Consideraciones Prácticas e Incertidumbres en la ...congresoapbi.riojasalud.es/doc/8IGNASI MODOLELL...

26
Institut Català d’Oncologia Consideraciones Prácticas e Incertidumbres en la Dosimetría Clínica 27 de Octubre de 2017 Ignasi Modolell i Farré S. Física Mèdica i Protecció Radiològica

Transcript of Consideraciones Prácticas e Incertidumbres en la ...congresoapbi.riojasalud.es/doc/8IGNASI MODOLELL...

Page 1: Consideraciones Prácticas e Incertidumbres en la ...congresoapbi.riojasalud.es/doc/8IGNASI MODOLELL Dosimetria clinica.pdf · Cavidad Oro Aplicadores ... 380 keV Superfície Aplicador

In st i t u t Ca t a là d 'O n co lo g iaInstitut Català d’Oncologia

Consideraciones Prácticas

e Incertidumbres en la

Dosimetría Clínica

27 de Octubre de 2017

Ignasi Modolell i Farré

S. Física Mèdica i Protecció Radiològica

Page 2: Consideraciones Prácticas e Incertidumbres en la ...congresoapbi.riojasalud.es/doc/8IGNASI MODOLELL Dosimetria clinica.pdf · Cavidad Oro Aplicadores ... 380 keV Superfície Aplicador

In st i t u t Ca t a là d 'O n co lo g iaInstitut Català d’Oncologia

Consideraciones prácticas

Prácticas

• Tubos flexibles

• Aplicadores Inflables – Mammosite

– Contura

• Aplicadores Expandibles – SAVI

– ClearPath

• Electrónica – Axxent

• Intraoperatoria ¿? – Axxent

– IntraBeam

• Semillas

ICO l’Hospitalet. Servei de Física Mèdica i Protecció Radiològica

Page 3: Consideraciones Prácticas e Incertidumbres en la ...congresoapbi.riojasalud.es/doc/8IGNASI MODOLELL Dosimetria clinica.pdf · Cavidad Oro Aplicadores ... 380 keV Superfície Aplicador

In st i t u t Ca t a là d 'O n co lo g iaInstitut Català d’Oncologia

Incertidumbres

Incertidumbres

• Geométricas – Anatomia

– Implante

• Clínicas – Posición CTV

– Márgenes

• Imagen – Reconstrucción del implante

• Dosimétricas “Inherentes” – Calibración de la fuente

– Exactitud del posicionamiento

– Exactitud del temporizador

– Exactitud del modelo de cálculo

• Dosimétricas “propias” – Geometría implante y heterogeneidad

ICO l’Hospitalet. Servei de Física Mèdica i Protecció Radiològica

Page 4: Consideraciones Prácticas e Incertidumbres en la ...congresoapbi.riojasalud.es/doc/8IGNASI MODOLELL Dosimetria clinica.pdf · Cavidad Oro Aplicadores ... 380 keV Superfície Aplicador

In st i t u t Ca t a là d 'O n co lo g iaInstitut Català d’Oncologia

Variabilidad de técnicas

ICO l’Hospitalet. Servei de Física Mèdica i Protecció Radiològica

Técnica Energía Volumen

Tratado

Presencia de

máximos

“Conformidad”

Tubos

Flexibles

380 keV Cavidad +

Margen

Cavidad Oro

Aplicadores

Inflables

380 keV Superfície Aplicador

Aplicadores

expandibles

380 keV Superfície +

“Cavidad”

Aplicador /

Cavidad

Bronce

Braquiterapia

Electrónica

25-40 keV Superfície Aplicador

Braquiterapia

Semillas

28 keV Cavidad +

Margen

Cavidad Plata

Intraoperatoria 35 keV Superfície Aplicador

Page 5: Consideraciones Prácticas e Incertidumbres en la ...congresoapbi.riojasalud.es/doc/8IGNASI MODOLELL Dosimetria clinica.pdf · Cavidad Oro Aplicadores ... 380 keV Superfície Aplicador

In st i t u t Ca t a là d 'O n co lo g iaInstitut Català d’Oncologia

Incertidumbres

• Geométricas – Anatomia

– Implante

• Clínicas – Posición CTV

– Márgenes

• Imagen – Reconstrucción del implante

• Dosimétricas “Inherentes” – Calibración de la fuente

– Exactitud del posicionamiento

– Exactitud del temporizador

– Exactitud del modelo de cálculo

• Dosimétricas “propias” – Geometría implante y heterogeneidad

Incertidumbres

ICO l’Hospitalet. Servei de Física Mèdica i Protecció Radiològica

Anatomia:

