Analýza pohybu plicních ložisek: faktory, které ovlivňují přesné vymezení ITV Lukáš Knybel Lukáš Molenda Jakub Cvek
Cíle práce Vyhodnocení míry pohybů plicních ložisek Snaha o nalezení závislosti v mezi pohyby a lokalizací Vyhodnocení variability pohybů Faktory ovlivňující přesnost tvorby ITV
Pořízení dat CyberKnife - Synchrony Identifikace ložiska během celého respiračního cyklu Korelace Adaptace modelu v průběhu léčby- reakce na změny pohybu Klinická přesnost do 1mm Kompenzační pohyb robota lze zpětně rekonstruovat
CT- insp+exp 4DCT cinemri + spirometrie PTV- tracking ITV ITV- gating, breath-hold...! Léčba ITV = real time ITV? 1-3 fr 10fr > 10fr http://www.radiotherapyphysics.com/radiotherapyphysics http://www.varian.com http://www.siemens.com
Problematika Spolehlivost referenčního vyšetření Reprodukovatelnost pohybů po dobu radioterapie Spolupráce pacienta Intra/interfrakční variabilita, baseline shift/drift Nastavení pacienta před léčbou Korelace mezi externím markerem a ložiskem??? Neznáme faktory ovlivňující pohyb ložisek Spolehlivost techniky při gatingu Kontakt ložiska s okolím, charakter ložiska Rozpory mezi publikacemi Nedostatek podrobných, rozsáhlých a přesných studií sledujících zákonitosti pohybu těchto ložisek
Zpracovaný soubor Celkem 145 pacientů, 549 frakcí léčby 75 mužů / 70 žen 64 primárních / 81 metastáz > 500 000 zpracovaných amplitud > 500h záznamů pohybu ložisek Zaznamenána geometrická lokalizace ložisek
Analýza pohybu Hodnocení míry pohybů v osách (směrech) SI, LL, AP 6.0mm (σ 2.2 mm), 2.2mm (σ 1.3 mm) a 2.8mm (σ 1.6 mm) ve směrech SI, LL a AP. Pohyb SI dominantní Variabilita hodnot v horní a dolní polovině plic 1.6mm a 4.2mm (p = 0.000). Průměrný pohyb v dolní polovině plic byl 8.2mm a v horní 3.6mm ve směru SI (p = 0.000). Rozmezí 1.9-18.8mm, 2.1-6.3mm a 1.0-8.9mm pro SI, LL, AP
Pohyb levá vs pravá plíce bez rozdílu Velikost ložiska neovlivňuje velikost pohybu (R=0.03, p=0,05)
Analýza pohybu Interfrakční variabilita představuje míru odlišnosti průměrného pohybu v jednotlivých frakcích F1 F2 Fx Intrafrakční variabilita představuje míru odlišnosti jednotlivých amplitud během celé léčby celková doba léčby Baseline Shift/Drift 1.min 10.min 20.min
Interfrakční variabilita Jako hodnotící prvek interfrakční variability byla stanovena směrodatná odchylka pro hodnoty průměrného pohybu ze všech jednotlivých frakcí daného pacienta 1.1mm (rozmezí 0.0-4.3), 0.9mm (rozmezí 0.0-3.9) a 1.1mm (0.1-3.8) ve směrech SI, LL a AP. Pacient Interfrakční variabilita SI LL AP Poloha 1 3.7 0.9 2.5 Kontakt s bránicí 2 4.0 1.8 2.3 Kontakt s bránicí 3 3.7 3.4 3.1 Kontakt s pohrudnicí 4 4.3 1.4 1.2 Kontakt s bránicí 5 3.6 1.2 1.2 Kontakt s bránicí 6 1.2 3.2 3.4 Kontakt s pravou síní 7 1.4 2.8 3.1 Kontakt s bránicí 8 1.9 3.2 3.2 Kontakt s bránicí 9 1.1 3.3 2.2 Kontakt s pohrudnicí 10 2.9 3.4 3.1 Kontakt s bránicí 11 0.6 3.9 0.4 Kontakt s levou komorou 12 1.9 1.0 3.8 Kontakt s pohrudnicí 13 0.5 3.2 3.2 Kontakt s pohrudnicí
Intrafrakční variabilita Jako hodnotící prvek intrafrakční variability byla stanovena směrodatná odchylka pro hodnoty jednotlivých amplitud z každé jednotlivé frakce daného pacienta 2.2mm (rozmezí 0.0-9.0), 1.3mm (rozmezí 0,0-4.5) a 1.6mm (rozmezí 0.0-4.9) ve směrech SI, LL a AP.
Velikost výchlky v ose SI (mm) Baseline Shift/Drift Posun střední polohy Průměrná změna (mm) Směr SI Směr LL Směr AP Směrodatná odchylka (mm) Průměrná změna (mm) Směrodatná odchylka (mm) Průměrná změna (mm) Směrodatná odchylka (mm) 10 min -0,3 2,8-0,4 1,2-0,3 1,4 20 min -0,2 2,5-0,3 0,7-0,2 1,1 30 min -0,1 2,5-0,3 0,5-0,3 0,9 Průměr -0,2 2,6-0,3 0,8-0,3 1,1 Min (30min) -3,9-3,4-3,5 Max (30min) 3,6 3,3 3,1 2 1,5 1 0,5 0-0,5-1 -1,5-2 -2,5-3 0 500 1000 Čas (s) 1. minuta 30. minuta Min/maxima detekována v dolní 1/3 plic a přilehlá k plicní stěně
Analýza dle pohlaví a původu ložiska Rozdělení dle pohlaví- srovnatelné výsledky Průměrný pohyb ložisek ve směru SI : 5.8 mm pro muže a 6.2 mm pro ženy Rozdělení dle charakteru onemocnění- srovnatelné výsledky Průměrný pohyb ve směru SI : 5.6mm a 6.3mm pro primární nádory a metastázy 92% ložisek překračujících průměrný pohyb 4 mm v ose AP byly metastázy.
Analýza dle pohlaví a původu ložiska Rozdělení dle pohlaví a charakteru onemocnění-!!! Muži: metastázy a primární nádory (F test p = 0.08; T test p = 0.62). Ženy: metastázy a primární nádory (F test p = 0.002; T test p = 0.034). Variabilita průměrných hodnot výchylek : primární ložiska 2.7mm, metastázy 4.9mm. Toto poslední rozdělení ukázalo, že největší rozdíly mezi pohyby ložisek v dolní polovině plic způsobují metastázy žen.!
Závěr Z výsledků je patrná závislost mezi lokalizací ložiska a velikostí výchylky ložiska Dominantní pohyb v ose SI Větší pohyb větší variabilita Pohyb nesouvisí s velikostí ložiska Kontakt s pleurou menší pohyb
Závěr! Dolní ½ plic problematická Baseline Shift/Drift může ovlivnit přesnost léčby nezávisle na nastavení pacienta Výsledky poukazují na odlišné chování metastáz žen
Děkuji za pozornost