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L’offerta tecnologica in Radioterapia: Equilibrio tra appropriatezza clinica e utilizzo delle risorse Villa Cagnola, Gazzada (VA) - 13 Giugno 2009. IGRT VOLUMETRICA. marta.scorsetti@humanitas.it. Introduction. IGRT: tools for verifying patient position and adapting treatment plans . 

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  1. L’offerta tecnologica in Radioterapia: Equilibrio tra appropriatezza clinica e utilizzo delle risorse Villa Cagnola, Gazzada (VA) - 13 Giugno 2009 IGRT VOLUMETRICA marta.scorsetti@humanitas.it

  2. Introduction IGRT: tools for verifying patient position and adapting treatment plans .  Increases accuracy and precisionbut unfortunately it also increasestreatment time(because it requires additional time for image acquisition evaluation, patient repositioning and adaptation) . L’offerta tecnologica in Radioterapia: Equilibrio tra appropriatezza clinica e utilizzo delle risorse - 13 Giugno 2009

  3. Introduction IMRT also increases treatment delivery time by requiring a large number of beam directions and increases monitor units (MU)  Time is important ! Is there a procedure that is better and more time efficient ? L’offerta tecnologica in Radioterapia: Equilibrio tra appropriatezza clinica e utilizzo delle risorse - 13 Giugno 2009

  4. VMAT • VMAT (volumetric modulated arc therapy) is a treatment planning and delivery platform using a single 360 deg gantry Arc : • time efficient • higly conformal dose distribution • superior dosimetric accuracy L’offerta tecnologica in Radioterapia: Equilibrio tra appropriatezza clinica e utilizzo delle risorse - 13 Giugno 2009

  5. RapidArc RA is a planning and delivery technique which aims to : • improve the degree of target coverage • improve OARs and healthy tissue sparing compared to other IMRT solutions • reduce significantly the treatment time (beam on time) per fraction L’offerta tecnologica in Radioterapia: Equilibrio tra appropriatezza clinica e utilizzo delle risorse - 13 Giugno 2009

  6. RapidArc • Total MU • Gantry position • X-ray fluence • Gantry rotation speed • MLC shape • Shorter Treatment Times • Improves patient comfort • Limits unwanted patient movement • Decreases target motion • Better Dose Conformity and Tissue Sparing • Fewer MUs • Less chance of secondary cancers L’offerta tecnologica in Radioterapia: Equilibrio tra appropriatezza clinica e utilizzo delle risorse - 13 Giugno 2009

  7. RT outcome RT global outcome Multi-immaging for planning: CT, PET, MRI, 4D-PET/CT Mobile laser IMRT Portal imaging 4D-RT Micro-MLC NEW: Volumetric arc therapy L’offerta tecnologica in Radioterapia: Equilibrio tra appropriatezza clinica e utilizzo delle risorse - 13 Giugno 2009

  8. WorkFlow with RapidArc Target and OAR delineation I II QA III IV Multi-modality imaging (CT,PET,MRI,4D-PET/CT) Treatment Inverse Treatment Planning L’offerta tecnologica in Radioterapia: Equilibrio tra appropriatezza clinica e utilizzo delle risorse - 13 Giugno 2009

  9. RapidArc: an example Need to control patient re-positioning 70Gy 35Gy • PTV1:70 Gy, PTV2: 54 Gy • 410 MU (2 Gy/day) • 135 s (2 full arcs) L’offerta tecnologica in Radioterapia: Equilibrio tra appropriatezza clinica e utilizzo delle risorse - 13 Giugno 2009

  10. Repositioning Not personalised systems Personalised systems L’offerta tecnologica in Radioterapia: Equilibrio tra appropriatezza clinica e utilizzo delle risorse - 13 Giugno 2009

  11. IGRT On Board Imaging - OBI X-Ray tube kV flat pannel L’offerta tecnologica in Radioterapia: Equilibrio tra appropriatezza clinica e utilizzo delle risorse - 13 Giugno 2009

  12. IGRT - OBI 3D CBCT-simulation CT matching 2D kV-kV image matching L’offerta tecnologica in Radioterapia: Equilibrio tra appropriatezza clinica e utilizzo delle risorse - 13 Giugno 2009

  13. IGRT - CBCT L’offerta tecnologica in Radioterapia: Equilibrio tra appropriatezza clinica e utilizzo delle risorse - 13 Giugno 2009

  14. Integrated RapidArc&IGRT 65 s RapidArc: High dose gradient Fast (65 s, 1 arc) Prostate motion Courtesy of Lynn Purdy, Calypso Medical Technlogies Low Intra-motion Only Inter-motion is required OBI L’offerta tecnologica in Radioterapia: Equilibrio tra appropriatezza clinica e utilizzo delle risorse - 13 Giugno 2009

  15. Pathologies@Humanitas Prostate Abdominal lesion H&N Mesothelioma Lung vertebra L’offerta tecnologica in Radioterapia: Equilibrio tra appropriatezza clinica e utilizzo delle risorse - 13 Giugno 2009

