SOMATOM Confidence VB10 Guide du scanner 4D Aide-mémoire

SIEMENS HOOD05162002985417_FR Date d'effet : 21/01/2019 Healthineers Guide d'imagerie du poumon par scanner 4D Pour les utilisateurs de scanners ..... SOMATOM pour la planification de radiothérapie SOMATOM Com Guide du scanner 4D © Siemens Healthcare GmbH, 2019 Guide du scanner 4D SIEMENS Healthineers Table des matières 1. Introduction 3 althingers 2. Système d'enregistrement respiratoire 5 3. Sélection du patient 9 4. Acquisition 12 5. Reconstruction 19 6. Contourage de la cible et des organes à risque (OAR) 28 7. Conclusion 35 ..... 2 © Siemens Healthcare GmbH, 2019 1. Introduction SIEMENS Healthineers Contributeurs Dr Carsten Grohmann Yohei Watanabe Dr Christian Hofmann Partenaire collaborateur Responsable marketing mondial Chercheur sénior Pré-développement Physicien / Oncologue pour la radiothérapie oncologique du scanner pour la radiothérapie radiothérapeute Siemens Healthcare GmbH oncologique Siemens Healthcare GmbH Introduction 3 © Siemens Healthcare GmbH, 2019 1. Introduction SIEMENS Healthineers Avant-propos Étant donné que les organes bougent avec le mouvement respiratoire, les images scanner du thorax et de l'abdomen peuvent contenir des artefacts qui posent des problèmes de reproductibilité et de résolution d'image. Les organes du thorax et de l'abdomen bougent de manière périodique et répétitive suivant le mouvement respiratoire. Il est possible d'éviter les artefacts d'image et les risques thérapeutiques grâce à une détection précise du mouvement respiratoire et à la synchronisation de l'acquisition des images ou de l'irradiation. Lors notamment de l'utilisation d'un accélérateur linéaire pour le traitement des tumeurs, les tissus sains entourant la cible risquent d'être inutilement exposés au rayonnement si la tumeur est située dans un organe en mouvement. En effet, le mouvement de l'organe oblige à régler un champ d'irradiation supérieur à la taille réelle de la cible. Relever le défi du mouvement en radiothérapie est un facteur clé dans le continuum des soins liés au cancer et à la radiothérapie externe (RTE). Le présent guide décrit les solutions actuelles et propose des conseils et astuces pour la mise en œuvre de l'imagerie 4D en routine clinique. Nous vous encourageons à nous faire part de vos commentaires pour nous aider à soutenir la lutte contre le cancer. Introduction 4 © Siemens Healthcare GmbH, 2019 2. Système d'enregistrement respiratoire SIEMENS Healthineers Motivation La qualité d'image d'un jeu de données scanner 4D dépend en grande partie de la précision des paramètres d'acquisition (voir section "Acquisition") et de la bonne synchronisation entre les images et la courbe respiratoire du patient. Pour favoriser l'obtention d'images de qualité, des appareils sont utilisés pour suivre et enregistrer la respiration du patient. Ces informations sont ensuite transmises à l'utilisateur et au scanner. Système 5 d'enregistrement respiratoire © Siemens Healthcare GmbH, 2019 2. Système d'enregistrement respiratoire SIEMENS Healthineers Technologies Synchronisation respiratoire / Détection du signal Il existe sur le marché plusieurs systèmes d'enregistrement respiratoire qui font appel à différentes technologies. En voici quelques exemples : • RPM/RGSC (Varian Medical Systems) Caméra de suivi à infrarouge et bloc marqueur réfléchissant placé sur le patient • Anzai (Anzai Medical) Détection mécanique à l'aide d'une ceinture élastique munie d'un capteur de pression et placée autour du patient • Sentinel 4D CT (C-RAD) Détection optique par laser des excursions thoraciques • GateCT (Vision RT) Technologie de guidage par la surface avec suivi du patient via une simple caméra stéréoscopique Les systèmes à détection optique sont les plus couramment utilisés. En effet, certains patients sont mal à l'aise de devoir porter une ceinture autour du thorax ou de l'abdomen ou respirer dans un spiromètre. Système 6 d'enregistrement respiratoire © Siemens Healthcare GmbH, 2019 2. Système d'enregistrement respiratoire SIEMENS Healthineers Technologies Positionnement • Le bloc marqueur doit être positionné "à plat" (c'est-à-dire non incliné), car de nombreux patients atteints d'un cancer pulmonaire n'ont pas un mouvement suffisant du thorax pour produire un signal fiable et robuste (d'une amplitude de plus de 2–3 mm). • Il convient de placer le bloc