, colchón vacío, etc.)
o Marcas infrarrojas (Exactrac, VERO, CyberKnife)
o Marco estereotáxico
o Láser (imagen 3D de la superficie)
• Visualización interna:
o Marcas fiduciales si la modalidad de imagen no visualiza el órgano
deseado. Tipos de marcas: semillas de oro, con/sin anclaje, visicoil,
migración, etc.
o Marcas fiduciales emisoras de radiofrecuencia (Calypso)
TEMA 5: Incertidumbres geométricas en Radioterapia. Protocolos de corrección
David Sevillano
• Introducción
• Errores sistemáticos y aleatorios
• Márgenes
• Estrategias de corrección
TEMA 6: IGRT con haces de kV
Ismael Sancho
• Introducción
• Descripción de los distintos sistemas de IGRT de kV
• Características de las imágenes de kV
• Uso clínico de las distintas modalidades de imágenes kV
o Imágenes planas
o Fluoroscopia
o Imágenes tridimensionales CBCT
• Uso de las distintas modalidades según localización y propiedades del
tratamiento
• Control de calidad de los sistemas de IGRT con kV
o Verificaciones que garanticen la seguridad de los equipos
o Verificaciones geométricas y mecánicas
o Control de calidad de la imagen 2D y 3D
o Tolerancias y periodicidades recomendadas
• Dosis absorbida impartida al paciente con las distintas modalidades de imagen
de kV
o Medida y estimación de las dosis impartidas al paciente
o Consideraciones prácticas de reducción de las dosis impartidas con los
procedimientos de IGRT con imágenes de kV
o Consideraciones radiobiológicas de los haces de kV respecto a haces de
MV
• Otros usos de las imágenes de kV
o Uso de las imágenes CBCT de kV para radioterapia adaptativa
o Limitaciones e inconvenientes de las imágenes CBCT de kV para el
recálculo de dosis absorbida
TEMA 7: IGRT en aceleradores con haces de MV
Alejandro García Romero
• Flat Panel en aceleradores lineales
o Tecnología existente
o Propiedades y características
• Control de calidad
o Descripción de pruebas y tolerancias asociadas.
• IGRT
o Protocolos y su viabilidad (MV, MVCT)
TEMA 8: IGRT en Tomoterapia
Ruth Rodríguez
• Descripción de la unidad de tratamiento
• Características del sistema de imagen
• Procedimiento de posicionamiento del paciente
o Inmovilización, indexación y Alineamiento
o Obtención de imagen
o Registro y fusión de imágenes (algoritmos de registro disponibles)
o Desplazamientos obtenidos (hasta 6 grados de libertad)
o Correcciones a aplicar (sólo traslaciones y roll)
• Ejemplos por localizaciones
o Cráneo, cabeza y cuello, tórax, próstata
• Conclusiones
o IGRT on-line vs off-line en Tomoterapia
o Márgenes CTV - PTV adecuados
o ART
Charla invitada: Dosimetría con películas radiocrómicas. Uso de la aplicación
web Radiochromic.com
Ignasi Mendez
• Introducción a la dosimetría con películas radiocrómicas
• Selección del método dosimétrico
• Uso de la aplicación web Radiochromic.com :
o Introducción
o Calibración de películas
o Obtención de mapas de dosis
o Comparación de distribuciones de dosis mediante el índice Gamma
o Análisis con ImageJ
o Ejemplos de uso y resultados
o Desarrollo futuro
Bloque III
TEMA 9: Imagen PET: Bases físicas, formación y características de la imagen
Josep Martí Climent
• Bases físicas
• Tomógrafo PET
• Generación de la imagen
• Características y problemática de la imagen
o Resolución
o Cuantificación
o Medición de volúmenes
TEMA 10: Imagen funcional.
Víctor González
•
Introducción a la Dose Painting by Numers (DPBN)
o Esquema de las diferentes técnicas para realizar imagen funcional y
molecular
o Dose Painting by Contours vs Dose Painting by Numbers
o Influencia del uso de la imagen molecular en la delineación de los
volúmenes críticos para radioterapia
• La Resonancia Magnética en DPBN
o Casos prácticos en DPBN con resonancia magnética en el uso de la
técnica de:
Imagen de espectroscopia (MRSI)
Imagen ponderada por difusión (DWI)
Imagen por resonancia magnética funcional (fMRI)
• El PET en DPBN
o Radiofármacos utilizados en DPBN
Marcadores de metabolismo, hipoxia y proliferación celular
Ciclotrones compactos autoblindados para el uso hospitalario
o Casos prácticos del uso del PET en DPBN
• Otros ejemplos de las posibilidades de la DPBN
o Dose Painting en braquiterapia intraoperatoria
o Utilización de ultrasonidos en DPBN
o DPBN en radioterapia adaptativa
• Optimización Radiobiológica de Tratamientos Radioterápicos
o Recomendaciones de Report AAPM No. 166
o Estado Actual de los planificadores orientados a la planificación
radiobiológica.
