Juha Korhonen, DI Erikoistuva fyysikko, HYKS Syöpäkeskus Väitöskirja-projekti: MRI-based radiotherapy

Koko: px

Aloita esitys sivulta:

Download "Juha Korhonen, DI Erikoistuva fyysikko, HYKS Syöpäkeskus Väitöskirja-projekti: MRI-based radiotherapy"

Joonas Mikkonen
8 vuotta sitten
Katselukertoja:

1 Sädehoitopäivät, , Turku MRI-pohjainen sädehoito Juha Korhonen, DI Erikoistuva fyysikko, HYKS Syöpäkeskus Väitöskirja-projekti: MRI-based radiotherapy

2 Sädehoidon työvaiheet ja kuvien käyttö Simulointi Kohteen määrittely Annoslaskenta Kuvantaohjaus CT

3 Sädehoidon työvaiheet ja kuvien käyttö Simulointi Kohteen määrittely Annoslaskenta Kuvantaohjaus CT MRI Kohteen siirto

4 Sädehoidon työvaiheet ja kuvien käyttö Simulointi Kohteen määrittely Annoslaskenta Kuvantaohjaus CT Kohteen siirto MRI jos: jos: Vältetään ylimääräinen CT-kuvaus Vältetään kohteen siirrosta aiheutuva epävarmuus Säästetään sairaalan resursseja (ja potilasta!)

jos: jos: Vältetään ylimääräinen CT-kuvaus Vältetään kohteen

5 Potilaan asettelu Perinteisillä MRI-laitteilla eri asento kuin sädehoidossa Haasteita Geometrinen vääristymä Raportoitu: sub-mms -> 3 cm Ei elektronitiheys-informaatiota Miten laskea annos ja rekonstruktuoida DRR:t?!? Mah et al. Med. Phys. 2002

Raportoitu: sub-mms -> 3 cm Ei elektronitiheys-informaatiota

6 Potilaan asettelu ja geometrinen vääristymä meiän simulaattorissa Iso bore: Ф = 70 cm Lisävarusteita: laser-systeemi, tasainen pöytälevy, MRyhteensopivat fiksaatiovälineet, kelateline 1.5 T imager GE Optima MR450w Geometrinen tarkkuus Sekä systeemistä- että potilaasta aiheutuvat 9 cm kuvausisosentristä: < 0.7 mm Kudosten rajapintojen siirtymät Luun reuna: < 1mm, rectumin seinämä < 2 mm Lantion ihonpinta: KA < 2 mm

5 T imager GE Optima MR450w Geometrinen tarkkuus Sekä systeemistä- että potilaasta aiheutuvat 9 cm

(HU>>0) CT Meidän haaste; Miten voitaisiin lisätä pseudo-ct:n heterogeenisuutta?

7 Ratkaisu HU-lukujen puutteeseen: Pseudo-CT Traditionaaliset homogeeniset menetelmät Homogeeninen pseudo-ct (HU=0) Lisätty heterogenisuutta luu-segmentillä (HU>>0) CT Meidän haaste; Miten voitaisiin lisätä pseudo-ct:n heterogeenisuutta??? Olisiko mahdollista saavuttaa HU -informaatio MRI datasta??? T 1 /T 2 *-weighted in-phase MRI

8 - Video pyörimään... Pseudo-HU konversio

9 Heterogeenisen pseudo-ct:n laatu Pseudo vs CT HU tarkkuus Paikallisesti (KA): 10 HU pehmytkudoksissa, ja 100 HU luu-kudoksissa 90 % voluumista: 20 HU:n sisällä pehmytkudoksissa, ja 200 HU:n sis. luu-ludoksissa

ja 100 HU luu-kudoksissa 90 % voluumista: 20 HU:n

10 Annoslaskenta vs = 15 prostata potilasta: suunnitelmat kahdella eri softalla ja tekniikalla Erot 2D Gamma-index metodilla (1% & 1mm): 80% - 100%, (KA 94%) Erot DVH:issa: -1,0% - +0,8%

