Width of Multileaf Collimator influence for size of irradiated structure PRV

Podobne dokumenty
konformalnej raka gruczołu krokowego Original article/artykuł oryginalny ONKOLOGIA I RADIOTERAPIA 2 (24) 2013

RADIOTERAPIA NOWOTWORÓW UKŁADU MOCZOWO PŁCIOWEGO U MĘŻCZYZN DOSTĘPNOŚĆ W POLSCE

OD ROZPOZNANIA DO NAPROMIENIANIA. Edyta Dąbrowska

Ocena skuteczności preparatów miejscowo znieczulających skórę w redukcji bólu w trakcie pobierania krwi u dzieci badanie z randomizacją

Specyfikacja dawki w radiochirurgii w technikach VMAT i CyberKnife

WPŁYW NOWOCZESNYCH TECHNIK NAPROMIENIENIA NA BEZPIECZEŃSTWO RADIOLOGICZNE W RADIOTERAPII

Comparison of dose distribution in planning target volume (PTV) using water, rubber or jelly bolus

Rozpoznawanie twarzy metodą PCA Michał Bereta 1. Testowanie statystycznej istotności różnic między jakością klasyfikatorów

Wykaz linii kolejowych, które są wyposażone w urządzenia systemu ETCS

Wykaz linii kolejowych, które są wyposażone w urzadzenia systemu ETCS

Techniki Jądrowe w Diagnostyce i Terapii Medycznej

Akceleratory do terapii niekonwencjonalnych. Sławomir Wronka

Artykuł oryginalny Original article

Analiza rozkładu dawki dla aplikacji dojamowo-śródtkankowych w brachyterapii raka szyjki macicy.

Zarządzanie sieciami telekomunikacyjnymi

TERAPIA PROTONOWA. Proseminarium magisterskie 18 X /36. Marta Giżyńska

Rola brachyterapii w leczeniu wznowy miejscowej raka stercza

Indywidualizacja leczenia promieniowaniem jonizującym. Paweł Kukołowicz Zakład Fizyki Medycznej

An evaluation of GoldAnchor intraprostatic fiducial marker stability during the treatment planning

CHARAKTERYSTYKA, KRYTETRIA I WARUNKI WYKONYWANIA PROCEDUR WYSOKOSPECJALISTYCZNYCH RADIOTERAPII

S T R E S Z C Z E N I E

Radioterapia stereotaktyczna. Rafal Dziadziuszko Gdański Uniwersytet Medyczny

3.2 Warunki meteorologiczne

Artykuł oryginalny Original article

Charakterystyka kliniczna chorych na raka jelita grubego

Description of non-complanar conformal radiotherapy technique used in stomach cancer patients

ZALEŻNOŚĆ MIĘDZY WYSOKOŚCIĄ I MASĄ CIAŁA RODZICÓW I DZIECI W DWÓCH RÓŻNYCH ŚRODOWISKACH

Warsztaty Ocena wiarygodności badania z randomizacją

Grzegorz Bielęda Zakład Fizyki Medycznej Wielkopolskie Centrum Onkologii

Brak nawrotu choroby u pacjentów z rakiem prostaty leczonych terapią protonową w czeskim Centrum Terapii Protonowej w Pradze, Republice Czeskiej

Weronika Mysliwiec, klasa 8W, rok szkolny 2018/2019

Zastosowanie Rapid Arc w Radioterapii Raka Płuca. Marzena Janiszewska

Zastosowanie spektroskopii EPR do badania wolnych rodników generowanych termicznie w drotawerynie

Jak przerwać klincz - ocena i optymalizacja dawek w narządach krytycznych w brachyterapii prostaty, algorytmy obliczeniowe i metody aplikacji izotopu

Lek. Ewelina Anna Dziedzic. Wpływ niedoboru witaminy D3 na stopień zaawansowania miażdżycy tętnic wieńcowych.

Instrukcja obsługi User s manual

Typ histopatologiczny

Ocena potrzeb pacjentów z zaburzeniami psychicznymi



Akademia Morska w Szczecinie. Wydział Mechaniczny

Katarzyna Durda STRESZCZENIE STĘŻENIE KWASU FOLIOWEGO ORAZ ZMIANY W OBRĘBIE GENÓW REGULUJĄCYCH JEGO METABOLIZM JAKO CZYNNIK RYZYKA RAKA W POLSCE

Knovel Math: Jakość produktu

Profil alergenowy i charakterystyka kliniczna dorosłych. pacjentów uczulonych na grzyby pleśniowe

Gynecologic Oncology Dr hab. med. Paweł Blecharz Klinika Ginekologii Onkologicznej, Centrum Onkologii, Instytut, Oddział Kraków

