PRACE ORYGINALNE Leszek MISZCZYK 1 Wojciech LESZCZYÑSKI 2 Krzysztof SZCZEPANIK 1 Wojciech MAJEWSKI 1 Porównanie dwóch metod radioterapii sterowanej obrazem (IGRT) chorych na raka stercza i 2D-2D kv Comparison of two image guided radiation therapy (IGRT) methods used for prostate cancer patients i 2D-2D kv 1 Zak³ad Radioterapii, Centrum Onkologii-Instytut im. M. Sk³odowskiej-Curie, oddzia³ w Gliwicach 2 Zak³ad Planowania Leczenia, Centrum Onkologii-Instytut im. M. Sk³odowskiej-Curie, oddzia³ w Gliwicach Kierownik Zak³adu Radioterapii, Centrum Onkologii-Instytut im. M. Sk³odowskiej-Curie, oddzia³ w Gliwicach Prof. dr hab. n. med. Bogus³aw Maciejewski Dodatkowe s³owa kluczowe: radioterapia sterowana obrazem IGRT 2D-2D kv rak stercza b³êdy geograficzne Additional key words: image guided radiation therapy IGRT 2D-2D kv prostate cancer geographical misses Adres do korespondencji: Prof. dr hab. n. med. Leszek Miszczyk Zak³ad Radioterapii, Centrum Onkologii, Instytut im. M. Sk³odowskiej-Curie, oddzia³ w Gliwicach 44-1 Gliwice, ul. Wybrze e AK 15 Tel/Fax: 32 27881 e-mail leszek@io.gliwice.pl Pod pojêciem IGRT (radioterapia sterowana obrazem) rozumiemy wszystkie techniki umo liwiaj¹ce sprawdzenie i skorygowanie pozycji chorego przed lub w trakcie ka dego seansu terapeutycznego. Staj¹ siê one w ostatnich latach standardem w leczeniu promieniami z uwagi na zmniejszanie ryzyka wyst¹pienia b³êdu geograficznego. Celem naszej pracy by³o porównanie dwóch metod IGRT stosowanych podczas radioterapii chorych na raka stercza - i 2D-2D kv oraz porównanie systemów unieruchamiaj¹cych stosowanych u tych chorych. Przedmiotem analizy s¹ 3582 pomiary wykonane w trakcie IGRT opartej na systemie 2D-2D kv i 211 pomiary oparte na, wykonane w grupie 85 chorych na raka stercza. Chorzy byli napromieni w maskach termoplastycznych z u yciem 2 typów tac s³u ¹cych mocowaniu maski. U czêœci chorych stosowano specjalne klocki stabilizuj¹ce kolana, a pozosta³ych napromieniono bez nich. œrednia, najmniejsza, najwiêksza i odchylenie standardowe dla wartoœci bezwzglêdnych przesuniêæ wyra onych w centymetrach, zmierzonych przy u yciu techniki 2D-2D kv, wynosi³y odpowiednio,27,,, 8 i,33. Dla techniki te same wielkoœci wynosi³y,3, 4,1 i,33. œrednia, najmniejsza i najwiêksza dla rzeczywistych wielkoœci (cm) przesuniêæ zmierzonych technik¹ 2D-2D kv wynios³y odpowiednio -, -5, 8 oraz,43. Te same wielkoœci zmierzone technik¹ wynosi³y, -4, 3 oraz,45. Porównanie rozk³adów wartoœci bezwzglêdnych przesuniêæ dla ca³ej analizowanej grupy wykaza³o statystycznie znamienn¹ ró nicê (p=,1) przy wy szej wartoœci œredniej dla (,31 vs,27) i takich samych odchyleniach standardowych. Wykazano statystycznie znamienn¹ ró nicê (p=, ) pomiêdzy rozk³adami pomiarów przesuniêæ w osi z (dla 2D-2D kv œrednia,16, =,2 dla œrednia,25, =,25). Porównanie The IGRT notion (image guided radiation therapy) comprises all techniques enabling checking and correction of patients position directly before or during an irradiation session. In last years they became a standard in radiotherapy due to decreasing of geographical misses. The aim of our study was a comparison of two IGRT techniques - and 2D-2D kv performed for prostate cancer patients and a comparison of two immobilization systems used for them. The performed analysis comprises 3582 2D- 2D kv and 211 IGRT measurements made for 85 prostate cancer patients. Patients were irradiated using thermoplastic masks and two kinds of immobilizing plates. One subgroup of patients was treated using leg supports and second one without them. Mean, maximum, minimum and standard deviation of absolute values of shifts (cm) measured using 2D-2D kv were.27,., 2.8 and.33 respectively. For these same values were.3., 4.1 and.33. Mean, maximum, minimum and standard deviation of real shifts values (cm) measured using 2D-2D kv were -. -2.5, 2.8 and.43 respectively. For these same values were. -4. 