Variabilidad anatómica durante el tratamiento

- Inflamación / desinflamación del tejido

- Efecto de la respiración sobre los órganos

de riesgo

Implante:

Reconstrucción del implante:

- Más incertidumbres en multicatéter

- Más crítico en catéteres únicos

Posición del implante a lo largo del tratamiento

- Inflables / Expandibles

- Tubos flexibles

Page 6: Consideraciones Prácticas e Incertidumbres en la ...congresoapbi.riojasalud.es/doc/8IGNASI MODOLELL Dosimetria clinica.pdf · Cavidad Oro Aplicadores ... 380 keV Superfície Aplicador

In st i t u t Ca t a là d 'O n co lo g iaInstitut Català d’Oncologia

Análisis de la variabilidad de la dosimetría con el paso del tiempo

• Se realiza un TC previo al tratamiento de cada fracción

• Sobre dicho TC se delimitan CTV y PTV

• Se reconstruyen los tubos y se proyecta sobre ellos la dosimetría

calculada

• Analizamos:

– Parámetros relacionados con el implante • VHI

• QI

• UI

• NDR

• V200%

– Parámetros relacionados con el volumen blanco • Vptv

• CI

• COIN

Posición del Implante

ICO l’Hospitalet. Servei de Física Mèdica i Protecció Radiològica

Page 7: Consideraciones Prácticas e Incertidumbres en la ...congresoapbi.riojasalud.es/doc/8IGNASI MODOLELL Dosimetria clinica.pdf · Cavidad Oro Aplicadores ... 380 keV Superfície Aplicador

In st i t u t Ca t a là d 'O n co lo g iaInstitut Català d’Oncologia

Parámetros relacionados con el implante

• UI, QI: Disminuyen con el paso del tiempo

• NDR: No muestra tendencia

Posición del Implante

ICO l’Hospitalet. Servei de Física Mèdica i Protecció Radiològica

1

1,2

1,4

1,6

1,8

2

2,2

2,4

2,6

Thursday Monday Tuesday Wednesday Thursday Friday

QI

UI

NDR

Page 8: Consideraciones Prácticas e Incertidumbres en la ...congresoapbi.riojasalud.es/doc/8IGNASI MODOLELL Dosimetria clinica.pdf · Cavidad Oro Aplicadores ... 380 keV Superfície Aplicador

In st i t u t Ca t a là d 'O n co lo g iaInstitut Català d’Oncologia

Parámetros relacionados con el implante

• DHI: Disminuye con el paso del tiempo

• V200 (puntos calientes): Aumenta con el paso del tiempo

• El movimiento de los tubos “calienta” el implante

Posición del Implante

ICO l’Hospitalet. Servei de Física Mèdica i Protecció Radiològica

0,64

0,66

0,68

0,7

0,72

0,74

0,76

Thursday Monday Tuesday Wednesday Thursday Friday

4,3

4,4

4,5

4,6

4,7

4,8

4,9

5

cc DHI

VI200

Page 9: Consideraciones Prácticas e Incertidumbres en la ...congresoapbi.riojasalud.es/doc/8IGNASI MODOLELL Dosimetria clinica.pdf · Cavidad Oro Aplicadores ... 380 keV Superfície Aplicador

In st i t u t Ca t a là d 'O n co lo g iaInstitut Català d’Oncologia

Parámetros relacionados con el volumen blanco

• Vptv: Gran variabilidad. Influencia de incertidumbre debido a la ausencia de contraste

• CI: Sigue la tendencia inversa a Vptv

• Vref (CI*Vptv): Permanece constante: • Isodosis del 100% queda en el interior de Vptv

• V100 se mantiene constante

• El movimiento de los tubos sigue el movimiento del PTV

Posición del Implante

ICO l’Hospitalet. Servei de Física Mèdica i Protecció Radiològica

Page 10: Consideraciones Prácticas e Incertidumbres en la ...congresoapbi.riojasalud.es/doc/8IGNASI MODOLELL Dosimetria clinica.pdf · Cavidad Oro Aplicadores ... 380 keV Superfície Aplicador