Few-fermion thermometry

Projektowanie procesów logistycznych w systemach wytwarzania

Helena Boguta, klasa 8W, rok szkolny 2018/2019

Installation of EuroCert software for qualified electronic signature

EXAMPLES OF CABRI GEOMETRE II APPLICATION IN GEOMETRIC SCIENTIFIC RESEARCH

Przewody do linii napowietrznych Przewody z drutów okrągłych skręconych współosiowo

Raki HPV (+) ustnej części gardła. Kiedy i jak deeskalować intensywność leczenia? Dr hab. n. med. Tomasz Rutkowski Lek. Dorota Księżniak-Baran

Patients price acceptance SELECTED FINDINGS

Review article/artykuł poglądowy ONKOLOGIA I RADIOTERAPIA 3 (25) 2013

Ocena wpływu nasilenia objawów zespołu nadpobudliwości psychoruchowej na masę ciała i BMI u dzieci i młodzieży

PRZYKŁAD ZASTOSOWANIA DOKŁADNEGO NIEPARAMETRYCZNEGO PRZEDZIAŁU UFNOŚCI DLA VaR. Wojciech Zieliński

BADANIA WYTRZYMA OŒCI NA ŒCISKANIE PRÓBEK Z TWORZYWA ABS DRUKOWANYCH W TECHNOLOGII FDM

Niskie dawki poza obszarem napromieniania: symulacje Monte Carlo, pomiar i odpowiedź radiobiologiczna in vitro komórek

Proposal of thesis topic for mgr in. (MSE) programme in Telecommunications and Computer Science

Zastosowanie systemu 2D TL do badania skanujących wiązek protonowych


Rozprawa na stopień naukowy doktora nauk medycznych w zakresie medycyny

PODSTAWY PLANOWANIA LECZENIA, DOZYMETRIA WIĄZEK PROMIENIOWANIA X i ELEKTRONÓW.

Pro-tumoral immune cell alterations in wild type and Shbdeficient mice in response to 4T1 breast carcinomas

PODSTAWY PLANOWANIA LECZENIA, DOZYMETRIA WIĄZEK PROMIENIOWANIA X i ELEKTRONO W.

Raport bieżący: 44/2018 Data: g. 21:03 Skrócona nazwa emitenta: SERINUS ENERGY plc

Hard-Margin Support Vector Machines

Porównanie dwóch metod radioterapii sterowanej obrazem (IGRT) chorych na raka stercza CBCT i 2D-2D kv

Obrazowanie kręgosłupa w badaniu TK i MR w różnych grupach wiekowych

Is there a relationship between age and side dominance of tubal ectopic pregnancies? A preliminary report

Dominika Janik-Hornik (Uniwersytet Ekonomiczny w Katowicach) Kornelia Kamińska (ESN Akademia Górniczo-Hutnicza) Dorota Rytwińska (FRSE)

Ultrasonograficzna ocena unaczynienia oraz objętości szyjki macicy u kobiet ciężarnych z użyciem techniki 3D Power Doppler oraz programu VOCAL

Podstawa prawna: Art. 70 pkt 1 Ustawy o ofercie - nabycie lub zbycie znacznego pakietu akcji

Standardized Test Practice

ROZPRAWY NR 128. Stanis³aw Mroziñski

Ocena śródfrakcyjnej ruchomości gruczołu krokowego w trakcie radioterapii chorych na raka stercza

Krytyczne czynniki sukcesu w zarządzaniu projektami

Has the heat wave frequency or intensity changed in Poland since 1950?

Ocena zależności stężeń interleukin 17, 22 i 23 a wybranymi parametrami klinicznymi i immunologicznymi w surowicy chorych na łuszczycę plackowatą

Biologiczne podstawy radioterapii Wykład 4 podstawy radioterapii

Zastosowania Metod Fizyki Jądrowej Akceleratory medyczne i przemysłowe

Machine Learning for Data Science (CS4786) Lecture11. Random Projections & Canonical Correlation Analysis

Porównanie skuteczności i bezpieczeństwa schematów immunoterapii BeG w raku pęcherza moczowego

Assessment of motor function of the upper extremity after biofeedback training in patients with ischemic stroke preliminary results

Wydział Fizyki, Astronomii i Informatyki Stosowanej Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu

Wprowadzenie do programu RapidMiner, część 2 Michał Bereta 1. Wykorzystanie wykresu ROC do porównania modeli klasyfikatorów

1945 (96,1%) backlinks currently link back (74,4%) links bear full SEO value. 0 links are set up using embedded object

TRANSPORT W RODZINNYCH GOSPODARSTWACH ROLNYCH

OpenPoland.net API Documentation

Pomiary rozkładów dawek poza obszarem terapeutycznym na wybranych głębokościach i odległościach od osi wiązki.