2.3 and.45. Comparison of shift absolute values distributions for whole analyzed group showed statistically significant difference (p=.1) between 2D-2D kv and with higher mean for (.31 vs.27) and equal standard deviations. Statistically significant difference (p=. ) between distributions of measurements in z axis was found (for 2D-2D kv mean.16, =.2 for mean.25, =.25). Comparison of absolute shifts values distributions revealed significant difference for, for two immobilization plates - in x (p=.1) and y axis (p=.7). For the small plate in x axis mean was.22 (=.2), and for the large one (with an integrated head support).17 (=.2). Comparison of absolute shifts values for sub- Przegl¹d Lekarski 28 / 65 / 7-8 315
rozk³adów wartoœci bezwzglêdnych przesuniêæ pokaza³o statystycznie znamienn¹ ró nicê dla, dla dwóch ró - nych tac mocuj¹cych maski termoplastyczne - w osi x (p=,1) i y (p=,7). œrednia w osi x dla ma³ej tacy wynosi³a,22 (=,2), a dla tacy du ej z podk³adk¹ pod g³owê,17 (=,2). Porównanie wartoœci bezwzglêdnych przesuniêæ dla podgrup utworzonych w zale noœci od zastosowania klocka stabilizuj¹cego pod kolana pokaza³o statystycznie znamienne ró nice w osi x dla techniki 2D-2D kv (p=, ); œrednia dla chorych napromienianych bez klocka wynosi³a,14 (=,14), a z klockiem,19 (=,15) oraz w osi x dla techniki (p=,3); œrednia dla chorych napromienianych bez klocka wynosi³a,18 (=,18), a z klockiem,23 (=,22). Znamienn¹ ró nicê wykryto tak e dla ca³ej grupy wartoœci bezwzglêdnych pomiarów wykonanych w technice 2D-2D kv (p=,1). Dla chorych napromienianych bez klocków wartoœæ œrednia wynosi³a,27 (=,34), a z klockami,27 (=,31). Uzyskane wyniki pozwalaj¹ na sformu³owanie wniosku, e w przypadkach IGRT chorych na raka stercza, opartej o wizualizacjê elementów kostnych miednicy metod¹ z wyboru powinna byæ 2D-2D kv, gdy pozwala ona na dok³adniejsz¹ ocenê pozycji w krótszym czasie oraz e podczas IGRT chorych na raka stercza stosowanie prostych systemów unieruchamiaj¹cych opartych o maski termoplastyczne jest wystarczaj¹ce; stosowanie bardziej skomplikowanych unieruchomieñ z dodatkowymi podpórkami nie poprawia precyzji u³o enia chorego. groups created dependently on the leg support use, showed significant differences in x axis for 2D-2D kv (p=. ); mean in the subgroup irradiated without leg supports was.14 (=.14) and for the subgroup without them was.19 (=.15) and in x axis for (p=.3); mean in the subgroup irradiated without leg supports was.18 (=.18) and for the subgroup without them was.23 (=.22). Significant difference was also revealed for the whole group of absolute shift values for 2D-2D kv (p=.1). For the subgroup irradiated without leg supports mean was.27 (=.34), and for the subgroup treated with them was.27 (=.31). Obtained results permit us to conclude that in the case of prostate cancer patients IGRT based on the bone anatomy visualization, the method of choice should be 2D- 2D kv, because it allows for more precise and shorter patient position evaluation and, that during IGRT of prostate cancer patients using a simple thermoplastic immobilization system is sufficient; use of more sophisticated systems with additional supports did not improve the patient immobilization. Wstêp IGRT (image guided radiation therapy radioterapia sterowana obrazem) staje siê w ostatnich latach standardem w leczeniu promieniami. Powszechnoœæ zastosowania IGRT wynika z nadziei na poprawê wyników leczenia zwi¹zan¹ ze zmniejszeniem ryzyka wyst¹pienia b³êdu geograficznego (nieopromienienia czêœci obszaru zainteresowania). Pod pojêciem IGRT rozumiemy wszystkie techniki umo liwiaj¹ce sprawdzenie i skorygowanie pozycji chorego przed lub w trakcie ka dego seansu terapeutycznego. Do technik takich zaliczamy wykonywanie przed ka dym seansem napromieniania wizualizacji portalowej (PV) [3,8], systemy oparte na dwóch prostopad³ych do siebie (2D-2D kv) lub ustawionych pod k¹tem 45 obrazach rentgenowskich [4-6,13,14,18, 224], tomografiê komputerow¹ jedn¹ wi¹zk¹ kilowoltow¹ cone-beam computed tomography () [6-8,13,14,16,19,224], megawoltow¹ tomografiê komputerow¹ jedn¹ wi¹zk¹ (MV) [9,15,224], metody oparte na ultradÿwiêkach (usg) [18,24], tomoterapiê [224], metody polegaj¹ce na sprawdzaniu pozycji chorego przy zastosowaniu wielorzêdowego aparatu TK (np. CT on rails TK na szynach zintegrowane w jednym pomieszczeniu z przyspieszaczem) [24], systemy oparte na kamerach na podczerwieñ lokalizuj¹cych znaczniki umiejscowione na skórze napromienianego chorego [4,12] oraz metody polegaj¹ce na radiolokalizacji specjalnych implantów [24]. Techniki IGRT s¹ stosowane w napromienianiu nowotworów o ró nej lokalizacji lecz najwiêksze znaczenie maj¹ w przypadkach, w których precyzja napromieniania musi byæ bardzo wysoka (w¹skie marginesy, ma³e pola, obecnoœæ narz¹dów krytycznych zlokalizowanych w bezpoœredniej bliskoœci napromienianej objêtoœci). Klasycznym przyk³adem takiego leczenia z wykorzystaniem technik IGRT jest radioterapia chorych na raka stercza [1-4,13,14,17-2]. Niektóre z technik IGRT s¹ stosowane rutynowo w Zak³adzie Radioterapii Gliwickiego oddzia³u Centrum Onkologii, Instytutu im. M. Sk³odowskiej-Curie. W przypadkach radioterapii chorych na raka stercza stosujemy (w zale noœci od aparatu terapeutycznego, na którym chory jest leczony) codzienne wykonywanie PV, system Exac- Track (Varian) oparty na dwóch skoœnych projekcjach Rtg oraz systemie znaczników i kamerze na podczerwieñ, system oparty na ultradÿwiêkach - Son Array (Varian) [2] oraz system prostopad³ych wizualizacji Rtg (2D-2D kv) i dzia³aj¹ce na platformie OBI (On Board Imaging) (Varian) [13,14]. Dwa ostatnie z wy ej wymienionych systemów zosta³y wprowadzone w naszym Zak³adzie do praktyki jako pierwsze, st¹d mamy najwiêksze doœwiadczenie w pracy z nimi. Wybór jednej z tych metod IGRT dla codziennej praktyki radioterapii chorych na raka stercza jest przedmiotem licznych kontrowersji. Nie stosuje siê w naszym oœrodku wszczepianych do stercza znaczników (fiducial markers), st¹d weryfikacjê po³o enia napromienianych tkanek musimy opieraæ na danych anatomicznych uzyskanych przy pomocy tych metod IGRT. System 2D- 2D kv bardzo dobrze bezpoœrednio obrazuje koœci lecz nie daje adnej wiadomoœci dotycz¹cej tkanek miêkkich, natomiast uwidacznia tkanki miêkkie (jakoœæ obrazu nie jest jednak bardzo wysoka) i koœci (widoczne gorzej ani eli przy u yciu 2D- 2D kv); lecz obraz generowany przez jest obrazem rekonstruowanym elektronicznie (dane poœrednie). Metody IGRT, jak wy ej napisano, pozwalaj¹ na sprawdzenie i korektê u³o enia chorego bezpoœrednio przed (lub w trakcie) seansem radioterapii. Przed stosowaniem IGRT, precyzjê geometrii napromieniania próbowano uzyskaæ poprzez zastosowanie systemów unieruchamiaj¹cych zwiêkszaj¹cych powtarzalnoœæ u³o enia chorego [1 23]. Poniewa wprowadzenie IGRT nie spowodowa³o rezygnacji z systemów unieruchamiaj¹cych, postanowiliœmy sprawdziæ ich rzeczywisty wp³yw na pocz¹tkowe u³o enie chorego [13,14]. Cel pracy Celem naszej pracy by³o porównanie dwóch metod IGRT stosowanych podczas radioterapii chorych na raka stercza oraz porównanie systemów unieruchamiaj¹cych stosowanych u tych chorych. Materia³ i metody Przedmiotem analizy s¹ 3582 pomiary wykonane w trakcie IGRT opartej na systemie 2D-2D kv i 211 pomiary oparte na (OBI platform - Varian), wykonane w grupie 85 chorych na raka stercza napromienianych z intencj¹ radykaln¹ w Zak³adzie radioterapii Centrum Onkologii - Instytucie im. M. Sk³odowskiej-Curie, oddzia³ w Gliwicach w roku 27 i 28. Wiek chorych zawiera³ siê w przedziale od 53 do 79 lat (œrednia 67,2). Wiêksza liczba pomiarów wykonanych przy pomocy systemu 2D-2D kv, pomimo, e IGRT oparte na zosta³o wdro one do praktyki w naszym oœrodku wczeœniej, wynika z faktu, e w oparciu o wnioski sformu³owane w naszych wczeœniejszych pracach (13, 14), zaniechaliœmy stosowania IGRT opartego na jako podstawowej metody podczas napromieniania chorych na raka stercza. Chorzy byli napromieni w maskach termoplastycznych (Orfit) z u yciem 2 typów tac s³u ¹cych mocowaniu maski rutynowo stosowanych w naszej jednostce. Pierwsza z nich, krótka ma 4 punkty mocowania maski i jest pozbawiona podpórki pod g³owê (rycina 1). Druga, d³u sza, nowszej konstrukcji, równie z 4 punktami mocowania ma zintegrowana podpórkê pod g³owê (rycina 2). Z u yciem pierwszej by³o napromienianych 6 a z 316 Przegl¹d Lekarski 28 / 65 / 7-8 L. Miszczyk i wsp.
