ICRU 50 62 71 e 83 - Tecnicos PRONOM mar 2017

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ICRU Reports 50, 62 e 83

Aluísio José de Castro Neto, M.Sc.

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ICRU ICRU - International Council on Radiation Units and Measurements Recomendações em: • Definição de quantidades e unidades de radiação e radioatividade • Procedimentos de como medir e aplicar essas quantidades em ciências radiológicas • Dados físicos de referência para aplicação dos procedimentos e uniformização de relatórios Curso de Qualificação Profissional para Técnicos em Radioterapia

HISTÓRICO DOS ICRU REPORTS 1978 - ICRU Report 29 – Dose Specification for Reporting External Beam Therapy in Photons and Electrons 1993 - ICRU Report 50 - Prescribing, Recording and Reporting Photon Beam Therapy 1999 - ICRU Report 62 - Prescribing, Recording and Reporting Photon Beam Therapy (Supplement to ICRU Report 50) 2004 - ICRU Report 71 - Prescribing, Recording, and Reporting Electron Beam Therapy 2010 - ICRU Report 83 - Prescribing, Recording, and Reporting Photon Beam IMRT Curso de Qualificação Profissional para Técnicos em Radioterapia

OBJETIVOS DA RADIOTERAPIA Temos que especificar: Dose e Volume Para : Prescrição do tratamento Registro do tratamento Reporte do tratamento

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ICRU 50

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OBJETIVOS DA RADIOTERAPIA Intenção do tratamento: Paliativo Curativo Doença não maligna

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ICRU 50 - VOLUMES DE TRATAMENTO GTV - Gross Tumor Volume (Volume tumoral bruto) • Volume tumoral identificável • localização • extensão

• olho nu • palpação • exames de imagem (CT, US, RM, PET, RX, etc)

Curso CursodedeQualificação QualificaçãoProfissional Profissionalpara paraTécnicos Técnicosem emRadioterapia Radioterapia

ICRU 50 - VOLUMES DE TRATAMENTO GTV pode ser: • tumor primário • metástase • linfo-adenopatia metastática

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ICRU 50 - VOLUMES DE TRATAMENTO CTV - Clinical Target Volume (Volume alvo clínico) • GTV + doença subclínica microscópica • Conceito anátomo-clínico

Qual risco define o CTV? Não há consenso, mas risco > 5-10% dever ser passível de tto Curso de Qualificação Profissional para Técnicos em Radioterapia

ICRU 50 - VOLUMES DE TRATAMENTO CTV - Clinical Target Volume (Volume alvo clínico) • doença subclínica microscópica • não visível a olho nú ou métodos de imagens • Doença residual após retirada cirúrgica do tumor • Vias de disseminação da doença • Doses podem ser diferentes de acordo com o risco • Em doenças benignas, pode não haver CTV associado ao GTV Curso de Qualificação Profissional para Técnicos em Radioterapia

ICRU 50 - VOLUMES DE TRATAMENTO PTV - Planning Target Volume (Volume alvo de tratamento) • Conceito geométrico • Dimensionamento das colimações • Variações geométricas e inacurácias • Garantir que a dose prescrita seja entregue ao CTV

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ICRU 50 - VOLUMES DE TRATAMENTO PTV – erros no posicionamento diário

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ICRU 50 - VOLUMES DE TRATAMENTO PTV – movimentações do paciente • Intrafração • Respiração • Movimentos peristálticos

• Interfração • Preenchimento de órgãos (reto e bexiga, por ex.)

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ICRU 50 - VOLUMES DE TRATAMENTO PTV – outras incertezas • posição do bloco ou MLC • angulação do gantry e do colimador • posição e angulação da mesa • alinhamento dos lasers de localização • alinhamento dos sistemas de imagem (IGRT)

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ICRU 50 - VOLUMES DE TRATAMENTO Volume Tratado: volume que recebe a dose de prescrição

Volume Irradiado: volume que recebe uma dose considerada significante em relação a tolerância dos tecidos normais.

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ICRU 50 - VOLUMES DE TRATAMENTO Órgãos de risco: tecidos normais cuja a sensibilidade a radiação pode influenciar o planejamento e a prescrição da dose.