Badania osobniczej promieniowrażliwości pacjentów poddawanych radioterapii. Andrzej Wójcik

Analiza rozkładów dawek w radioterapii z zastosowaniem modulacji intensywności dawki w porównaniu z radioterapią konformalną.

Tychy, plan miasta: Skala 1: (Polish Edition)

STRUKTURA ŻELIWA EN-GJS W ZALEŻNOŚCI OD MATERIAŁÓW WSADOWYCH

SYSTEMU DO REEDUKACJI CHODU TRZECIEJ GENERACJI NA PARAMETRY CZASOWO-PRZESTRZENNE CHODU

OCENA MOśLIWOŚCI WYKORZYSTANIA HODOWLI ŚWIŃ RASY ZŁOTNICKIEJ

Urząd Miasta Bielsko-Biała - um.bielsko.pl Wygenerowano: /10:16:18

EDYTA KATARZYNA GŁAŻEWSKA METALOPROTEINAZY ORAZ ICH TKANKOWE INHIBITORY W OSOCZU OSÓB CHORYCH NA ŁUSZCZYCĘ LECZONYCH METODĄ FOTOTERAPII UVB.

Analysis of infectious complications inf children with acute lymphoblastic leukemia treated in Voivodship Children's Hospital in Olsztyn

INSTYTUT GENETYKI I HODOWLI ZWIERZĄT POLSKIEJ AKADEMII NAUK W JASTRZĘBCU. mgr inż. Ewa Metera-Zarzycka

Transkrypt:

Width of Multileaf Collimator influence for size of irradiated structure PRV Izabela Wiatrowska 1,2, Karolina Majewska 2, Roman Makarewicz 1,3, Sebastian Maleszka 2, Paweł Kukuczka 2, Żaneta Okońska 2 1 Katedra i Klinika Onkologii i Brachyterapii Collegium Medicum w Bydgoszczy UMK w Toruniu 2 Zakład Fizyki Medycznej Centrum Onkologii w Bydgoszczy 3 Oddział Kliniczny Brachyterapii Centrum Onkologii w Bydgoszczy Address for correspondence/ Adres do korespondencji: Mgr Izabela Wiatrowska Katedra i Klinika Onkologii i Brachyterapii, Zakład Fizyki Medycznej Centrum Onkologii w Bydgoszczy ul. dr Izabeli Romanowskiej 2 85-796 Bydgoszcz e-mail: iza.wiatrowska@onet.pl Received: 16.04.2013 Accepted: 17.05.2013 Published: 28.06.2013 STATISTIC STATYSTYKA Word count Liczba słów Tables Tabele Figures Ryciny References Piśmiennictwo 1237/1046 2 4 8 Wpływ szerokości listków kolimatora wielolistkowego na wielkość napromienianej struktury PRV Original article/artykuł oryginalny Summary The principal aim of radiotherapy is to deliver a dose of ionising radiation to the target volume, with simultaneous minimization of radiation absorbed by healthy tissues. The radiation beam modelling is an important method of minimisation of the dose absorbed by healthy tissues and critical structures. The therapeutic field is usually rectangular or square. Its shape depends on position of the collimator jaws in the therapeutic apparatus. However, a target volume may have various shapes. Therefore, some additional devices are necessary to shape the therapeutic field appropriately to the shape of the irradiated area. A multileaf collimator (MLC) is a device allowing shaping of irregular fields and reproduction of any shape of the irradiated volume. It is a set of mobile leafs able to block some selected fractions of the radiation beam. When access to the tumour volume is limited by neighbouring organs at risk, MLC width may significantly influence distribution of dose in the tumour and protection of neighbouring critical organs. Keywords: multileaf collimator (MLC), organs at risk (OAR), peritumoral rind (PRV), dosevolume histogram (DVH), conformity index (CI). Streszczenie Podstawowym celem radioterapii jest dostarczenie dawki promieniowania jonizuj¹cego do objêtoœci targetu, jednoczeœnie minimalizuj¹c iloœæ promieniowania zaabsorbowanego w zdrowych tkankach. Modelowanie wi¹zki promieniowania jest wa nym sposobem minimalizacji dawki poch³oniêtej w zdrowych tkankach oraz strukturach krytycznych. Pole terapeutyczne najczêœciej przyjmuje kszta³t prostok¹ta lub kwadratu, które jest kszta³towane przez szczêki kolimatora w aparacie terapeutycznym. Jednak objêtoœæ docelowa przyjmuje ró ne kszta³ty, w zwi¹zku z tym wymagane s¹ dodatkowe urz¹dzenia potrzebne do ukszta³towania pola terapeutycznego dostosowanego kszta³tem do obszaru napromienianego. Kolimator wielolistkowy, to urz¹dzenie s³u ¹ce do formowania pól nieregularnych oraz odtwarzania dowolnego kszta³tu objêtoœci napromienianej. Jest to zestaw ruchomych listków, które posiadaj¹ mo liwoœæ blokowania niektórych frakcji wi¹zki promieniowania. W sytuacji kiedy dostêp do objêtoœci guza jest ograniczony z powodu s¹siaduj¹cych z nim organów krytycznych, szerokoœæ MLC mo e mieæ istotny wp³yw na rozk³ad dawki w guzie oraz ochronê narz¹dów krytycznych do niego przyleg³ych. S³owa kluczowe: kolimator wielolistkowy (MLC), organy krytyczne (OAR), pierœcieñ oko³oguzowy (PRV), histogram dawka-objêtoœæ (DVH), wspó³czynnik konformalnoœci (CI) ONKOLOGIA I RADIOTERAPIA 2 (24) 2013

