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放射疗法

放射疗法

可视化治疗梁改善了放射治疗的交付

06 Jan 2021
Lesley Jarvis.和Brian Pogue
Lesley Jarvis.和Brian Pogue正在调查使用Cherenkov成像进行放射治疗的实时监测。 (礼貌:Mark Washburn,Dartmouth-Hitchcock Health)

癌症患者接受放疗 Dartmouth-Hitchcock Medical Center 通过在治疗过程中递送的辐射剂量的实时监测来接受增加的治疗审查。该处理验证是由Cherenkov成像系统启用的,该系统提供每个辐射束的实时可视化。

Cherenkov成像是一种新的技术,可在放射疗法期间捕获光排放。当光子或电子束与组织相互作用时,发生Cherenkov效应,产生显示皮肤表面上的处理梁形状的光。这种光的强度与递送剂量成比例。这 梁头矿 Cherenkov成像系统,由此开发 Doseoptics.,使用时介技术确保每个LINAC脉冲有助于图像。时间集成软件创建实时覆盖的图像,在患者身上,提供表面剂量的代理地图。

这些剂量图可用于在视觉上验证各处理级分的处理场递送和患者定位。根据研究团队的说法,这是不可能使用标准质量保证(QA)措施的可能性 Geisel医学院达特茅斯工程,世卫组织开发,验证和商业化了该系统。

达特茅斯团队,由此引领 Lesley Jarvis.,进行了研究审查Cherenkov成像在临床放疗实践中的实用性。研究人员评估了64名接受Dartmouth-Hitchcock的放射治疗的患者的系统 诺里斯棉癌中心。使用包括3D保形放疗,总皮肤疗法,ARC疗法和全身照射的技术治疗乳腺癌(29),肉瘤/淋巴瘤(23)和其他癌症治疗。贾维斯和同事发表了他们的研究结果 国际辐射肿瘤学杂志,生物学,物理学.

辐射治疗师和辐射肿瘤学家审查了Cherenkov图像以确定临床效益的信息和识别治疗事件。首先注意到图像可用于监测肿瘤靶和相邻的解剖学以确保适当的治疗递送。

为了评估日常患者定位准确性,研究人员使用该系统的自动图像分析软件评估了15例乳腺癌患者的成像治疗的129分。 Cherenkov排放定性匹配治疗计划系统预测的预期表面剂量分布。通过计算符合性(MDC)的平均距离来分析递送精度,显示级分型MDC与第一天的治疗相比,在7mm内。

为了用Cherenkov成像进行绝对剂量测定,研究人员将闪烁盘施加到三名患者的兴趣区(ROI)。该系统识别图像中的闪烁体并基于闪烁体的已知发射响应转换为剂量的强度。

贾维斯和同事确定了64名患者中的六种案例,其中Cherenkov图像提供了特别有益的信息。这包括鉴定乳腺癌治疗中对侧乳房,手臂或下巴的非预期剂量。在极端肉瘤治疗中,Cherenkov成像证实,对侧腿没有无意中接受剂量。

Cherenkov imaging

Cherenkov成像还确定了定位问题,即使使用了在设定公差水平内的定位定位的光学定位系统也设置了这些患者。研究人员解释说,“光学表面成像系统的典型ROIS通常集中在一个小面积上并且不会检测到ROI之外的对齐问题。这可能具有给予临床团队一种虚假的安全感的结果。“

除了实时监测之外,Cherenkov图像还可用于精度和/或剂量测定的后处理分析。该分析可用于对治疗可重复性的大规模审查进行自动化。这些数据可以帮助识别可能由于建立困难而需要不同固定的患者。

“在这个有限的队列中,我们发现机会改善个体患者的治疗交付,”写作作者。 “特定临床重要性,我们表明Cherenkov成像可以检测到组织的杂散辐射剂量。目前,没有实际的技术可以每天监测对侧乳房剂量或剂量给其他相邻的解剖学。“

共同作者 Brian Pogue.,联合创始人和Doseoptics的总裁,告诉 物理世界 研究团队现在计划在达特茅斯 - 希区克接受放射治疗的患者临床数据的大,回顾性分析,以确定事故率检测和Cherenkov成像在所有治疗中的日常监测中的价值。他指出,癌症中心内所有放射肿瘤学患者的Cherenkov成像始于2020年秋天。梁头座相机系统于2020年12月从美国食品和药物管理局收到510(k)间隙。

“我们将在两种癌症中心的每一个中比较事件检测的价值。只有一个使用表面引导工具,因此每日患者对齐可能存在有趣的差异,即Cherenkov成像可能更好地识别,“Pogue解释道。 “我们还研究了匹配相邻治疗领域之间的线的能力,以及通过使用患者CT扫描的Cherenkov衰减的校准来定量绝对剂量。我们希望能够实现这一可能用于定量剂量成像。“

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