In st i t u t Ca t a là d 'O n co lo g iaInstitut Català d’Oncologia

Parámetros relacionados con el volumen blanco

• COIN: Sigue la tendencia de CI

• Vptv*COIN: Sigue una tendencia similar a Vref

Posición del Implante

ICO l’Hospitalet. Servei de Física Mèdica i Protecció Radiològica

0,5

0,52

0,54

0,56

0,58

0,6

0,62

0,64

0,66

0,68

Thursday Monday Tuesday Wednesday Thursday Friday

10

12

14

16

18

20

22

24

26

28

cc

COIN

VPTV*COIN

Page 11: Consideraciones Prácticas e Incertidumbres en la ...congresoapbi.riojasalud.es/doc/8IGNASI MODOLELL Dosimetria clinica.pdf · Cavidad Oro Aplicadores ... 380 keV Superfície Aplicador

In st i t u t Ca t a là d 'O n co lo g iaInstitut Català d’Oncologia

Incertidumbres

ICO l’Hospitalet. Servei de Física Mèdica i Protecció Radiològica

Incertidumbres

• Geométricas – Anatomia

– Implante

• Clínicas – Posición CTV

– Márgenes

• Imagen – Reconstrucción del implante

• Dosimétricas “Inherentes” – Calibración de la fuente

– Exactitud del posicionamiento

– Exactitud del temporizador

– Exactitud del modelo de cálculo

• Dosimétricas “propias” – Geometría implante y heterogeneidad

Page 12: Consideraciones Prácticas e Incertidumbres en la ...congresoapbi.riojasalud.es/doc/8IGNASI MODOLELL Dosimetria clinica.pdf · Cavidad Oro Aplicadores ... 380 keV Superfície Aplicador

In st i t u t Ca t a là d 'O n co lo g iaInstitut Català d’Oncologia

Incertidumbres

ICO l’Hospitalet. Servei de Física Mèdica i Protecció Radiològica

Incertidumbres

• Geométricas – Anatomia

– Implante

• Clínicas – Posición CTV

– Márgenes

• Imagen – Reconstrucción del implante

• Dosimétricas “Inherentes” – Calibración de la fuente

– Exactitud del posicionamiento

– Exactitud del temporizador

– Exactitud del modelo de cálculo

• Dosimétricas “propias” – Geometría implante y heterogeneidad

Page 13: Consideraciones Prácticas e Incertidumbres en la ...congresoapbi.riojasalud.es/doc/8IGNASI MODOLELL Dosimetria clinica.pdf · Cavidad Oro Aplicadores ... 380 keV Superfície Aplicador

In st i t u t Ca t a là d 'O n co lo g iaInstitut Català d’Oncologia

Incertidumbres

ICO l’Hospitalet. Servei de Física Mèdica i Protecció Radiològica

Incertidumbres

• Geométricas – Anatomia

– Implante

• Clínicas – Posición CTV

– Márgenes

• Imagen – Reconstrucción del implante

• Dosimétricas “Inherentes” – Calibración de la fuente

– Exactitud del posicionamiento

– Exactitud del temporizador

– Exactitud del modelo de cálculo

• Dosimétricas “propias” – Geometría implante y heterogeneidad

Calibración de la Fuente:

Sk: 5%

Exactitud del Posicionamiento:

Especificaciones y QA: 2 mm (0.2-0.3 mm)

Reproducibilidad: (( 0.03 mm ))

Exactitud del Temporizador:

Redondeo a un decimal:

- Inflables / Expandibles

- Tubos flexibles

Exactitud del Modelo de cálculo:

TG-43: 10% (incluye la incertidumbre en Sk)

Page 14: Consideraciones Prácticas e Incertidumbres en la ...congresoapbi.riojasalud.es/doc/8IGNASI MODOLELL Dosimetria clinica.pdf · Cavidad Oro Aplicadores ... 380 keV Superfície Aplicador

In st i t u t Ca t a là d 'O n co lo g iaInstitut Català d’Oncologia

La influencia del redondeo dependerá de:

• Dosis prescrita / Actividad de la fuente

• Número de catéteres

• Número de posiciones cargadas

• “nivel de optimización”

• Análisis de los tiempos de 358 pacientes – TUBOS FLEXIBLES

– Dosis Prescritas: 340 – 450 cGy

– Número de catéteres: 4 – 24

– Número de posiciones cargadas: 20 – 468

• Influencia del redondeo:

– Para una única posición: 4.9% Máximo (dwell time 1 s)

– Para la dosis total: 0.16% Máximo (tiempo total: 1 min)

Exactitud del Temporizador

ICO l’Hospitalet. Servei de Física Mèdica i Protecció Radiològica

Page 15: Consideraciones Prácticas e Incertidumbres en la ...congresoapbi.riojasalud.es/doc/8IGNASI MODOLELL Dosimetria clinica.pdf · Cavidad Oro Aplicadores ... 380 keV Superfície Aplicador