Rycina 1 Chory napromieniany z u yciem krótkiej tacy dla mocowania masek termoplastycznych (bez podpórki pod g³owê), z zastosowaniem podpórki stabilizuj¹cej kolana. Patient irradiated using the short plate for the thermoplastic mask immobilization (without an integrated head support) and using an additional leg support. Rycina 2 Chory napromieniany z u yciem d³ugiej tacy dla mocowania masek termoplastycznych (z zintegrowan¹ podpórk¹ pod g³owê) bez zastosowania podpórki stabilizuj¹cej kolana. Patient irradiated using the long plate for the thermoplastic mask immobilization (with an integrated head support) and without an additional leg support. Rycina 3 Obraz z monitora systemu 2D-2D kv. Picture of the 2D-2D kv monitor. Przegl¹d Lekarski 28 / 65 / 7-8 317
Rycina 4 Obraz z monitora systemu. Picture of the monitor. Tabela I Miary rozrzutu wartoœci bezwzglêdnych zmierzonych przesuniêæ (cm) obliczone dla poszczególnych osi, w obu technikach IGRT. Scattering measures of measured shift absolute values (cm) calculated for both IGRT techniques in particular axes. Rodzaj techniki - oœ Liczba pomiarów Œrednia u yciem drugiej 24 chorych. U czêœci chorych z analizowanej grupy (25 chorych) stosowano specjalne klocki, maj¹ce na celu stabilizacjê okolicy kolan (rycina 1), a pozosta³ych 6 chorych napromieniono bez tych dodatkowych klocków (rycina 2). Wszystkie pomiary opierano na fuzjach przeprowadzanych rêcznie przez technika obs³uguj¹cego aparat terapeutyczny. Lekarz prowadz¹cy chorego by³ wzywany na aparat, je eli przesuniêcie w jakimkolwiek kierunku przekracza³o 1 cm. Stosuj¹c technikê 2D-2D kv, porównywano 2 prostopad³e wzglêdem siebie projekcje kv z platformy OBI do takich samych projekcji z symulatora (rycina 3). W przypadku porównywano odpowiednie przekroje CT z systemu planowania leczenia (Eclipse) do przekrojów wykonywanych na platformie OBI (rycina 4). Pomiary wykonywano ka dorazowo w 3 osiach x (poprzecznej - p³aszczyzna czo³owa), y (pionowa - p³aszczyzna czo³owa) oraz z (przednio-tylnej - p³aszczyzna strza³kowa) porównuj¹ ka dorazowo umiejscowienie elementów kostnych. Znakiem (+) oznaczano przesuniêcie w prawo, ku górze i do przodu, znakiem (-) przesuniêcia w lewo, w dó³ i do ty³u. Po obliczeniu przesuniêcia, przed rozpoczêciem napromieniania, pozycja chorego by³a automatycznie korygowana. Analiza statystyczna Obliczono wartoœci bezwzglêdne dla wszystkich przesuniêæ. Zarówno dla wartoœci bezwzglêdnych jak i rzeczywistych przesuniêæ obliczono dla obu analizowanych technik IGRT, w ca³ych grupach i w podgrupach pomiarów dla poszczególnych osi najmniejsze i najwiêksze odchylenia, wartoœci œrednie i odchylenia standardowe. Sprawdzono charakter rozk³adu zmiennych w poszczególnych analizowanych podgrupach danych testem Ko³mogorowa-Smirnowa. Poniewa analizowane rozk³ady nie mia³y charakteru normalnego, do dalszych obli- najmniejsza najwiêksza Odchylenie standardowe kv x 1196,15, 2,4 kv y 1195,49, 8,44 kv z 1191,16, 7,21 x 74,2,,2 y 74,47, 4, 1,43 z 72,16, 3,25 czeñ stosowano testy nieparametryczne. Przy pomocy testu Wilcoxona porównano rozk³ady wartoœci bezwzglêdnych przesuniêæ dla wszystkich pomiarów 2D-2D kv i jak równie dla poszczególnych osi. W celu oceny zasadnoœci stosowania ró nych systemów unieruchamiaj¹cych u ywanych podczas radioterapii chorych na raka stercza, testem U Mann-Whitney porównano dla obu metod IGRT (dla ca³ej grupy pomiarów i dla poszczególnych osi) wartoœci bezwzglêdne przesuniêæ w podgrupach utworzonych w zale noœci od zastosowanej tacy do mocowania maski termoplastycznej oraz u ytych klocków pod kolana. Stosuj¹c to samo narzêdzie statystyczne porównano wartoœci rzeczywiste przesuniêæ w poszczególnych kierunkach dla kolejnych pomiarów wykonanych w obu technikach IGRT dla podgrup napromienianych z u yciem ró nych systemów stabilizuj¹cych. Poniewa porównywano wartoœci rzeczywiste przesuniêæ, dla porównania podano odchylenia standardowe dla poszczególnych podgrup. Wyniki œrednia, najmniejsza, najwiêksza i odchylenie standardowe dla wartoœci bezwzglêdnych przesuniêæ wyra onych w centymetrach, zmierzonych przy u yciu techniki 2D-2D kv, wynosi³y odpowiednio: œr.