Background: Le neoplasie polmonari risentono dell’organ motion, cioè del movimento respiratorio del torace; questi spostamenti possono causare delle incertezze geometriche nella localizzazione del volume bersaglio e di conseguenza una distribuzione della dose non accurata. Ciò comporta una riduzione della dose erogata al target stesso mettendo a rischio organi e tessuti sani. L’utilizzo della TC 4D in fase di Simulazione è di fondamentale importanza per la pianificazione e successiva erogazione del trattamento stesso, perché consente l’acquisizione di immagini in tempo reale, le quali tengono conto delle variazioni di posizione del tumore durante il ciclo respiratorio, riducendo quindi eventuali artefatti da movimento. L’integrazione dei dati di acquisizione 4D al piano di trattamento permette di ottimizzare pertanto la dose somministrata al bersaglio, minimizzando l’esposizione degli organi e tessuti circostanti e migliorando i risultati della terapia. Obiettivo: ottimizzare il protocollo di acquisizione TC polmonare 4D in seguito all’aggiornamento del software TC presso l’U.O. di Radioterapia Oncologia all’ospedale Ca’ Foncello di Treviso. Il software presenta l’opzione di binning in ampiezza, oltre a quella in fase, disponibile anche in precedenza. Lo scopo è eseguire un confronto tra le due modalità in modo da verificare quale sia quella più adatta da introdurre come parametro standard nel protocollo TC per lo studio di lesioni polmonari, così da minimizzare il problema dell’organ motion e rendere più precisa la pianificazione e il trattamento di terapia. Materiali e metodi: utilizzando il fantoccio CIRS Dynamic Thorax e una sonda a soffietto per il gating sono state eseguite sei prove, ognuna delle quali comprendeva un’acquisizione TC 4D con binning impostato in ampiezza e una con binning impostato in fase. Ogni prova simulava un paziente con diverse tipologie di respirazione: da normale a sempre più irregolare con movimenti via via più scoordinati tra la lesione bersaglio e il surrogato del fantoccio. Al termine delle prove sono state ottenute le ricostruzioni TC per ogni acquisizione distinte in base alla tipologia di binning utilizzata e alla fase respiratoria in cui sono state acquisite. Si è eseguito un confronto qualitativo tra le ricostruzioni stesse utilizzando due parametri per individuare la deformazione e il grado di separazione del target nelle immagini. Conclusioni: confrontando le ricostruzioni TC si è riscontrato che quelle eseguite con amplitude binning riportano una miglior performance in termini di artefatti nelle immagini riguardanti la visualizzazione della lesione bersaglio rispetto a quelle prodotte con phase binning.

Ottimizzazione del protocollo di acquisizione TC polmonare 4D utilizzato all’interno dell’U.O. di Radioterapia Oncologica

SALVADORI, MARIKA
2023/2024

Abstract

Background: Le neoplasie polmonari risentono dell’organ motion, cioè del movimento respiratorio del torace; questi spostamenti possono causare delle incertezze geometriche nella localizzazione del volume bersaglio e di conseguenza una distribuzione della dose non accurata. Ciò comporta una riduzione della dose erogata al target stesso mettendo a rischio organi e tessuti sani. L’utilizzo della TC 4D in fase di Simulazione è di fondamentale importanza per la pianificazione e successiva erogazione del trattamento stesso, perché consente l’acquisizione di immagini in tempo reale, le quali tengono conto delle variazioni di posizione del tumore durante il ciclo respiratorio, riducendo quindi eventuali artefatti da movimento. L’integrazione dei dati di acquisizione 4D al piano di trattamento permette di ottimizzare pertanto la dose somministrata al bersaglio, minimizzando l’esposizione degli organi e tessuti circostanti e migliorando i risultati della terapia. Obiettivo: ottimizzare il protocollo di acquisizione TC polmonare 4D in seguito all’aggiornamento del software TC presso l’U.O. di Radioterapia Oncologia all’ospedale Ca’ Foncello di Treviso. Il software presenta l’opzione di binning in ampiezza, oltre a quella in fase, disponibile anche in precedenza. Lo scopo è eseguire un confronto tra le due modalità in modo da verificare quale sia quella più adatta da introdurre come parametro standard nel protocollo TC per lo studio di lesioni polmonari, così da minimizzare il problema dell’organ motion e rendere più precisa la pianificazione e il trattamento di terapia. Materiali e metodi: utilizzando il fantoccio CIRS Dynamic Thorax e una sonda a soffietto per il gating sono state eseguite sei prove, ognuna delle quali comprendeva un’acquisizione TC 4D con binning impostato in ampiezza e una con binning impostato in fase. Ogni prova simulava un paziente con diverse tipologie di respirazione: da normale a sempre più irregolare con movimenti via via più scoordinati tra la lesione bersaglio e il surrogato del fantoccio. Al termine delle prove sono state ottenute le ricostruzioni TC per ogni acquisizione distinte in base alla tipologia di binning utilizzata e alla fase respiratoria in cui sono state acquisite. Si è eseguito un confronto qualitativo tra le ricostruzioni stesse utilizzando due parametri per individuare la deformazione e il grado di separazione del target nelle immagini. Conclusioni: confrontando le ricostruzioni TC si è riscontrato che quelle eseguite con amplitude binning riportano una miglior performance in termini di artefatti nelle immagini riguardanti la visualizzazione della lesione bersaglio rispetto a quelle prodotte con phase binning.
2023
Optimization of 4D lung CT acquisition protocol in Radiation Oncology Unit
TC 4D
polmone
radioterapia
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Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/20.500.12608/77227