36 I. WIATROWSKA et al. INTRODUCTION The basic aim of radiotherapy is to deposit a dose of ionising radiation within the target volume with simultaneous minimization of the amount of radiation absorbed by healthy tissues. The radiation beam modelling is an important method of minimisation of the dose absorbed by healthy tissues and critical structures. Usually a therapeutic field is rectangular or square, and the shape depends on the collimator jaws in the therapeutic apparatus. However, the shape of a target volume may be different. Therefore, additional devices are necessary, that would shape the therapeutic field adapting it to the shape of the irradiated area. A multileaf collimator (MLC) is a device allowing shaping of irregular fields and reproduction of any shape of the irradiated volume. It is a set of mobile leafs able to block some selected fractions of the radiation beam. Number and shape of leafs in the MLC may be variable. A typical collimator is equipped with 40 to 120 pairs of opposing leafs made of tungsten. Their position and movement are controlled by a computer [1,2,3]. When access to the tumour volume is limited by neighbouring organs at risk (OAR), the MLC width may significantly influence the dose distribution in the tumour and protection of neighbouring OARs [4]. Purpose of the study is to compare the planned organ at risk volume (PRV) located in the closest vicinity of the neoplastic lesion in patients with prostatic cancer, irradiated with external beams in course of teleradiotherapy, with use of the MLC80 and the MLC120 collimator. MATERIAL AND METHODS The analysis was performed in a group of 17 patients with confirmed prostatic cancer, treated in the Oncology Centre in Bydgoszcz in 2012. Patients were irradiated with external beams (EBRT) in form of photons with the accelerating potential of 15MV, using a 4-filed technique (so called, box) with beams orientation at 0, 90, 180 and 270, with a multileaf collimator (MLC). Therapeutic plans were created with MLC width of 1cm (MLC80) and of 5mm (MLC120), depending on the selected apparatus used for irradiation of a patient. The total therapeutic dose of the radiotherapy was 65Gy. Patients were irradiated once daily with a fraction dose (2.6 Gy), five days a week. The dose specification at the reference point was consistent with requirements of the ICRU report. Transverse sections from computed tomography were used for the therapy planning. Planning target volume (PTV) and organs at risk (OAR) were marked on Ct scans. WSTĘP Podstawowym celem radioterapii jest zdeponowanie dawki promieniowania jonizuj¹cego w objêtoœci docelowej (targecie), jednoczeœnie minimalizuj¹c iloœæ promieniowania zaabsorbowanego w zdrowych tkankach. Modelowanie wi¹zki promieniowania jest wa nym sposobem minimalizacji dawki poch³oniêtej w zdrowych tkankach oraz strukturach krytycznych. Zazwyczaj pole terapeutyczne ma kszta³t prostok¹ta lub kwadratu, który jest kszta³towany przez szczêki kolimatora w aparacie terapeutycznym. Jednak objêtoœæ docelowa (target) przyjmuje ró ne kszta³ty w zwi¹zku z tym wymagane s¹ dodatkowe urz¹dzenia potrzebne do ukszta³towania pola terapeutycznego dostosowanego kszta³tem do obszaru napromienianego. Kolimator wielolistkowy (MLC-Multileaf Collimator) to urz¹dzenie s³u ¹ce do formowania pól nieregularnych oraz odtwarzania dowolnego kszta³tu objêtoœci napromienianej. Jest to zestaw ruchomych listków, które posiadaj¹ mo liwoœæ blokowania niektórych frakcji wi¹zki promieniowania. Iloœæ i kszta³t MLC jest ró ny. Typowy kolimator posiada od 40 do 120 par naprzeciwlegle po³o onych listków wolframowych, których po³o enie i ruch jest sterowany komputerowo [1,2,3]. W sytuacji kiedy dostêp do objêtoœci guza jest ograniczony z powodu s¹siaduj¹cych z nim narz¹dów krytycznych (OAR), szerokoœæ MLC mo e mieæ istotny wp³yw na rozk³ad dawki w guzie oraz ochronê OAR do niego przyleg³ych [4]. Celem badania jest porównanie objêtoœci napromienianych zdrowych tkanek (PRV) znajduj¹cych siê w najbli szej okolicy zmiany nowotworowej u chorych z rakiem gruczo³u krokowego, napromienianych wi¹zkami zewnêtrznymi w teleradioterapii przy zastosowaniu kolimatora MLC80 oraz MLC120. MATERIAŁ I METODY Analiza zosta³a przeprowadzona na grupie 17 chorych z rozpoznanym rakiem gruczo³u krokowego leczonych w Centrum Onkologii w Bydgoszczy w roku 2012. Chorzy zostali poddani napromienieniu wi¹zkami zewnêtrznymi (EBRT) w postaci fotonów o potencjale przyspieszaj¹cym 15MV w technice czteropolowej (tzw. box) o orientacji wi¹zek 0, 90, 180 i 270 z zastosowaniem kolimatora wielolistkowego (MLC). Plany terapeutyczne tworzono z zastosowaniem MLC o szerokoœci 1cm (MLC80) jak i 5mm (MLC120), w zale noœci od wybranego aparatu, na którym pacjent by³ napromieniany. Ca³kowita dawka terapeutyczna w radioterapii wynosi³a 65Gy. Chorych napromieniano raz dziennie dawk¹ frakcyjn¹ (2,6Gy) przez 5 dni w tygodniu. Specyfikacja dawki w punkcie referencyjnym by³a zgodna z wymogami raportu ICRU. Do planowania leczenia wykorzystano przekroje poprzeczne tomografii komputerowej, na których dokonano oznaczenia struktur objêtych tkank¹ nowotworow¹ (PTV-Planning Target Volume) oraz narz¹dy krytyczne (OAR-Organ at Risk) W celu porównania planów leczenia stworzonych przy pomocy dwóch odmiennych kolimatorów (MLC80