=,27, min=,, maks.=8, =,33. Dla techniki te same wielkoœci wynosi³y: œr.=,3 min=,, maks.=4, =,33. Powy ej wymienione miary rozrzutu wartoœci bezwzglêdnych zmierzonych przesuniêæ dla poszczególnych osi, w obu technikach zosta³y przedstawione w tabeli I. œrednia, najmniejsza i najwiêksza dla rzeczywistych wielkoœci (cm) przesuniêæ zmierzonych technik¹ 2D-2D kv wynios³y odpowiednio: -, -5, 8 oraz,43. Te same wielkoœci zmierzone technik¹ wynosi³y:, -4, 3 oraz,45. Miary rozrzutu dla wielkoœci rzeczywistych pomiarów w poszczególnych osiach wykonanych obiema technikami przedstawia tabela II. Rozk³ad wartoœci rzeczywistych przesuniêæ zmierzonych przy zastosowaniu techniki 2D-2D kv i przed przedstawiono na rycinach 5 i 6. Porównanie rozk³adów wartoœci bezwzglêdnych przesuniêæ dla ca³ej analizowanej grupy pomiarów wykonanych przy zastosowaniu technik 2D-2D kv i wykaza³o statystycznie znamienn¹ ró nicê pomiêdzy nimi (p=,1) przy wy szej wartoœci œredniej dla (,31 vs,27) i takich samych odchyleniach standardowych. Taka sama analiza przeprowadzona dla poszczególnych osi wykaza³a statystycznie znamienn¹ ró nicê (p=, ) pomiêdzy rozk³adami pomiarów przesuniêæ w osi z (dla 2D-2D kv œrednia =,16, =,2 dla œrednia =,25, =,25). Porównanie rozk³adów wartoœci bezwzglêdnych przesuniêæ pokaza³o statystycznie znamienn¹ ró nicê dla pomiarów wykonanych przy u yciu techniki dla dwóch ró nych tac mocuj¹cych maski termoplastyczne w osi x (p=,1) i y (p=,7). œrednia pomiarów w osi x dla ma³ej (prostej) tacy wynosi³a,22 (n=46 =,2), a dla tacy du ej z podk³adk¹ pod g³owê,17 (n=243, =,2). Dla pomiarów w osi y, wartoœæ œrednia dla ma- ³ej tacy wynosi³a,45 (n=46 =,44), a dla tacy du ej,49 (n=243, =,41). Nie znaleziono znamiennych ró nic pomiêdzy rozk³adami przesuniêæ dla obu tac w grupach utworzonych w zale noœci od stosowanej techniki IGRT. Dla 2D-2D kv, dla ma- ³ej tacy wartoœæ œrednia przesuniêæ wynosi- ³a,27 (=,34), a dla tacy du ej,27 (=,3). Dla, dla tacy ma³ej œrednia 318 Przegl¹d Lekarski 28 / 65 / 7-8 L. Miszczyk i wsp.
1 35 Liczba pomiarów 9 8 7 6 5 4 3 2 1-3, -6-2 -8-4 - -,6 -,2,2,6 4 8 2 6-8 -4 - -6-2 -,8 -,4,,4,8 2 6 4 8 przesuniêcia [cm] Rycina 5 Rozk³ad wartoœci rzeczywistych przesuniêæ zmierzonych przy u yciu systemu 2D-2D kv. Distribution of real values of measured shift using 2D-2D kv system. Liczba pomiarów 3 25 2 15 1 5-4,8-4,4-4, -3,6-3,2-8 -4 - -6-2 -,8 -,4,,4,8 2 6-4,6-4,2-3,8-3,4-3, -6-2 -8-4 - -,6 -,2,2,6 4 8 2 przesuniêcia [cm] Rycina 6 Rozk³ad wartoœci rzeczywistych przesuniêæ zmierzonych przy u yciu systemu. Distribution of real values of measured shift using system. Tabela II Miary rozrzutu wartoœci rzeczywistych zmierzonych przesuniêæ (cm) obliczone dla poszczególnych osi, w obu technikach IGRT. Scattering measures of measured shift real values (cm) calculated for both IGRT techniques in particular axes. Rodzaj techniki - oœ Liczba pomiarów Œrednia najmniejsza najwiêksza Odchylenie standardowe kv x 1196 -,3 -, 9 2,2 kv y 1195 -,3-5 8,66 kv z 1191,2-4 7,26 x 74 -,2-6,28 y 74 -,4-4, 1 4, 1,64 z 72,8-4 3,36 Tabela III Wyniki porównania (ró nice statystycznie znamienne) wartoœci rzeczywistych przesuniêæ w poszczególnych kierunkach dla kolejnych pomiarów wykonanych w obu technikach IGRT dla podgrup napromienianych z u yciem ró nych tac do mocowania masek stabilizuj¹cych. Results of comparison (statistically significant differences) of shift real values in particular directions for following measurements performed