o Estudios clínicos en curso y artículos de investigación relevantes sobre
optimización radiobiológica
• Discusión sobre las necesidades de un Servicio de Radiofísica para poner en
marcha la DPBN en la rutina clínica.
o Recursos necesarios
o ¿Es ético hacer merchandising con determinado logotipo?
TEMA 11: Uso del EPID para dosimetría en vivo.
Françoise Lliso
• Introducción
o Dosimetría in vivo, necesidad
o Detectores, EPID
• EPID para dosimetría
o Modalidades:
Momento verificación: Pre-tratamiento, durante el tratamiento
Medio atravesado por la radiación: In-transit, no transmisión
Localización de la medida: En el panel y en el paciente
o Aplicación clínica
Detección errores: Acelerador, planificación, paciente
Análisis resultados: Criterios aceptación
• Programas comerciales dosimetría in vivo salida
• Experiencia hospital LA FE
o Comissioning Dosimetry Check:
o Configuración kernel
o Comparación de medidas en maniquí con Octavius 4D, cámara ioniz.
o Verificaciones en pacientes
o Protocolo verificaciones H LA FE
o Presentación resultados
• Discusión
o Pre-treatment / transit dose
o ART, integración CBCT
Bloque IV
TEMA 12: Radiocirugía y Radioterapia Estereotáxica Fraccionada Craneal
(SRS y SRT)
Pedro Fernández Letón- Daniel Zucca
•
•
•
•
•
•
•
Definición de ambas técnicas de irradiación.
Objetivos clínicos y necesidad de disponer de sistemas de IGRT.
Sistemas de inmovilización.
Sistemas de localización estereotáxica no invasivos.
Control de calidad en registro de imágenes multi-modalidad (CT - MRI).
Sistemas de IGRT para el posicionamiento y verificación.
Control de calidad de sistemas de IGRT.
TEMA 13: Radioterapia Estereotáxica Extracraneal (SBRT)
Daniel Zucca- Pedro Fernández Letón
•
•
•
•
Definición de esta técnica de irradiación.
Objetivos clínicos.
Posibilidad de escalada de dosis y reducción de volúmenes blanco.
Necesidad de disponer de sistemas de IGRT y posibilidad de uso de marcadores
fiduciales internos.
• Sistemas de inmovilización.
• Sistemas de localización estereotáxica no invasivos.
• Sistemas de IGRT para el posicionamiento y verificación.
TEMA 14: Casos Clínicos de SRS y SBRT
Pedro Fernández Letón- Daniel Zucca
• Dosimetría clínica
o Verificación dosimétrica y puesta en tratamiento de pacientes tratados de
Neuralgia del Trigémino (SRS mediante arcoterapia conformada
con conos de 4.0 mm de diámetro)
o Lesiones Espinales (SBRT mediante IMRT estática o dinámica) en
sesión única.
TEMA 15: Control Respiratorio de Lesiones Móviles en Radioterapia
Daniel Zucca- Pedro Fernández Letón
• Necesidad de control de movimientos respiratorios.
• Sistemas de adquisición de imagen 4DCT y posibilidad de uso de marcadores
fiduciales internos.
• Definición de volumen blanco y posibilidad de escalada de dosis.
• Sistemas de restricción (dampening) y de compensación (gating y tracking).
• Métodos de evaluación del ciclo respiratorio (espirometría con caudalímetro,
termometría de aire espirado, sistemas de presión torácica)
• Implicaciones dosimétricas del uso de técnicas de control respiratorio y
comparación con el caso de irradiación en respiración libre, viabilidad de
tratamientos de IMRT sincronizados con control respiratorio.
TEMA 16: Visión Oncólogo radioterápico (SRT,SBRT)
Mikel Rico Osés
• Introducción
• SBRT en el Complejo Hospitalario de Navarra
• Casos clínicos
DEBATE:
SBRT de pulmón, ¿es preferible una técnica conformada o una modulada
(IMRT o VMAT)?