Width of Multileaf Collimator influence for size of irradiated structure PRV 37 In order to compare plans of therapy created with two different collimators (MLC80 contra MLC120), original therapeutic plans were re-calculated for the given MLC, changing no other parameters except for the multileaf collimator. If a patient was irradiated with the MLC80 collimator, plans were re-calculated into MLC 120 plans and vice-versa. Moreover, a peritumoral rind (PRV) of 2 cm width was created in order to evaluate the dose in healthy tissues directly adjacent to the target volume (PTV) (Fig. 1a,b). Dose-volume histograms (DVH) for the PRV structure receiving 50%, 80%, 90% and 100% of the dose were analysed. In order to evaluate the conformity of the dose distribution in the target area, the conformity index (CI) was calculated. The Shapiro-Wilk test was used for evaluation of normality of the tested variable. Because the test demonstrated no normality of variable distribution, the Wil- kontra MLC120), przeliczono orginalne plany terapeutyczne z u ytym MLC nie zmieniaj¹c adnych parametrów z wyj¹tkiem kolimatora wielolistkowego. W przypadku gdy chorego napromieniano przy u yciu kolimatora MLC80 wówczas plany przeliczono na plany z MLC 120 i na odwrót. Ponadto utworzono strukturê PRV (Peritumoral Rind) o szerokoœci 2cm w celu oszacowania dawki w zdrowych tkankach bezpoœrednio przylegaj¹cych do objêtoœci targetu (PTV) Fig.1a,b. Analizie poddano histogramy (DVH-Dose Volume Histogram) zale noœci dawka-objêtoœæ dla struktury PRV otrzymuj¹cej 50%, 80%, 90% i 100% dawki. W celu oceny konformalnoœci rozk³adu dawki w obszarze tarczowym obliczono wspó³czynnik konformalnoœci (CI; Conformity Index). W celu oceny czy badana zmienna ma rozk³ad normalny zastosowano test Shapiro-Wilka. Z powodu braku uzyskania normalnoœci rozk³adu zmiennych w celu po- Fig. 1a,b. Shape of the irradiated field and its inclusion in the 2cmwidth PRV structure with MLC120 and MLC80, respectively Fig. 1a,b. Kształt pola napromienianego i objęcie go przez strukturę PRV o szerokości 2cm przy użyciu odpowiednio MLC120 i MLC80 a b 2 (24) 2013