in both IGRT techniques for subgroups irradiated using different plates used for thermoplastic masks immobilization. kv Nr frakcji Nr frakcji i oœ pomiaru (ma³a taca) p (du a taca) i oœ pomiaru (ma³a taca) p (du a taca) 3y,66,2,69 9x,51,4,13 16z,51,2,38 12z,29,3,35 17z,31,4,21 19z,21,3,41 19x,18,5,17 22y,39,4,47 21z,12,4,19 27x,41,3,14 28y,21,5,25 wynosi³a,31 (=,33), a dla du ej tacy,32 (=,34). Porównanie rozk³adów wartoœci bezwzglêdnych przesuniêæ dla obu technik w poszczególnych osiach dla podgrup utworzonych w zale noœci od zastosowania klocka stabilizuj¹cego pod kolana pokaza³o statystycznie znamienne ró nice w osi x dla techniki 2D-2D kv (p=, ); œrednia dla podgrupy chorych napromienianych bez u ycia klocka wynosi³a,14 (=,14), a z klockiem,19 (=,15) oraz w osi x dla techniki (p=,3); œrednia dla podgrupy chorych napromienianych bez u ycia klocka wynosi³a,18 (=,18), a z klockiem,23 (=,22). Znamienn¹ ró nicê wykryto tak e dla ca³ej grupy wartoœci bezwzglêdnych pomiarów wykonanych w technice 2D-2D kv (p=,1). Dla podgrupy chorych napromienianych bez klocków wartoœæ œrednia wynosi³a,27 (=,34), a z klockami,27 (=,31). Nie wykryto istotnej ró nicy dla. Dla tej techniki w podgrupie napromienianej bez u ycia klocków œrednia wynosi³a,31 (=,31), a z klockami,32 (=,35). Wyniki porównania (ró nice statystycznie znamienne) wartoœci rzeczywistych przesuniêæ w poszczególnych kierunkach dla kolejnych pomiarów wykonanych w obu technikach IGRT dla podgrup napromienianych z u yciem ró nych systemów stabilizuj¹cych, oraz ich odchylenia standardowe s¹ przedstawione w tabelach III i IV. Dyskusja Porównanie dwóch metod IGRT- i 2D-2D kv W porównaniu do wyników publikowanych przez nas uprzednio (13, 14) ró nica pomiêdzy wynikami uzyskanymi przy pomocy systemu, a zmniejsza siê. Uprzednio wyniki uzyskane przy pomiarach 2D-2D kv cechowa³y siê mniejszym rozrzutem i mniejsz¹ œredni¹ dla wartoœci bezwzglêdnych pomiarów, odpowiednio min. -2 cm, maks. 5 cm, œrednia,23 (13, 14). W analizowanym materiale przesuniêcia zmierzone 2D-2D kv zawiera³y siê w przedziale od -5 cm do 8 cm, a wartoœæ œrednia wynosi³a,27. Dla rozpiêtoœæ wyników by³a podobna jak uzyskana poprzednio (od -4,1 cm do 3 cm) przy nieco wy szej œredniej -,31 (uprzednio,26). Sytuacjê t¹ nale y t³umaczyæ odst¹pieniem od rutynowego wykonywania pomiarów przy radioterapii chorych na raka stercza rok temu, w oparciu o uzyskane uprzednio wyniki (wiêkszy rozrzut, wiêksza œrednia, wiêksza czasoch³onnoœæ pomiarów) i wykonywania ich tylko w ramach badañ klinicznych. Spowodowa³o to du ¹ dysproporcjê pomiêdzy liczb¹ pomiarów uzyskanych przy pomocy obu metod, analizowanych w obecnym materiale. Znacznie wiêksza liczba pomiarów 2D-2D kv zaowocowa³a wzrostem wartoœci skrajnych przy niewielkim wzroœcie œredniej (z wartoœci bezwzglêdnych) - z,23 do, 27, ci¹gle mniejszej ani- eli uzyskanej przy pomiarach -,31. W analizowanym materiale, miary rozrzutu (œrednia i ) dla wartoœci bezwzglêdnych przesuniêæ w poszczególnych osiach s¹ wy sze dla w osi x i z. Dla wartoœci rzeczywistych dla œrednia ma wiêksze odchylenie od dla osi y i z, a Przegl¹d Lekarski 28 / 65 / 7-8 319
Tabela IV Wyniki porównania (ró nice statystycznie znamienne) wartoœci rzeczywistych przesuniêæ w poszczególnych kierunkach dla kolejnych pomiarów wykonanych w obu technikach IGRT dla podgrup napromienianych z u yciem lub bez klocków stabilizuj¹cych po³o enie kolan. Results of comparison (statistically significant differences) of shift real values in particular directions for following measurements performed in both IGRT techniques for subgroups irradiated using additional leg supports or without them. kv Nr frakcji i oœ pomiaru (ma³a taca) p (du a taca) Nr frakcji i oœ pomiaru (ma³a taca) p (du a taca) 2y,75,2,43 2y,6,2,54 3y,76,2,39 4y,62,2,42 9y,51,5,57 6z,37,4,32 18z,24,1,19 7x,28,2,31 23z,31,1,21 15z,32,4,22 24z,6,1,29 2z,3,4,34 jest wy sze dla osi x i z. Statystyczne znamienna ró nica pomiêdzy wartoœciami bezwzglêdnymi przesuniêæ zmierzonych obiema metodami zosta³a potwierdzona dla ca- ³ej grupy pomiarów oraz dla pomiarów w osi z (w obu przypadkach œrednie wy sze dla ). W zwi¹zku z powy szym, uzyskane przez nas obecnie wyniki nie podwa aj¹ sformu³owanego uprzednio wniosku o przewadze IGRT opartej na 2D-2D kv (je eli pozycja chorego jest sprawdzana w oparciu o elementy kostne). Uzyskane przez nas wyniki s¹ porównywalne do tych opisywanych w literaturze. Guckenberger i wsp. (8) podaje wartoœci œrednie przesuniêæ w osiach x, y i z odpowiednio,7,,11 i,16 (w naszym materiale -, -,4 i -,8). Wiêksze przesuniêcia uzyskuje siê jeœli IGRT opieramy na sprawdzeniu pozycji stercza. Stosuj¹c oparte na umiejscowieniu implantowanych uprzednio do stercza znaczników uzyskuje siê wartoœæ œredni¹ (dla wartoœci bezwzglêdnych przesuniêæ),81 (18); w naszym materiale,3 a u ywaj¹c ultradÿwiêkowej metody lokalizacyjnej wartoœæ œrednia wynosi,98 (18). Równie nasze doœwiadczenia z IGRT opartym na usg stercza potwierdzaj¹ wiêksze wartoœci przesuniêæ (œrednie dla osi x, y i z odpowiednio,27,,75 i,43), ani eli te uzyskiwane za pomoc¹ 2D-2D kv i opartych na elementach kostnych [2]. Porównanie systemów unieruchamiaj¹cych stosowanych u tych chorych Otrzymane przez nas wyniki, oparte na obecnie analizowanym materiale nie pozwalaj¹ natomiast na jednoznaczne podtrzymanie sformu³owanego uprzednio wniosku, e system unieruchamiaj¹cy stosowany podczas radioterapii chorych na raka stercza powinien byæ mo liwie najprostszy, gdy komplikowanie jego konstrukcji powoduje zwiêkszenie zmierzonych b³êdów [13,14]. Problem stosowania systemów unieruchamiaj¹cych w kontekœcie IGRT jest rzadko poruszany w piœmiennictwie. Wynika to prawdopodobnie z samej idei IGRT, która to pozwala na korekcjê pozycji chorego bezpoœrednio przed napromienianiem. Daje to iluzjê braku zasadnoœci stosowania systemów unieruchamiaj¹cych przy IGRT chorych na raka stercza. Taki tok myœlenia pomija oczywiœcie problem potencjalnej ruchomoœci w trakcie seansu radioterapii (po wstêpnym skorygowaniu pozycji chorego). Zasadnoœæ stosowania systemów unieruchamiaj¹cych omawiaj¹ Guckenberger i wsp. [7]. Porównali oni œredni¹ wartoœæ przesuniêcia w grupie 28 chorych napromienianych z u yciem systemu unieruchamiaj¹cego oraz w grupie 19 chorych leczonych bez unieruchomienia. Wartoœci te wynosi³y odpowiednio,9 mm i 6 mm i ró ni³y siê statystycznie istotnie. Osobnym problemem jest stosowanie masek unieruchamiaj¹cych u chorych napromienianych z powodu raka stercza, u których stosuje siê metody IGRT oparte na ultradÿwiêkach. Stosowanie masek termoplastycznych powoduje koniecznoœæ ich zdejmowania po u³o eniu chorego w celu wykonania USG, a nastêpnie ponownego za³o- enia po korekcji jego pozycji, co mo e doprowadziæ do ponownego przesuniêcia chorego. W takich przypadkach, maska mo e mieæ tylko znaczenie pozycjonuj¹ce dla wstêpnego u³o enia chorego na stole terapeutycznym [2]. Wnioski Uzyskane wyniki pozwalaj¹ na sformu- ³owanie nastêpuj¹cych wniosków: - w przypadkach IGRT chorych na raka stercza, opartej o wizualizacjê elementów kostnych miednicy metod¹ z wyboru powinna byæ 2D-2D kv, gdy pozwala ona na dok³adniejsz¹ ocenê pozycji w krótszym czasie - podczas IGRT chorych na raka stercza stosowanie prostych systemów unieruchamiaj¹cych opartych o maski termoplastyczne jest wystarczaj¹ce; stosowanie bardziej skomplikowanych unieruchomieñ z dodatkowymi podpórkami nie poprawia precyzji u³o enia chorego Piœmiennictwo 1. Berthelet E., Truong P.T., Zavgorodni S. et al.: Consistency in electronic portal imaging registration in prostate cancer radiation treatment verification. Radiat. Oncol. 26, 37. 2. Bodusz D., Miszczyk L.: Weryfikacja po³o enia gruczo³u krokowego przy u yciu ultrasonografii 3D (SonArray) u chorych na raka stercza poddanych radioterapii - prezentacja metody. Onkologia Info. 28, 5, 15. 3. Chen J., Lee R.J., Handrahan D. et al.: Intensitymodulated radiotherapy using implanted fiducial markers with daily portal imaging: Assessment of prostate organ motion. Int. J. Radiat. Oncol. Biol. Phys. 27, 68, 912. 