11 Kuvantaohjaus Pseudo-CT referenssinä CBCT-kuvalle 3D ja 6D automaattinen kohdennus Pseudo-DRR referenssinä 2D konekuville Manuaalinen 3D kohdennus Pseudo CT Potilaan asettelun erot: ~ 0 ± 1 mm Erot eivät suurempia kuin epävarmuus CT referenssinä

konekuville Manuaalinen 3D kohdennus Pseudo CT Potilaan

12 Saavutuksia... Heterogeeninen pseudo-ct yhdestä MRI kuvasta Sädehoito voidaan toteuttaa pelkän MRI:n pohjalta Simulointi Kohteen määrittely Annoslaskenta Kuvantaohjaus Pseudo-CT MRI-pohjainen sädehoito otettu käyttöön...ja kehitteillä olevaa Rutiini workflow Automatisointi, QA, koulutus... MRI-pohjainen suunnittelu yleisesti lantion alueella Mahdollisuuksia myös muissa kehon osissa (?)

pohjalta Simulointi Kohteen määrittely Annoslaskenta Kuvantaohjaus Pseudo-CT MRI-pohjainen

13 Maailman tuulia MRI:n käyttö sädehoidossa lisääntyy MRI simulaattorit (Turku 2015, Tampere 201X?,...) MRI-guided radiotherapy Dedicated MRI for image guidance Karlsson et al., Umeå, Sweden MRI-Linac prototype Raaymakers et al., Utrecht, The Netherlands (Univ. Med. Cent. Utrecht with Elekta and Philips) Lisää menetelmiä pseudo-ct:n tekemiseksi Voittoa tavoittelevat yrityksetkin kiinnostuneet

, Umeå, Sweden MRI-Linac prototype Raaymakers et al., Utrecht, The Netherlands (Univ. Med. Cent.

14 Tattis!!! Erityis-kiitokset Elekta (research grant for the project) Meiän projektiryhmä Jani Keyriläinen Tiina Seppälä Mika Kapanen Laura Tuomikoski Juha Korhonen Mikko Tenhunen

the project) Meiän projektiryhmä Juha.p.korhonen@hus.

15 Tattis!!! References Korhonen et al. Feasibility of MRI-based reference images for image-guided radiotherapy in the pelvis with either cone-beam computed tomography or planar localization images, Acta Oncol. Ahead of print (2014). Korhonen et al. Influence of MRI-based bone outline definition errors on external radiotherapy dose calculation accuracy in heterogeneous pseudo-ct images of prostate cancer patients; Acta Oncol. 53, 8, (2014) Korhonen et al., A dual model HU conversion from MRI intensity values within and outside of bone segment for MRI-based radiotherapy treatment planning of prostate cancer, Med. Phys. 41, , 1-13 (2014). Korhonen et al. Absorbed doses behind bones with MR image-based dose calculations for radiotherapy treatment planning, Med. Phys. 40, , 1-10 (2013). Kapanen & Tenhunen; T1/T2*-weighted MRI provides clinically relevant pseudo-ct density data from pelvic bones in MRI-only based radiotherapy treatment planning. Acta Oncol. 52, 3, (2013). Kapanen et al. Commissioning of MRI-only based treatment planning procedure for external beam radiotherapy of prostate, Magn. Reson. Med. 70, (2013).

Korhonen et al. Influence of MRI-based bone outline definition errors on external radiotherapy dose calculation accuracy in heterogeneous pseudo-ct images of prostate cancer patients; Acta Oncol.

16 Pseudo-HU konversio pehmytkudoksille - Luu-segmentin ulkopuolella simppeli lineaarinen malli

17 Pseudo-HU konversio luu-kudoksille - Luu-segmentin sisällä kuvakohtaisesti säädettävä malli

Samankaltaiset tiedostot

SÄDEHOIDON MAGNEETTISIMULOINTI HYKS SYÖPÄKESKUKSESSA. Rh Ella Kokki 17.4.2015

SÄDEHOIDON MAGNEETTISIMULOINTI HYKS SYÖPÄKESKUKSESSA Rh Ella Kokki 17.4.2015 Tietoja MRI-yksiköstä GE Optima MR450w, 1.5 T Ф = 70 cm, l = 145 cm 2 vaihdettavaa pöytää, joista toisessa tasainen pöytälevy