38 I. WIATROWSKA et al. coxon rank order test was used for comparison of significance of differences. Differences with probability of p<0.05 were accepted as statistically significant. RESULTS Width of the PRV structure was selected so that it extended beyond borders of the MLC edge adapted to the target volume. The purpose of that was to evaluate the dose in the whole area of healthy tissues involved in the irradiated area. If lower width of the structure is applied (1 cm), between MLC edges and PRV there are some areas of healthy tissue receiving a dose, but excluded from the PRV volume (so called, steps) (Fig. 2a,b). It that case, for that area of healthy tissue the dose cannot be determined (Fig. 3). równania istotnoœci ró nic, zastosowano test kolejnoœci rang Wilcoxona. Za istotne statystycznie ró nice uznano te, dla których prawdopodobieñstwo p < 0,05. WYNIKI Szerokoœæ struktury PRV dobrano w taki sposób, aby wychodzi³a ona poza granice krawêdzi MLC dostosowanego do objêtoœci tarczowej, tak aby oszacowaæ dawkê w ca³ym obszarze zdrowych tkanek znajduj¹cych siê w polu napromienianym. W przypadku zastosowania tej struktury o mniejszej szerokoœci (1cm), miêdzy krawêdziami MLC a PRV wystêpuj¹ obszary zdrowych tkanek otrzymuj¹ce dawkê, jednak nie zawieraj¹ce siê w objêtoœci PRV (tzw. schodki) Fig.2a,b. Wówczas, dla tego obszaru zdrowych tkanek dawka nie mo e byæ wyznaczona Fig.3. Fig. 2a,b. Shape of the irradiated filed and its inclusion in the PRV structure of 1 cm width, with MLC80 and MLC120, respectively Fig. 2a,b. Kształt pola napromienianego i objęcie go przez strukturę PRV o szerokości 1cm przy użyciu odpowiednio MLC80 i MLC120 a b

Width of Multileaf Collimator influence for size of irradiated structure PRV 39 A mean target volume was 255.65cm 3 (range 98.36 388.82cm 3 ), and the mean PRV volume was 997.17 cm 3 (range 545.37 1302.95 cm 3 ). Mean CI value was 2.16 (median 2.14) with MLC80 and 2.1 (median 2.06) with MLC120 (Tab. 1). Despite small differences between CI values (MLC80 vs. MLC120) a statistically significance difference was demonstrated (p<0.001374). Analysing the correlation between the CI and the target volume it was demonstrated that there is a very strong significant correlation between the conformity index and the irradiated volume (PTV) (p<0.000000 for MLC80 and MLC120). Comparing the PRV structure receiving 50%, 80%, 90% and 100% (PRV50%, PRV80%, PRV90%, PRV100% with MLC80 vs. MLC120) of the assigned (therapeutic) dose in the target volume, statistically significant differences were obtained for all instances, except for PRV100%. Detailed results are presented in the Table 2. Œrednia wartoœæ objêtoœci targetu wynosi³a 255,65cm 3 (zakres 98,36-388,82cm 3 ), natomiast œrednia wartoœæ objêtoœci PRV wynosi³a 997,17 cm 3 (zakres 545,37-1302,95 cm 3 ). Wartoœæ œrednia CI wynosi³a 2,16 (mediana 2,14) przy zastosowaniu MLC80 oraz 2,1 (mediana 2,06) przy zastosowaniu MLC120 (Tab.1). Pomimo ma³ych ró nic miêdzy wartoœciami CI (MLC80 vs. MLC120), stwierdzono istotn¹ statystycznie ró nicê (p<0,001374). Analizuj¹c zale noœæ wspó³czynnika CI od objêtoœci targetu stwierdzono, e pomiêdzy wartoœciami wspó³czynnika konformalnoœci a objêtoœci¹ napromienian¹ (PTV) wystêpuje bardzo wysoka istotna korelacja (p<0,000000 dla MLC80 i MLC120). Porównuj¹c strukturê PRV otrzymuj¹c¹ 50%, 80%, 90% i 100% (PRV50%, PRV80%, PRV90%, PRV100% przy zastosowaniu MLC80 vs. MLC120) dawki przypisanej (terapeutycznej) w objêtoœci targetu, uzyskano istotne statystycznie ró nice z wyj¹tkiem PRV100%. Szczegó³owe wyniki przedstawiono w tabeli 2. Fig. 3. Area of healthy tissue contained in, so called, steps Fig. 3. Obszar zdrowych tkanek znajdujących się w tzw. schodkach Tab. 1. Recapitulation of CI values (Conformity Index) MLC80 (1cm) MLC120 (5mm) CI (mean) 2.16 2.10 CI (stand. dev.) 0.16 0.15 CI (range) 1.96-2.52 1.84-2.37 Tab. 1. Podsumowanie wartości CI (Conformity Index) MLC80 (1cm) MLC120 (5mm) CI (œrednie) 2,16 2,10 CI (odch. st) 0,16 0,15 CI (zakres) 1,96-2,52 1,84-2,37 Tab. 2. Comparison of percent ratio of the therapeutic dose deposited in the PRV structure with MLC80 and MLC120 PRV (Peritumoral Rind) MLC 80 vs. MLC 120 PRV50% p<0.000014 PRV80% p<0.000012 PRV90% p<0.000016 PRV100% none Tab. 2. Porównanie % dawki terapeutycznej zdeponowanej w strukturze PRV przy zastosowaniu MLC80 i MLC120 PRV (Peritumoral Rind) MLC 80 vs. MLC 120 PRV50% p<0,000014 PRV80% p<0,000012 PRV90% p<0,000016 PRV100% brak 2 (24) 2013