4. Enmark M., Korreman S., Nystrom H.: IGRT of prostate cancer; is the margin reduction gained from daily IG time-dependent? Acta Oncol. 26, 45, 97. 5. Fox T.H., Elder E.S., Crocker I.R. Et al.: Clinical implementation and efficiency of kilovoltage imageguided radiation therapy. J. Am. Coll. Radiol. 26, 3, 38. 6. Godfrey D.J., Yin F.F., Oldham M. et al.: Digital tomosynthesis with an on-board kilovoltage imaging device. Int. J. Radiat. Oncol. Biol. Phys. 26, 65, 8. 7. Guckenberger M., Meyer J., Wilbert J. et al.: Precision of Image-Guided Radiotherapy (IGRT) in Six Degrees of Freedom and Limitations in Clinical Practice. Strahlenther. Oncol. 27, 183, 37. 8. Guckenberger M., Meyer J., Vordermark D. et al.: Magnitude and clinical relevance of translational and rotational patient setup errors: a cone-beam CT study. J. Radiat. Oncol. Biol. Phys. 26, 65, 934. 9. Hansen E.K., Larson D.A., Aubin M. et al.: Imageguided radiotherapy using megavoltage cone-beam computed tomography for treatment of paraspinous tumors in the presence of orthopedic hardware. Int. J. Radiat. Oncol. Biol. Phys. 26, 66, 323. 1. Meeks S.L., Harmon J.F., Langen K.M. et al.: Performance characterization of megavoltage computed tomography imaging on a helical tomotherapy unit. Med. Phys. 25, 3 2673. 11. Miszczyk L.: Ocena b³êdu dawki w radioterapii chorych na raka regionu g³owy i szyi przy u yciu dozymetrii in vivo. Nowotwory 1998, 48, 163. 12. Miszczyk L., Majewski W., Matuszewski M. et al.: Stereotaktyczna pozaczaszkowa radiochirurgia guzów w¹troby z bramkowaniem oddechowym wi¹zki promieniowania - prezentacja metody. Przegl¹d Lekarski. 27, 64, 454. 13. Miszczyk L., Majewski W., Szczepanik K. et al.: IGRT of prostate cancer patients based on and kv images. Comparison of two immobilization systems. Strahlentherapie und Onkoliogie 27, 183, 72. 14. Miszczyk L., Majewski W., Szczepanik K. et al.: IGRT of prostate cancer patients - comparison of and kv radiographic imaging. Proceedings of 11th Varian European Users Meeting Malta June 13-16, 27, 14. 15. Morin O., Gillis A., Chen J. et al.: Megavoltage conebeam CT: system description and clinical applications. Med. Dosim. 26, 3 51. 16. Oelfke U., Tucking T., Nil S. et al.: Linac-integrated kv-cone beam CT: technical features and first applications. Med. Dosim. 26, 3 62. 17. Perez C.A., Lee H. K., Georgiou A. et al.: Technical and tumor-related factors affecting outcome of definitive irradiation for localized carcinoma of the prostate. Int. J. Radiat. Oncol. Biol. Phys.1993, 26, 581. 18. Scarbrough T.J., Golden N.M., Ting J.Y. et al.: Comparison of ultrasound and implanted seed marker prostate localization methods: Implications for image-guided radiotherapy. Int. J. Radiat. Oncol. Biol. Phys. 26, 65, 378. 19. Showalter T.N., Nawaz A.O., Xiao Y. et al.: A cone beam CT-Based Study for Clinical Target Definition Using Pelvic Anatomy During Postprostatectomy Radiotherapy. Int. J. Radiat. Oncol. Biol. Phys. 28, 7, 431. 2. Song W.Y., Schaly B., Bauman G. et al.: Evaluation of image-guided radiation therapy (IGRT) technologies and their impact on the outcomes of hypofractionated prostate cancer treatments: a radiobiologic analysis. Int. J. Radiat. Oncol. Biol. Phys. 26, 64, 289. 21. Sorcini B., Tilikidis A.: Clinical application of image-guided radiotherapy, IGRT (on the Varian OBI platform). Cancer Radiother. 26, 252. 22. Stützel J., Oelfke U., Nill S.: A quantitative image quality comparison of four different image guided radiotherapy devices. Radiother. Oncol. 28, 86, 2. 23. WoŸniak G.: Ocena jakoœci radioterapii w oparciu o analizê obrazów portalowych - Rozprawa na stopieñ doktora nauk medycznych, Centrum Onkologii im. M. Sk³odowskiej-Curie-Instytut, Gliwice 25. 24. Verellen D., De Ridder M., Storme G.: A (short) history of image-guided radiotherapy. Radiother. Oncol. 28, 86, 4. 32 Przegl¹d Lekarski 28 / 65 / 7-8 L. Miszczyk i wsp.