en caudal par rapport au sternum (le plus près possible) et suffisamment proche de la cible. Essayez de trouver le meilleur emplacement pour le signal le plus fort. Système 7 d'enregistrement respiratoire © Siemens Healthcare GmbH, 2019 2. Système d'enregistrement respiratoire SIEMENS Healthineers Technologies Conseils et astuces • Certains systèmes nécessitent un contrôle de précision et, s'il y a lieu, un calibrage à effectuer chaque jour avant la première procédure. Cette étape doit avoir lieu avant l'installation du patient sur la table. • Veillez à ce que le bloc marqueur soit visible dans la zone de suivi pendant toute la durée de l'acquisition. 1 2 SIEMENS Healthineers" 1 : Positionnement du bloc 2 : Exemple de marqueur. positionnement du patient. * Les informations présentées ici font référence à des produits de fabricants tiers et relèvent donc de leur responsabilité réglementaire. Veuillez contacter le fabricant tiers pour obtenir de plus amples informations. Système 8 d'enregistrement respiratoire © Siemens Healthcare GmbH, 2019 3. Sélection du patient SIEMENS Healthineers Motivation et liste de contrôle de l'état du patient Motivation Même avec des techniques d'acquisition et de reconstruction modernes, les scanners 4D sont sujets aux artefacts et aux incertitudes quant au mouvement observé de la tumeur. Dans le cas le plus défavorable, l'acquisition doit être interrompue puis répétée, ce qui entraîne l'administration d'une dose supplémentaire au patient. La sélection du patient et un entraînement respiratoire facultatif sont des facteurs importants pour réduire ces problèmes. Liste de contrôle de l'état du patient Les patients souffrant des problèmes suivants sont de moins bons candidats à un scanner 4D : ❑ Patients ayant du mal à rester allongés longtemps ❑ Patients présentant des schémas respiratoires pathologiques (p. ex. respiration ataxique de Biot, Cheyne-Stokes) ❑ Patients ayant des périodes respiratoires très longues (moins de six cycles respiratoires par minute) ❑ Patients atteints d'une toux sévère et fréquente ou très fatigués et susceptibles de s'endormir pendant l'examen ❑ Patients respirant trop vite (30 bpm)  entraînement pour parvenir à un rythme respiratoire raisonnable Sélection du 9 patient © Siemens Healthcare GmbH, 2019 3. Sélection du patient SIEMENS Healthineers Évaluation de la courbe respiratoire et exemples Il convient de suivre la courbe respiratoire sur le système d'enregistrement du rythme respiratoire. En présence d'un des facteurs ci-dessous, un certain nombre d'artefacts d'image ou d'interpolations risquent de se produire. • L'amplitude est-elle trop faible ? (3A : courbe respiratoire idéale, 3B : amplitude trop faible) • La respiration est-elle très irrégulière pendant l'enregistrement 4D ? (3C) • Une toux survient-elle pendant l'enregistrement scanner 4D ? (3D) 3A Rabaise 3B 3C 3D 3E Phasc M Wwwww Ww Periodicity Good Pour Sélection du 10 patient © Siemens Healthcare GmbH, 2019 3. Sélection du patient SIEMENS Healthineers Évaluation de la courbe respiratoire et exemples Conseils et astuces • Il est important que le schéma respiratoire du patient soit relativement régulier, un coaching pouvant permettre d'améliorer sa régularité et d'obtenir de bonnes images 4D. • Si un coaching est dispensé au patient pour le scanner 4D, il doit être répété en situation de traitement, faute de quoi des erreurs systématiques risquent d'être introduites : par exemple l'anatomie visible sur le scanner 4D ne représentera pas l'anatomie au moment du traitement. Si le coaching n'est pas proposé, invitez le patient à se détendre et à respirer normalement. • Il est recommandé d'effectuer un essai avant l'acquisition : par exemple comment la table se déplace, comment les instructions automatiques sont données au patient. • Le système d'enregistrement du rythme respiratoire doit être réglé pour permettre l'obtention du meilleur indicateur de qualité et d'une amplitude optimale. Certains systèmes possèdent une fonctionnalité d'accompagnement du patient : le patient peut voir sa courbe respiratoire sur un écran et s'efforcer de suivre un schéma prédéfini. • Certains appareils offrent un retour visuel au patient, par exemple via un écran utilisable aussi bien pour l'entraînement que pendant l'examen. Ce retour direct d'information peut aider le patient à rester détendu et guide la procédure