40 I. WIATROWSKA et al. Figure 1 presents a sample dose-volume histogram (DVH) for the PRV structure. In the histogram the volume of healthy tissue receiving a dose of radiation during the radiotherapy with MLC80 and MLC120 is represented as solid lines for both MLC (triangles and squares). As indicated by the histogram, application of the multileaf collimator of 5 mm width causes reduction of the PRV area, thus ensuring its better protection. That is associated with a more precise adaptation of the collimator leaves to the irradiated volume (target). DISCUSSION The analysis demonstrated that there are small, yet significant differences between the MLC80 collimator of 1 cm width and the MLC120 collimator of 5mm width. Selection of the MLC120 collimator improves conformity (p<0.000000) and reduces the volume of irradiated healthy tissue (PRV) adjacent to the neoplastic lesion, for PRV50%, PRV80%, PRV90% and PRV100% p<0.000014; p<0.000012; p<0.000016; none, respectively. There are many literature reports regarding studies on effect of the MLC width on parameters of therapy, that is the number of monitor units (MU), conformity index (CI), homogeneity index (HI), dose distribution in the target area, protection of organs at risk. Numerous studies support superiority of the collimator with smaller leaves in conformal therapy and in the IMRT technique for various tumour localisations. Wu et al. [5] comparing the IMRT technique with MLC of 4mm with and the MLC of 10mm in prostatic cancer demonstrated a better protection of healthy tissue adjacent to the target volume with MLC 4mm. Kubo et al. [6] studied effect of MLC of various width (1.7-3mm and 10mm) in radiosurgery (cerebral tumours) and then in the 3D conformal technique (prostatic cancer). A positive effect of the collimator with smaller leaves on the value of the conformity index and protection of organs at risk was demonstrated Na Ryc. 1. przedstawiono przyk³adowy histogram DVH (Dose Volume Histogram) zale noœci dawka-objêtoœæ dla struktury PRV. Objêtoœæ zdrowych tkanek otrzymuj¹ca dawkê promieniowania w radioterapii przy u yciu MLC80 oraz MLC120 zaprezentowano na histogramie w postaci linii ci¹g³ych odpowiednio dla MLC (trójk¹ty i kwadraty). Jak wynika z histogramu, zastosowanie kolimatora wielolistkowego o szerokoœci 5mm powoduje redukcjê obszaru PRV, a tym samym lepsz¹ jego ochronê. Jest to zwi¹zane z precyzyjniejszym dopasowaniem siê listków kolimatora do objêtoœci napromienianej (targetu). DYSKUSJA Przeprowadzona analiza pokaza³a, e pomiêdzy kolimatorem MLC80 o szerokoœci 1cm a MLC120 o szerokoœci 5mm istniej¹ ma³e, ale istotne ró nice. Zastosowanie kolimatora (MLC120) polepsza konformalnoœæ (p<0,000000) oraz redukuje objêtoœæ napromienianych zdrowych tkanek (PRV) przylegaj¹cych do tkanek zmienionych nowotworowo, odpowiednio dla PRV50%, PRV80%, PRV90% i PRV100% (p<0,000014; p<0,000012; p<0,000016; brak). W literaturze istnieje szereg badañ dotycz¹cych wp³ywu szerokoœci MLC na parametry leczenia tj. iloœæ jednostek monitorowych (Monitor Unites-MU), indeks konformalnoœci (Conformity Index-CI), indeks jednorodnoœci (Homogeneous Index-HI), rozk³ad dawki w obszarze tarczowym, ochrona narz¹dów krytycznych. Liczne badania potwierdzaj¹ przewagê kolimatora z mniejszymi listkami w radioterapii konformalnej jak i technice IMRT dla ró nych lokalizacji nowotworów. Wu i wsp. [5] porównuj¹c MLC o szerokoœci 4mm z MLC 10mm w raku gruczo³u krokowego stosuj¹c technikê IMRT, uzyskali lepsz¹ ochronê tkanek zdrowych przylegaj¹cych do objêtoœci targetu przy zastosowaniu MLC 4mm. Kubo i wsp. [6] badali wp³yw ró nej szerokoœci MLC (1,7-3mm i 10mm) w radiochirurgii (guzy mózgu) a nastêpnie Fig. 1. A histogram presenting a comparison between irradiated PVR volumes for two applied collimators (MLC80-(triangles), MLC120- (squares)) Ryc. 1. Histogram przedstawiający porównanie napromienianej objętości PRV w zależności od zastosowanego MLC (MLC80-(trójkąty), MLC120-(kwadraty)