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ICRU 50 - REPORTANDO A DOSE Itens obrigatórios: • dose no centro ou próximo do centro do PTV • dose máxima e mínima do PTV • Itens opcionais (quando disponíveis) • dose média no PTV e desvio padrão da dose no PTV • histogramas de Dose x Volume (DVHs)

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ICRU 50 - REPORTANDO A DOSE

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ICRU 50 - REPORTANDO A DOSE Ponto de Referencia do ICRU: • dentro do PTV • clinicamente relevante e representativo • fácil de definir • livre de ambiguidades • deve estar onde a dose pode ser calculada acuradamente • deve estar longe das regiões de gradiente de dose • A dose no ponto de referencia ICRU é chamada de DOSE DE REFERENCIA ICRU Curso de Qualificação Profissional para Técnicos em Radioterapia

ICRU 50 - REPORTANDO A DOSE Pontos Quentes: • Regiões fora do PTV que recebem a dose de prescrição e tem mais de 15mm de diâmetro* *exceto em órgãos pequenos como nervo ótico, laringe, quiasma... Recomendação: • a variação de dose dentro do PTV deve estar dentro de 95% e 107% da dose prescrita

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ICRU 50 – NÍVEIS DE AVANÇO DAS TÉCNICAS Nível 1: • equipamentos limitados, sem sistema de planejamento ou pessoal especialista. • dose no ponto de referencia ICRU • estimativa das doses máxima e mínima do PTV Nível 2: • GTV, CTV e PTV podem ser determinados • Imagens volumétricas para planejamento (TC e/ RM) • Cálculo de dose 2D em um ou mais planos • Correção de heterogeneidade Nível 3: • Cálculo de dose 3D • DVHs Curso de Qualificação Profissional para Técnicos em Radioterapia

ICRU 50

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ICRU 62 Anos 90: • disseminação das imagens médicas 3D (TC e RM) • desenvolvimento dos sistemas de planejamento 3D • necessidade de revisão dos conceitos introduzidos pelo ICRU 50

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ICRU 62

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ICRU 62 Não são objetivos dos ICRU reports: • recomendar técnicas de tratamento • definir doses de prescrição Essas são responsabilidades oncologista do caso.

do

médico

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radio-

ICRU 62 GTV e CTV: • Permanecem os mesmos conceitos apresentados no ICRU 50 • São conceitos oncológicos e independem do avanço das técnicas de tratamento Novos conceitos: • Margem Interna (IM) • Margem de Setup (SM) • Volume de Planejamento p/ Órgãos de Risco (PRV) • Índice de Conformidade (CI) Curso de Qualificação Profissional para Técnicos em Radioterapia

ICRU 62 IM – Internal Margin (Margem Interna) • Margem que deve ser adicionada ao CTV para compensar por movimentos fisiológicos e alterações de tamanho, formato e posição do CTV • Exemplos de movimentos fisiológicos: • • • • •

Respiração, preenchimento do reto, bexiga e estomago, deglutição, batimentos cardíacos, Peristaltismo.

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ICRU 62 ITV – Internal Target Volume Margin (Volume Alvo Interno) • É o volume que engloba o CTV e a Margem Interna

ITV = CTV + IM

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ICRU 62 SM – Setup Margin (Margem de Setup) • Considera as incertezas no posicionamento do paciente e do feixe de tratamento. Depende de: • Variações diárias no posicionamento do paciente • Incertezas mecânicas do equipamento (gantry, sistema de colimação e mesa) • Incertezas dosimétricas • Erros na transferência do setup da CT de simulação para a unidade de tratamento • Fatores humanos Curso de Qualificação Profissional para Técnicos em Radioterapia

ICRU 62 SM – Setup Margin (Margem de Setup) • Varia de centro para centro • Varia de equipamento para equipamento

• Pouco válido para alguns sítios anatômicos (crânio, p. ex.)

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Fontes de movimento em tumores de pulmão

Movimentação em tumores de pulmão

ICRU 62 Combinando margens • A soma linear das incertezas que compõe as margens (IM e SM) pode levar a margens exageradas

• A soma quadrática deve ser usada e o uso da experiência clínica para ponderar riscos de falha de tratamento e efeitos colaterais deve prevalecer.

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ICRU 62 Receita de van Herk Para cobrir o CTV de 90% dos pacientes com a isodose de 95%: Margem do PTV = 2.5  + 0.7   = soma quadrática dos desv. padr. dos erros sistemáticos (preparação)  = soma quadrática dos desv. padr. dos erros randomicos (execução) van Herk et al, IJROBP 47: 1121-1135, 2000) Curso de Qualificação Profissional para Técnicos em Radioterapia

ICRU 62

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ICRU 62 – TIPOS DE OARS

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ICRU 62 – TIPOS DE OARS

Serial: • Perdem a função se uma pequena região de tecido é danificada • Dose máxima (D0%) – sensível a resolução do grid de cálculo • D2%, sensível também a extensão do delineamento do OAR • Ex. esôfago e medula • Delineamento do segmento crítica é necessário

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ICRU 62 – TIPOS DE OARS

Paralelo: • Possuem uma reserva de capacidade suficiente que permite alguma quantidade de tecido ser danificada sem grandes complicações • Ex.: pulmão e fígado • Dose-volume (ao menos dois são recomendados, por ex.: V20Gy e Dmean para pulmão) • Dmean é sempre recomendado • Delineamento de todo o órgão é necessário

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ICRU 62 PRV – Planning Risk Volume (Volume de Planejamento para Órgãos de Risco): • Equivalente ao PTV para órgãos de risco

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ICRU 62

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ICRU 62 CI – Conformity Index (índice de Conformidade) • Razão entre o volume tratado e o PTV

95% Dose

PTV

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ICRU 83 Anos 2000: • Desenvolvimento de IMRT • Maior proteção dos órgãos de risco • Redução da toxicidade • Escalonamento de dose • Maior controle tumoral • Multiplos níveis de dose • Multiplos GTVs

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ICRU 83

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ICRU 83 – NÍVEIS DE PRESCRIÇÃO E REPORTE Nível 1: • Distribuição de dose em 2D no eixo central Nível 2 (inclui o nível 1): • 3D TPS • CT/RM • OARs e PTVs • Heterogenidade on • DVHs • Programa completo de QA Nível 3 (inclui o nível 2): • TCP, NTCP ou EUD Curso de Qualificação Profissional para Técnicos em Radioterapia

ICRU 83 Adaptação e expansão dos conceitos anteriores • CTV deve sempre ser associado a um GTV • Quando o GTV é removido cirurgicamente, o CTV pode ser delineado isoladamente • OARs em série devem ser delineados na região em que pode ocorrer as altas doses (ex.: medula) • OARs em paralelo devem ser delineados por inteiro (ex.: pulmão) • OARs em tubo devem ser delineados apenas a parede (ex.: reto) Curso de Qualificação Profissional para Técnicos em Radioterapia

ICRU 83 – REPORTANDO A DOSE • Os conceitos de doses máxima e mínima foram substituídos por dose quase-mínima (D98%) e dose quasemáxima (D2%) D98% = a menor dose no PTV excluindo-se os 2% mais frios D2% = a maior dose no PTV excluindo-se os 2% mais quentes Obs.: a localização das zonas frias e quentes deve ser conhecida e analisada (inspeção das isodoses corte a corte). Pontos frios na periferia do PTV são menos importantes do que na zona central. Curso de Qualificação Profissional para Técnicos em Radioterapia

ICRU 83 – REPORTANDO A DOSE • A dose no ponto de referencia ICRU foi substituído pela mediana da dose no PTV (D50%) • D100% = dose mínima (sensível a resolução do grid de cálculo) • É recomendado que uma relação de dose e volume para especificar a cobertura do alvo seja reportado. Ex.: 95% da dose cobre 95% volume. D95% = 50Gy ou Dmediana = 55Gy. • Não há recomendação explícita de DV para prescrição, mas D50% é considerada uma boa medida. Curso de Qualificação Profissional para Técnicos em Radioterapia

ICRU 83 – REPORTANDO A DOSE

Cuidados ao aderir as novas recomendações

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ICRU 83 – CALCULANDO A DOSE Para um DVH de qualidade a dose deve ser calculada acuradamente em todos os tecidos: • Campos pequenos • Meios heterogêneos • Em regiões de desequilíbrio eletrônico • Versão do TPS, algoritmo de cálculo e otimizador devem ser reportados a partir do nível 2.

