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INTRODUÇÃO

OBJETIVOS

MATERIAIS E MÉTODOS

RESULTADOS E DISCUSSÃO

CONCLUSÃO

REFERÊNCIAS

IMRT COM MÚLTIPLOS CAMPOS UTILIZANDO O MÉTODO DE OTIMIZAÇÃO POR FIELD WEIGHT DO SOFTWARE ECLIPSE

1 1 1 1 1Silveira T. B. , Brüning F. F. , Trinca W. C. , Caldeira Filho A. M. e Batista D. V. S.

1Instituto Nacional de Câncer, Rio de Janeiro, Brasil

O software de planejamento Eclipse versão 8.1 disponibiliza dois métodos de otimização para IMRT: Beamlet e Field Weight. O primeiro calcula a fluência dos campos, posteriormente alcançada por meio de blocos ou utilizando as lâminas de um colimador de múltiplas folhas (MLC). O segundo método otimiza apenas a distribuição de pesos dos campos usados.

Utilizando um número suficientemente grande de campos de pequenas dimensões é possível explorar o potencial da otimização por Field Weight no tratamento de tumores de menor volume, propondo assim uma técnica de IMRT que dispensa o uso de blocos ou MLC.

Testar a viabilidade prática da técnica proposta.Comparar os métodos de otimização, Beamlet e Field Weight, disponíveis na

versão 8.1 do Eclipse, através de dois planejamentos para um caso de re-irradiação em cabeça e pescoço.

Dois planejamentos com diferentes otimizações foram realizados. O primeiro empregou cinco campos com posições de gantry estáticas com fluência gerada pela otimização por Beamlet (OBL) e convertida em movimento de lâminas por Sliding window. O segundo manteve as mesmas posições de gantry, porém foram utilizados sessenta e dois campos na otimização por Field Weight (OFW). A metodologia empregada para gerar estes campos é constituída pelos passos a seguir, ilustrados na figura 1.

A. Foram determinadas as dimensões do campo retangular mínimo capaz de englobar toda a região de tratamento, incluindo margens devido à penumbra, em cada uma das cinco posições de gantry.B. Com o colimador a 0º, foi utilizada uma composição de campos paralelos congruentes de largura 1 cm cobrindo a região determinada. Para tanto se empregou o recurso do colimador assimétrico negativo.C.Repetiu-se o passo anterior com o colimador a 90º.

Figura 1 Passos da metodologia e composição final dos campos.

A viabilidade prática do planejamento com múltiplos campos foi testada irradiando uma matriz de câmaras de ionização PTW 2D-Array seven29 em um aparelho Varian Clinac 2300 C/D utilizando a energia de 6 MV. A avaliação dos dados, para cada posição de gantry, empregou o Índice Gama com parâmetros de tolerância em dose de 3 e 5% em 3 mm.

A análise comparativa das doses em órgãos de risco e da cobertura tumoral foi feita por meio dos histogramas de dose-volume integrais gerados nos dois planejamentos.

A técnica de IMRT proposta utilizando a OFW teve resultados satisfatórios.Em ambos planos foi escolhida, como prescrição para uma dose de 45 Gy, a curva que cobria 99% do volume do CTV. A técnica de OBL apresentou menor gradiente de dose, 10,7% contra 12,6% da OFW. Esta última apresentou doses mínimas inferiores em GTV e CTV, porém doses médias mais altas.

Quanto à redução da dose nos órgãos de risco, a OFW não alcançou os mesmos resultados da OBL.

Os dados de dose das principais estruturas, nos dois planejamentos, estão condensados na tabela 1:

A técnica proposta mostrou-se viável e apresentou bons resultados na simulação virtual. Porém, o tempo despendido no planejamento e no tratamento é maior que nas demais modalidades de IMRT. Sendo assim, pode ser implementada como alternativa em instituições cujo volume de pacientes tratados com IMRT é pequeno, onde os aparelhos não possuam MLC e preferencialmente disponham de software de registro e verificação.

Aplicações da técnica em outros casos estão em andamento e apresentam resultados semelhantes.

1. Ezzell GA, Galvin JM, Low D, Palta JR, Rosen I, Sharpe MB, et al. Guidance document on delivery, treatment planning, and clinical implementation of IMRT: Report of the IMRT subcommittee of the AAPM radiation therapy committee. Med Phys 2003; 30(8):2089-115.2. Earl MA, Afghan MKN, Yu CX, Jiang Z, Shepard DM. Jaws-only IMRT using direct aperture optimization. Med Phys 2007; 34(1):307-14.3.Descovich M, Fowble B, Bevan A, Schechter N, Park C, Xia P. Comparison between hybrid direct aperture optimized intensity-modulated radiotherapy and forward planning intensity-modulated radiotherapy for whole breast radiation. Int J Radiat Oncol Biol Phys 2009; no prelo.4. Laub WU, Wong T. The volume effect of detectors in the dosimetry of small fields used in IMRT. Med Phys 2003; 30(3):341-7.

Tabela 1 Doses nas estruturas envolvidas geradas por ambos os planejamentos.

EstruturasMínima Máxima Média

OtimizaçãoModal Mediana

Doses (cGy)

Field Weight

Beamlet

Field Weight

5063,5 4913,5 4964,3 4912,8

4941,0

Beamlet

Field Weight

Beamlet

Field Weight

Beamlet

Field Weight

Beamlet

Field Weight

Beamlet

Field Weight

Beamlet

4722,7

4557,2

4241,4

4348,9

28,4

21,8

46,9

37,8

1365,6

204,0 738,2

5065,7

4941,0

3442,2

2537,1

4797,7

3658,0

4460,2

3319,8

2813,0

4016,6

2996,9

0,0

188,6

141,5

3,2

405,7

4721,1

4851,8

4684,7

692,7

460,2

1638,6

4576,5

4875,1

4594,5

58,1

67,5

81,0

55,1

45,0

1029,8

3100,8

1824,0

4728,8

4862,7

4682,7

518,5

398,2

1354,996,8

864,9

196,4

140,3

79,5

66,7

20,5 4450,5 1009,6

6,9

4,5

515,8

1805,9

GTV

CTV

Parótida D

Parótida E

Mandíbula

Medula

Tronco Cerebral2380,5 2661,4

Os resultados dos testes de Índice Gama permaneceram entre 72% e 92% de aprovação para tolerância de 3% e acima de 90% para tolerância de 5%.