Automatische Lagerungskorrekturen mit OBI (Varian Trilogy -System) und Fiducial-Markern bei unterschiedlichen Planungs-CT-Schichtdicken

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1 Automatische Lagerungskorrekturen mit OBI (Varian Trilogy -System) und Fiducial-Markern bei unterschiedlichen Planungs-CT-Schichtdicken Ragnar Brauns, Basil Jamil, Lutz Moser, Wolfgang Hinkelbein Klinik für Radioonkologie und Strahlentherapie, Charité Universitätsmedizin Berlin, Campus Benjamin Franklin

2 Hintergrund und Ziele Insbesondere bei der Strahlentherapie des Prostatakarzinoms finden Goldmarker zur Verbesserung der Lagegenauigkeit und Dosiseskalation ier häufiger Verwendung. Untersuchungen zur Reduktion der physikalischen Sicherheitssäume unter Verwendung der bildgestützten Bestrahlung in Kombination mit einer IMRT sind weit verbreitet. Welchen Einfluss hat die Planungs-Computertomographie auf die Positioniergenauigkeit unter Verwendung einer automatischen Marker-Detektion (Marker-Match-Funktion) und Lagerungskorrektur? Ist die Positioniergenauigkeit besser je feiner die Schichtdicke der Planungs-Computertomographie gewählt wird? Welche Relevanz hat die gewählte CT-Schichtdicke für die Festlegung des PTV?

3 Methoden Basis: Plexiglasphantom mit 3 in entsprechende Bohrungen eingelegte Goldmarkern (1 x 3 Mick Gold Marker) Computertomographien mit Schichtdicken von: 5 (Kollimator 2,5 ), 3 (Kollimator 2,5 ), 1 (Kollimator 1 ) Auf dem Beschleunigertisch positioniert wurde die Lage über kv-aufnahmen von 0 und 270 verifiziert. Von dieser Position ausgehend wurden insgesamt 300 Verschiebungen durchgeführt (alle drei Raumachsen plus Rotation) und mit automatischer Detektion der Marker (Marker- Match-Funktion) und automatischer Positionskorrektur des Beschleunigertisches korrigiert. Die korrigierte Position wurde dann kontrolliert und evt. entstandene Differenzen zur initialen/korrekten Position gemessen und ausgewertet. Dabei wurden pro Schichtdicke der Planungs-CT jeweils 20 Lageverschiebungen der Marker pro Achse (x, y, z) und 20 Rotationen sowie 20 Lageverschiebungengleichzeitig in alle drei Richtungen durchgeführt.

4 Ergebnisse Die maximale Abweichung der Marker nach automatischer Lagekorrektur bei allen 300 Messungen betrug von der Sollposition +/- 1 bei unidirektionalen Verschiebungen, +/- 2 bei Verschiebungen in allen räumlichen Ebenen. Der maximale Fehler in der Rotation betrug nach automatischer Lagekorrektur 1,1. Mit 5, 10 und 20% (lng/vrt/lat) waren die Abweichungen bei Verschiebungen in eine Richtung am seltensten festzustellen bei Verwendung der Planungs-CT mit 1 Schichtdicke. CT mit 1 Schichtdicke CT mit 3 Schichtdicke CT mit 5 Schichtdicke Unidirektionale Verschiebungen um -5 bis +5 und deren Fehler nach der automatischen Korrektur Unter Verwendung der Planungs-CT mit 5 Schichtdicke traten Lageabweichungen bei lateralen unidirektionalen Verschiebungen häufiger auf (50%) als in longitudinaler und vertikaler Richtung (15% bzw. 20%).

5 Ergebnisse Bei gleichzeitiger Veränderung in allen Richtungen war nach automatischer Korrektur kein Unterschied in der Häufigkeit von Korrekturfehlern zwischen den unterschiedlichen Schichtdicken der Planungs-CT s festzustellen. Allerdings trat ein Korrekturfehler von 2 zweimal bei Planungs-CT s mit einer Schichtdicke von 5 auf. CT mit 1 Schichtdicke CT mit 3 Schichtdicke CT mit 5 Schichtdicke Einzelmessungen mit Verschiebungen um max. -5 bis +5 in x-, y- und z-richtung und deren Fehler nach automatischer Korrektur

6 Diskussion/Fazit Hinsichtlich der hohen Lagerungsgenauigkeit (max. +/- 1, bzw. 1,1 ) mit dem OBI-System des Trilogy -Beschleunigers der Fa. Varian besteht, unter Verwendung von Fiducial Markern mit einer Länge von 3, kein relevanter Unterschied zwischen Planungs-CT-Schichtdicken von 1 und 3. Bei Verwendung einer CT mit 5 Schichtdicke sind Korrekturfehler mit einer maximalen Ausprägung von 2 aufgetreten. Im Hinblick auf die hohe Qualität der Lagerungskontrolle und korrektur ist bei der Nutzung von Fiducial-Markern eine Planungs-CT-Schichtdicke von 3 adäquat. Fehler in der automatischen Lagerungskorrektur bis 1 sind hierbei in den physikalischen Sicherheitssaum einzuberechnen.