In st i t u t Ca t a là d 'O n co lo g iaInstitut Català d’Oncologia

Incertidumbres

ICO l’Hospitalet. Servei de Física Mèdica i Protecció Radiològica

Incertidumbres

• Geométricas – Anatomia

– Implante

• Clínicas – Posición CTV

– Márgenes

• Imagen – Reconstrucción del implante

• Dosimétricas “Inherentes” – Calibración de la fuente

– Exactitud del posicionamiento

– Exactitud del temporizador

– Exactitud del modelo de cálculo

• Dosimétricas “propias” – Geometría implante y heterogeneidad

Geometría implante y heterogeneidad:

Nuevos nodelos de cálculo:

- Collapsed Cone

- Monte Carlo

Heterogeneidad en la mama:

- Aire

- Pulmón

- Hueso

- Tejido muscular / gladular / adiposo

Page 16: Consideraciones Prácticas e Incertidumbres en la ...congresoapbi.riojasalud.es/doc/8IGNASI MODOLELL Dosimetria clinica.pdf · Cavidad Oro Aplicadores ... 380 keV Superfície Aplicador

In st i t u t Ca t a là d 'O n co lo g iaInstitut Català d’Oncologia

Phys Med. 2016 Oct;32(10):1245-1251

Peppa et al.

Dosimetric and radiobiological comparison of TG-43 and Monte Carlo

calculations in Ir-192 breast brachytherapy applications

Comparación de distribuciones de dosis:

Modelos de cálculo en braquiterapia de mama

ICO l’Hospitalet. Servei de Física Mèdica i Protecció Radiològica

Page 17: Consideraciones Prácticas e Incertidumbres en la ...congresoapbi.riojasalud.es/doc/8IGNASI MODOLELL Dosimetria clinica.pdf · Cavidad Oro Aplicadores ... 380 keV Superfície Aplicador

In st i t u t Ca t a là d 'O n co lo g iaInstitut Català d’Oncologia

Desviaciones de parámetros dosimétricos:

Modelos de cálculo en braquiterapia de mama

ICO l’Hospitalet. Servei de Física Mèdica i Protecció Radiològica

Page 18: Consideraciones Prácticas e Incertidumbres en la ...congresoapbi.riojasalud.es/doc/8IGNASI MODOLELL Dosimetria clinica.pdf · Cavidad Oro Aplicadores ... 380 keV Superfície Aplicador

In st i t u t Ca t a là d 'O n co lo g iaInstitut Català d’Oncologia

Ahnesjö et al.

Collapsed cone dose

calculations for

heterogeneous tissues

in brachytherapy using

primary and scatter

separation source data

Comput Methods

Programs Biomed.

2017 Feb;139:17-29

Tratamiento de mama,

comparación de isodosis

Modelos de cálculo en braquiterapia de mama

ICO l’Hospitalet. Servei de Física Mèdica i Protecció Radiològica

Page 19: Consideraciones Prácticas e Incertidumbres en la ...congresoapbi.riojasalud.es/doc/8IGNASI MODOLELL Dosimetria clinica.pdf · Cavidad Oro Aplicadores ... 380 keV Superfície Aplicador

In st i t u t Ca t a là d 'O n co lo g iaInstitut Català d’Oncologia

Modelos de cálculo en braquiterapia de mama

ICO l’Hospitalet. Servei de Física Mèdica i Protecció Radiològica

Cortesía de VARIAN

Page 20: Consideraciones Prácticas e Incertidumbres en la ...congresoapbi.riojasalud.es/doc/8IGNASI MODOLELL Dosimetria clinica.pdf · Cavidad Oro Aplicadores ... 380 keV Superfície Aplicador

In st i t u t Ca t a là d 'O n co lo g iaInstitut Català d’Oncologia

Doi: 10.1002/mp.12490 - Med Phys. 2017 Jul 27

Terribilini et al.