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ICRU 83 – REPORTANDO A DOSE

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ICRU 83 – REPORTANDO A DOSE

• Doses pontuais mínima e máxima não são tão representativa quanto DVH quase-máxima ou DVH quase-mínimo

• A dose mediana no PTV é a dose típica no PTV • A dose medida no PTV e a dose mediana no PTV são praticamente idênticas • A dose média no PRV e a dose mediana no PRV não são necessariamente similares

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ICRU 83 – ÍNDICE DE CONFORMIDADE

Índice de conformidade  índice de homogeneidade

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ICRU 83 – ÍNDICE DE HOMOGENIDADE

𝐷2% − 𝐷98% 𝐼𝐻 = 𝐷50% Ex.: D2% = 63Gy, D98% = 57Gy e D50% = 60Gy  IH = 0,1

• Quanto menor o IH, melhor

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ICRU 83 – SITUAÇÕES CRÍTICAS

PTV se estendendo para além do contorno externo • Difícil de se obter os objetivos de dose • Otimizador pode gerar fluências indesejavelmente altas para tentar resolver esse conflito • Remover a parte do PTV fora do contorno pode por em risco a cobertura do CTV. Soluções sugeridas: • Segmentação do PTV • Relaxamento dos constraints • Flash Curso de Qualificação Profissional para Técnicos em Radioterapia

ICRU 83 – SITUAÇÕES CRÍTICAS

Volumes sobrepostos com objetivos de dose diferente • Difícil de se obter os objetivos de dose • Otimizador pode gerar fluências indesejavelmente altas para tentar resolver esse conflito • Remover a parte do PTV fora do contorno pode por em risco a cobertura do CTV. Soluções sugeridas: • Segmentação do PTV (volumes sobrepostos dos não sobrepostos) e/ou relaxamento dos constraints • Trabalhar com as prioridades

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ICRU 83 – EXEMPLO CLÍNICO Carcinoma de células escamosas da Laringe Supra-Glótica 1) Situação Clínica • Homem, 59 anos, com uma longa história de tabagismo, com 3 meses de rouquidão progressiva. Bom estado com índice de Karnofsky de 90 (ECOG 1). • Fibroscopia e endoscopia sob anestesia geral revelaram uma lesão exofítica à direita, que se estendia da prega epiglótica direita até o nível da corda vocal falsa direita, que estava infiltrada. A hemi-laringe direita estava fixada. • A biópsia mostrou um carcinoma de células escamosas moderadamente diferenciado (CID-O 8070/3). Nenhum nódulo linfático foi palpado no pescoço. • RM mostrou uma infiltração do espaço pré-epiglótico (ver Figura B.1.2). Nenhum linfonodo foi visualizado. • TC do tórax não encontrou nenhuma metástase ou segundo primário. • Endoscopia do esôfago não mostrou nenhum tumor esofágico primário. • Classificação clínica: T3-N0-M0, estágio 3 da laringe supraglótica (CID-O 10: C32.1). Curso de Qualificação Profissional para Técnicos em Radioterapia

ICRU 83 – EXEMPLO CLÍNICO

2) Intenção de tratamento • Após a discussão na reunião de tumores cabeça-e-pescoço, decidiu-se tratar este paciente com intenção curativa por radioterapia usando a terapia de intensidade-modulada com boost simultânea integrado (SIB-IMRT).

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ICRU 83 – EXEMPLO CLÍNICO

3) Posicionamento do paciente e aquisição da imagem • O paciente foi imobilizado com uma máscara termoplástica (cabeça, pescoço, ombro) em posição supina. • TC de planejamento com contraste em uma TC espiral de 2 canais (120 kV, 330 mAs) usando uma espessura de corte de 2,7 mm, um intervalo de reconstrução de 2 mm. • 60 ml de meio de contraste IV foi injetado a uma taxa de 1 ml / s, seguido de um período de repouso de 3 min por uma injeção em bolus de 50 ml. A aquisição da imagem começou logo após o final da segunda injeção. • O exame foi adquirido do nível do seio frontal à junção esterno clavicular. • O paciente também foi submetido a um exame FDG-PET de planejamento. Após jejum durante 6 h, o paciente foi imobilizado com uma máscara termoplástica. Uma varredura de transmissão de 2 min com uma fonte de germânio foi realizada. 370 MBq (10 mCi) de FDG foi injetado por via IV, e a aquisição de emissão começou 60 min depois. Curso de Qualificação Profissional para Técnicos em Radioterapia