  16. Pathologies@Humanitas vertebra L’offerta tecnologica in Radioterapia: Equilibrio tra appropriatezza clinica e utilizzo delle risorse - 13 Giugno 2009

  17. Pathologies@Humanitas DTot=66 Gy (2Gy/d) vertebra Objectives: Dose elevata ed omogeneità al target Limitare dose al polm controlat L’offerta tecnologica in Radioterapia: Equilibrio tra appropriatezza clinica e utilizzo delle risorse - 13 Giugno 2009

  18. RapidArc@Humanitas Installation 6 October – 10 October Acceptance tests 13 October – 31 Ottobre Training 3 November – 15 November 1st patient 21 November Total patients 56 @10/6/09 Patients per month Patients per anatomical region L’offerta tecnologica in Radioterapia: Equilibrio tra appropriatezza clinica e utilizzo delle risorse - 13 Giugno 2009

  19. RapidArc@Humanitas 14 cases solitary abdominal mets 6 x 7.5 Gy, single arc RA vs IMRT vs Conf arcs Bignardi et al. IJROBP 2009 L’offerta tecnologica in Radioterapia: Equilibrio tra appropriatezza clinica e utilizzo delle risorse - 13 Giugno 2009

  20. RapidArc@Humanitas RA 27 x 2 Gy = 54 Gy 15/18 MV 9 fields IMRT 2 isocentric arcs L’offerta tecnologica in Radioterapia: Equilibrio tra appropriatezza clinica e utilizzo delle risorse - 13 Giugno 2009

  21. H&N: repositioning Planning L’offerta tecnologica in Radioterapia: Equilibrio tra appropriatezza clinica e utilizzo delle risorse - 13 Giugno 2009

  22. H&N: repositioning SimulationCT CB_CT: day6 CB_CT: day12 L’offerta tecnologica in Radioterapia: Equilibrio tra appropriatezza clinica e utilizzo delle risorse - 13 Giugno 2009

  23. Prostate: repositioning Simulation TC 70 Gy 95% PTV2 95% PTV1 20 Gy L’offerta tecnologica in Radioterapia: Equilibrio tra appropriatezza clinica e utilizzo delle risorse - 13 Giugno 2009

  24. Prostate: repositioning CB_CT: day1 70 Gy 95% PTV2 95% PTV1 20 Gy L’offerta tecnologica in Radioterapia: Equilibrio tra appropriatezza clinica e utilizzo delle risorse - 13 Giugno 2009

  25. Prostate: repositioning CB_CT: day4 70 Gy 95% PTV2 95% PTV1 20 Gy L’offerta tecnologica in Radioterapia: Equilibrio tra appropriatezza clinica e utilizzo delle risorse - 13 Giugno 2009

  26. Prostate: repositioning CB_CT: day14 95% PTV2 70 Gy 95% PTV1 20 Gy L’offerta tecnologica in Radioterapia: Equilibrio tra appropriatezza clinica e utilizzo delle risorse - 13 Giugno 2009

  27. PET - CBCT • CBCT • PET (plan_CT-PET) Courtesy: L.Cozzi - Bellinzona L’offerta tecnologica in Radioterapia: Equilibrio tra appropriatezza clinica e utilizzo delle risorse - 13 Giugno 2009

  28. Advantages of RapidArc • Fast treatment ( < 2 minute treatments) • Enhances patient comfort • Enhances safety and quality • Allows sufficient time for proper IGRT • Reduces errors due to internal organ motion and repositioning • Reduce risk of trade-off against cell repair in toumours • Allows definition of hypofractionation schemes in selected indications • Allows spread of complex SIB techniques with dose escalation and acceleration schemed • Allows reintroduction of iperfractionation schemes (more fractions per day at low dose per fraction) CB_CT: day14 L’offerta tecnologica in Radioterapia: Equilibrio tra appropriatezza clinica e utilizzo delle risorse - 13 Giugno 2009

  29. Conclusions • RA and volumetric IMAT proved to be a clinical step forward in terms of conformal avoidance • Clinical productivity : waiting lists, throughput, costs • Patient's eye view :  less intra-fraction movement, less internal organ deformation, better compliance • Doctor's eye view : more selective and precise treatment in a shorter time, increases the possibility to use non conventional fractionation (hypofractionation, iperfractionation, SIB) • Tumour's eye view : cell dynamics ( fast response to local damage), volumetric effects • Robust QA process in place • Higly active research programmes running at main institutions CB_CT: day14 L’offerta tecnologica in Radioterapia: Equilibrio tra appropriatezza clinica e utilizzo delle risorse - 13 Giugno 2009

  30. L’offerta tecnologica in Radioterapia: Equilibrio tra appropriatezza clinica e utilizzo delle risorse - 13 Giugno 2009 marta.scorsetti@humanitas.it Grazie

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