Performance evaluation of a collapsed cone dose calculation algorithm

for HDR Ir-192 of APBI treatments

Análisis de diez pacientes con localizaciones distintas:

Modelos de cálculo en braquiterapia de mama

ICO l’Hospitalet. Servei de Física Mèdica i Protecció Radiològica

Page 21: Consideraciones Prácticas e Incertidumbres en la ...congresoapbi.riojasalud.es/doc/8IGNASI MODOLELL Dosimetria clinica.pdf · Cavidad Oro Aplicadores ... 380 keV Superfície Aplicador

In st i t u t Ca t a là d 'O n co lo g iaInstitut Català d’Oncologia

Comparación TG43 – ACE – MC:

Modelos de cálculo en braquiterapia de mama

ICO l’Hospitalet. Servei de Física Mèdica i Protecció Radiològica

Page 22: Consideraciones Prácticas e Incertidumbres en la ...congresoapbi.riojasalud.es/doc/8IGNASI MODOLELL Dosimetria clinica.pdf · Cavidad Oro Aplicadores ... 380 keV Superfície Aplicador

In st i t u t Ca t a là d 'O n co lo g iaInstitut Català d’Oncologia

Variación dosimétrica TG-43 respecto cálculo MC:

TG-43 sobreestima en promedio los parámetros dosimétricos sobre PTV y OORR

• V100,PTV: +3% ± 1%

• V150,PTV: +20% ± 4%

• D50,PTV: +3% ± 1%

• D1cm3,piel: +7% ± 1%

• D0.5cm3,costilla: +4% ± 2%

• D1cm3,corazón: +3% ± 8%

La mayor variabilidad es en la dosis en el corazón (-8% a +18%) debida a la

variabilidad intrínseca entre los pacientes seleccionados

Modelos de cálculo en braquiterapia de mama

ICO l’Hospitalet. Servei de Física Mèdica i Protecció Radiològica

Page 23: Consideraciones Prácticas e Incertidumbres en la ...congresoapbi.riojasalud.es/doc/8IGNASI MODOLELL Dosimetria clinica.pdf · Cavidad Oro Aplicadores ... 380 keV Superfície Aplicador

In st i t u t Ca t a là d 'O n co lo g iaInstitut Català d’Oncologia

IJROBP 2016 Aug 1;95(5):1520-1526

Thrower et al.

Comparison of dose distributions with TG-43 and CCC algorithms

applied to APBI patient plans

Análisis de 50 pacientes tratados con SAVI o Contura:

TG-43 sobreestima en promedio los parámetros dosimétricos sobre PTV y OORR

• V100,PTV: +1.2% ± 1.5%

• V150,PTV: +7% ± 3%

• D1cm3,piel: +2.5% ± 2.8%

• D0.5cm3,costilla: +3.1% ± 1.6%

• D1cm3,pulmón: +3.1 ± 1.6%

Modelos de cálculo en braquiterapia de mama

ICO l’Hospitalet. Servei de Física Mèdica i Protecció Radiològica

Page 24: Consideraciones Prácticas e Incertidumbres en la ...congresoapbi.riojasalud.es/doc/8IGNASI MODOLELL Dosimetria clinica.pdf · Cavidad Oro Aplicadores ... 380 keV Superfície Aplicador

In st i t u t Ca t a là d 'O n co lo g iaInstitut Català d’Oncologia

Comparación TG43 – CCC:

Modelos de cálculo en braquiterapia de mama

ICO l’Hospitalet. Servei de Física Mèdica i Protecció Radiològica

Page 25: Consideraciones Prácticas e Incertidumbres en la ...congresoapbi.riojasalud.es/doc/8IGNASI MODOLELL Dosimetria clinica.pdf · Cavidad Oro Aplicadores ... 380 keV Superfície Aplicador

In st i t u t Ca t a là d 'O n co lo g iaInstitut Català d’Oncologia ICO l’Hospitalet. Servei de Física Mèdica i Protecció Radiològica

Page 26: Consideraciones Prácticas e Incertidumbres en la ...congresoapbi.riojasalud.es/doc/8IGNASI MODOLELL Dosimetria clinica.pdf · Cavidad Oro Aplicadores ... 380 keV Superfície Aplicador

In st i t u t Ca t a là d 'O n co lo g iaInstitut Català d’Oncologia

http://ico.gencat.cat

@ICOnoticies www.facebook.com/ICOnoticies

Institut Català d’Oncologia

ICO l’Hospitalet Hospital Duran i Reynals

Av. Granvia de L’Hospitalet, 199-203

08908 L’Hospitalet de Llobregat

ICO Badalona Hospital Germans Trias i Pujol

Ctra. del Canyet s/n

08916 Badalona

ICO Girona Hospital Doctor Trueta

Av. França s/n

17007 Girona

ICO Camp de Tarragona i Terres

de l’Ebre Hospital Joan XXIII

C. Dr. Mallafrè Guasch, 4 43005 Tarragona

Hospital Verge de la Cinta

C. de les Esplanetes, 14 43500 Tortosa

ICO l’Hospitalet. Servei de Física Mèdica i Protecció Radiològica