ICRU 83 – EXEMPLO CLÍNICO

4) Volumes Alvo • GTV: O volume tumoral bruto primário (GTV) foi (FDG-PET, 0 Gy), utilizando um método baseado em gradiente (Geets et al., 2007a) (Figura B.1.3).

• CTV: Para os linfonodos, os níveis bilaterais II a IV foram selecionados como volume alvo clínico (CTV) -N de acordo com as recomendações de Gregoire et al. (2003c). Para o tumor primário, foram delineados dois CTVs diferentes: O CTV-T1 abrangendo toda a mucosa da laringe (sub-glótica, glótica e supraglótica), o espaço pré-epiglótico, o espaço paralaríngeo e a cartilagem tireóide; O CTV-T2 foi delineado como uma extensão de 5 mm do GTV-T (FDG-PET, 0 Gy). • PTV: Uma margem de 4 mm foi adicionada automaticamente a todos os CTVs para definir os volumes alvo de planejamento (PTVs). No sentido da pele, apenas uma margem de 1 mm foi adicionada ao CTVs-N. Curso de Qualificação Profissional para Técnicos em Radioterapia

ICRU 83 – EXEMPLO CLÍNICO

4) Órgãos de Risco e PRVs Foram delineados os seguintes órgãos em risco (OAR): • a medula espinhal até a primeira vértebra torácica incluindo C7; • o tronco cerebral; • ambas as glândulas parótidas. • Uma margem de 4 mm foi adicionada a medula para definir o PRV da medula. Para o tronco e as parótidas, os PRVs eram iguais aos OARs.

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ICRU 83 – EXEMPLO CLÍNICO

5) Objetivo de Planejamento As seguintes prescrições de dose média de planeamento (D50%) foram selecionadas para os vários PTVs. Utilizou-se uma técnica SIB-IMRT (isto é, todos os PTV foram tratados simultaneamente). PTV-N e PTV-T1: : 55,5 Gy em 30 fracções de 1,85 Gy em 6 semanas. PTV-T2: 69 Gy em 30 frações de 2,3 Gy em 6 semanas.

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ICRU 83 – EXEMPLO CLÍNICO

6) Sistema de Tratamento-Planejamento e Unidade de Tratamento • O doente foi planejado e tratado com IMRT utilizando uma unidade HiArt (Tomotherapy Inc., Madison, WI, EUA)

• Foi selecionada uma largura de colimador de 2,5 cm, um passo de 0,215 e um fator de modulação (definido como a proporção do tempo máximo de abertura para qualquer folha dividida pelo tempo médio de abertura para todas as folhas utilizadas) de 2 (Mackie et al. 2003) • Os cálculos de dose absorvida foram realizados utilizando algoritmos de convolução/superposição e de collapsed cone com correções de heterogeneidade

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ICRU 83 – EXEMPLO CLÍNICO

7) Prescrição • Os planos e todos os dados técnicos associados foram aprovados pelo médico assistente, isto é, para administrar uma dose absorvida média (D50%) por fracção de 2,3 Gy a uma dose total absorvida de 69 Gy para PTV-T2 de acordo com a dose absorvida

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ICRU 83 – EXEMPLO CLÍNICO 8) Reporte de Dose 7) Prescrição

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ICRU 83 – EXEMPLO CLÍNICO

9) QA • Uma garantia individualizada da qualidade do paciente (QA) foi realizada em um pahtom dedicado antes do início do tratamento. Todas as medidas estavam dentro de 5% das distribuições esperadas de dose absorvida. Antes de cada fração, o paciente foi submetido a MVCBCT para o reposicionamento diário.

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Aluísio Castro, MSc Físico Médico [email protected]

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