Width of Multileaf Collimator influence for size of irradiated structure PRV 41 for both techniques. Monk et al. [7], and Chern et al. [8] compared the effect of MLC 3mm and MLC 5mm on the CI value in stereotactic radiotherapy and stereotactic radiosurgery. CI results obtained by them were significantly lower in case of application of the MLC 3mm. Our study results support the observation that with lower MLC of 5mm (120) the conformity index is significantly lower compared to the MLC 10mm (80). Also protection of healthy tissue (PRV) and of organs at risk located in close vicinity of the tumour is more favourable with MLC120. CONCLUSIONS Analysing therapy plans with application of two different MLC widths it may be concluded that with smaller leaves healthy tissue (PRV) / organs at risk positioned within the irradiated field are better protected. That is due to a more precise adaptation of the MLC to the target shape/volume. w technice konformalnej 3D (rak prostaty). W obu technikach stwierdzono pozytywny wp³yw kolimatora z mniejszymi listkami na wielkoœæ indeksu konformalnoœci oraz ochronê narz¹dów krytycznych. Monk i wsp. [7] a tak e Chern i wsp. [8], porównywali wp³yw MLC 3mm i MLC 5mm na wielkoœæ CI w radioterapii stereotaktycznej i radiochirurgii stereotaktycznej. Uzyskane przez nich wyniki CI by³y istotnie ni sze w przypadku zastosowania MLC 3mm. Uzyskane przez nas wyniki badañ potwierdzaj¹, e stosuj¹c mniejsze MLC 5mm(120) indeks konformalnoœci jest istotnie ni szy w porównaniu z MLC 10mm(80), a tak e ochrona tkanek zdrowych (PRV) i narz¹dów krytycznych znajduj¹cych siê w najbli szym s¹siedztwie guza, wypada korzystniej przy u yciu MLC120. WNIOSKI Analizuj¹c plany leczenia przy zastosowaniu dwóch ró nych szerokoœci MLC mo na stwierdziæ, e przy u yciu mniejszych listków tkanki zdrowe (PRV) / narz¹dy krytyczne znajduj¹ce siê w polu napromienianym, s¹ lepiej chronione. Ma to zwi¹zek z precyzyjniejszym dostosowaniem siê MLC do kszta³tu/objêtoœci targetu. References/Piśmiennictwo: 1. Matjaz Jeraj, Vlado Robar Multileaf collimator in radiotherapy Radiol Oncol 2004; 38: 235-240. 2. Fizyka Medyczna Tom 9 pod redakcj¹ Macjeja Na³êcza Akademicka Oficyna Wydawnicza Exit Warszawa 2002. 3. A. Rembielak Radioterapia w przypadku raka stercza z zastosowaniem techniki modulacji intensywnoœci wi¹zki (IMRT).Urol Pol 2006; 59 4. Youling Gong, Shichao Wang, Lin Zhou i wsp.: Dosimetric comparison using different multileaf collimeters in intensity-modulated radiotherapy for upper thoracic esophageal cancer. Radiat Oncol 2010; 5 5. Wu Q, Mohan R, Stein J i wsp.: The impact of leaf width of MLC on intensity-modulated 3DCRT of prostate. Med Phys 1996; 23-1170. 6. H. Dale Kubo, Richard B. Wilder, Conrad T. E. Pappas: Impact of collimator leaf width on stereotactic radiosurgery and 3D conformal radiotherapy treatment plans. Int J Radiat Oncol Biol Phys 1999; 44: 937-945. 7. Jacqueline Elizabeth Monk, Julian Richard Perks, David Doughty i wsp.: Comparison of micro-multileaf collimator with a 5mm-leaf-width collimator for intracranial stereotactic radiotherapy. Int J Radiat Oncol Biol Phys 2003; 57: 1443-1449. 8. Shyh-Shi Chern, Dennis D. Leavitt, Randy L. Jensen i wsp.: Is smaller better? Comparison of 3-mm and 5- mm leaf size for stereotactic radiosurgery: A dosimetric study. Int J Radiat Oncol Biol Phys 2006; 66: S76-S81 2 (24) 2013