Víctor González
Manuel Llorente
Bloque V
TEMA 17: Uso de la imagen en Braquiterapia
Vicente Crispín
• Introducción a la imagen médica en braquiterapia
o Evolución de la imagen en braquiterapia. De las 2D a las 3D
• Imagen en Braquiterapia Ginecológica
o Contorneo de volúmenes en braquiterapia ginecológica
o Reconstrucción de catéteres en braquiterapia ginecológica
o Tratamientos ginecológicos con resonancia magnética. Influencia en la
prescripción de la dosis
• Imagen en Braquiterapia Prostática
o Diferentes técnicas de imagen en implantes de braquiterapia prostática
o La visualización de las semillas radiactivas con las diferentes técnicas.
o Diferentes técnicas de imagen para el post-plan en braquiterapia
prostática
• Imagen en braquiterapia en otras localizaciones
o Pulmón
o Melanoma ocular
o Otros
• Nuevos avances en imagen para Braquiterapia
o Últimos avances publicados
o Uso del TAC para el cálculo de dosis más allá del TG-43
o Cálculo de dosis en Braquiterapia con algoritmos de Monte Carlo: estado
actual de los planificadores.
TEMA 18: Visión Oncólogo radioterápico (Braquiterapia)
Elena Villafranca Iturre
• Introducción
• Braquiterapia guiada por imagen en el Complejo Hospitalario de Navarra
• Casos clínicos
TEMA 19: IGRT con US.
Manuel Llorente
• Fundamento tecnológico de IGRT con US. Distintos sistemas en el mercado.
• Localizaciones en que se emplea.
• Repaso a resultados publicados
• Comparativas con otros sistemas.
• Control de calidad del equipo.
• Controversias: imitaciones de la técnica, posibles fuentes de error y soluciones
propuestas.
• Algoritmos de corrección de la imagen.
Bloque VI
TEMA 20: ART. Radioterapia Adaptada
Françoise Lliso
Jorge Bonaque Alandí
PARTE I.
• Necesidad de Radioterapia Adaptada.
o Cambios anatómicos del paciente.
o Cambios de posición no rígidos de estructuras óseas (curvatura
médula).
o Cambios rápidos de tamaño de tumor, regresión.
o Cambios en estructuras que están en la trayectoria del haz, influencia
en la distribución de dosis.
o Implicaciones de estos cambios en la dosimetría de los planes.
• Definición de radioterapia adaptada, registro deformado.
o Definición de radioterapia adaptada (ART), modificación del plan
inicial.
o Necesidad de registro deformado.
• Estrategias de aplicación de ART.
o "ART on-line":
Determinación de márgenes individualizados (ITV pulmón,
hígado)
Elección en el momento del tratamiento de un plan precalculado perteneciente a una librería de planes (próstata,
vejiga), "Plan del día".
Modificación diaria del plan: ajustes diarios de la forma del
MLC, re-optimización on-line.
o "ART off-line":
Repetición programada del CT planificación una o dos veces
durante el tratamiento y valoración de la necesidad de
replanificar.
Realización de CBCT diario, obteniéndose un vector de
deformación promedio a aplicar al CT de planificación
semanalmente o a mitad del tratamiento.
Realización de CBCT diario durante N días iniciales del
tratamiento, registro, promediado y replanificación.
Realización de un CT diario ("in-room"), evaluación semanal,
elaboración de uno o dos planes ART.
• Discusión:
o Limitaciones de las diferentes estrategias
o Fuentes de incertidumbre en la ART
o Tiempos de ejecución
o Experiencia propia
PARTE II.
• Equipos comerciales utilizados que permiten registro con deformación de
imágenes:
o RayStation
Descripción y características del sistema.
Definición de los dos tipos de algoritmos de Registro
Deformable de Imágenes (RDI).
Aplicación del Registro Deformable.
o Velocity
Descripción y características del sistema.
Aplicación.
o SmartAdapt
Descripción y características del sistema.
Aplicación.
• Control de calidad del Registro deformable de imagen (RDI).
o Problemática del control de calidad del RDI
o Métodos para realizar el control de calidad del RDI:
• Experiencia en el Consorcio Hospitalario Provincial de Castellón: Protocolo de
adaptación para IMRT de cabeza y cuello y VMAT de próstata.
o Introducción.
o Materiales y métodos.
o Resultados y conclusiones.
o Discusión sobre los resultados.
• Proyecto evaluación de bondad registro Consorcio Hospitalario Provincial de
Castellón.
o Introducción.
o Materiales.
o Métodos.
o Resultados y conclusión.
o Discusión.
• Estado del arte investigación sobre ART y RDI
o Resumen publicaciones de los últimos años, comparación con otros
temas.