respiratoire. Sélection du 11 patient © Siemens Healthcare GmbH, 2019 4. Acquisition SIEMENS Healthineers Motivation Il est essentiel de bien choisir la technique et les paramètres d'acquisition pour limiter les artefacts et obtenir le type d'image qui conviendra par la suite à la planification du traitement. Nous décrivons les modes d'acquisition prospectif et rétrospectif ainsi que leurs avantages et inconvénients respectifs. Acquisition 12 © Siemens Healthcare GmbH, 2019 4. Acquisition SIEMENS Healthineers Séquentielle ou spiralée VARIAN Respiration rate (rpm) Min: 12 Max: 12 Avg: 12 Muito Scale ( 4A Scale juml 4B Good 40 Mastured Values Duty Cycle Ixi Gated Motion fcmel aspiration [x] 2.5 Expiration [al JL Time ist Est. Respiration rate > 12 4A : Acquisition séquentielle (prospective) ; reconstruction d'une 4B : Exemple d'acquisition spiralée (rétrospective) ; sélection des seule phase phases après l'acquisition Dose de Inférieure à celle d'une acquisition spiralée (reconstruction d'une Supérieure à celle d'une acquisition séquentielle (reconstruction rayonnement seule phase) de plusieurs phases) Robustesse Sensible à la dérive de la ligne de base1 et aux modifications du schéma de mouvement Moins sujette aux dérives de la ligne de base Étude multiphase (mouvement visible sur tout le cycle Résultat Mouvement figé dans une seule phase respiratoire)2 Quand l'utiliser Blocage respiratoire en inspiration profonde (DIBH) avec Mi-ventilation, contourage sur base ITV, contourage sur base T- synchronisation (plusieurs blocages requis) MaxIP 1 Décalage systématique de toute la courbe respiratoire à un emplacement supérieur ou inférieur sur plusieurs cycles respiratoires. 2 La reconstruction multiphase est une technique qui permet de reconstruire plusieurs phases respiratoires par acquisition. Voir section 5 (Reconstruction) pour plus de détails. Acquisition 13 © Siemens Healthcare GmbH, 2019 4. Acquisition SIEMENS Healthineers Protocole d'acquisition Lorsqu'un protocole d'acquisition rétrospectif est sélectionné (p. ex. RT_Resp), la fréquence respiratoire estimée ("Fréquence respiratoire est.") joue un rôle important dans le réglage de la combinaison du pitch et du temps de rotation. Si ces paramètres sont réglés correctement, chaque voxel est projeté sur le détecteur pendant au moins un cycle respiratoire. Une acquisition trop rapide peut passer à côté de certaines informations de phase. Alors que le pitch et la rotation sont des paramètres techniques, la zone d'acquisition est un paramètre clinique important. Des zones d'acquisition plus longues couvrent idéalement le poumon entier et permettent de ne manquer aucune lésion. Dual Energy Temps de respiration Temps de Longueur Nom du protocole : RT_Resp rotation (a) d'acquisition est. ardiac Pitch (b) 3 Mode a : 1,0 ; → b : 0,09 Vascular d'acquisition Spirale 6 > 35 cm 9 > a : 1,0 ; → b : 0,14 50 cm RT Head Sens de RT HeadNeckShoulder l'acquisition Crânio-caudal RT Thorax 12 > a : 0,5 ; → b : 0,09 70 cm RT Abdomen RT_Pehis RT RespSeg Tension du RT Resp tube 120 kV mAs/rot. 50 Acquisition 14 © Siemens Healthcare GmbH, 2019 4. Acquisition SIEMENS Healthineers Arbre de décision pour la gestion du mouvement respiratoire Après l'enregistrement du patient, il est important de sélectionner correctement la fréquence respiratoire estimée. L'arbre de décision permet d'obtenir une acquisition précise parmi les différentes techniques. Consultez la fréquence RPM (respirations par minute) moyenne affichée sur la carte de sous-tâches Check the average RPM (Respiration Per Minute) rate displayed at the Trigger subtask card for at least Déclenchement pendant au moins 10 cycles respiratoires. 10 breathing cycles La courbe globale / fréquence respiratoire estimée est-elle stable Is the overall curve / estimated respiration rate stable (for example, 11, 10, 10, 10, 11; or less than 1 rpm average deviation)? (p. ex. 11, 10, 10, 10, 11 ou écart moyen inférieur à 1 rpm) ? Oui Yes Non No Attendez quelques minutes que la respiration se stabilise. Si Wait several minutes for breathing to stabilize. If elle est toujours irrégulière, dispensez un coaching respiratoire. still irregular provide breathing coaching. Is the breathing stable enough now? La respiration est-elle maintenant assez stable ? Oui Yes Ye Non No s Quel est la fréquence respiratoire moyenne ? What is the average respiration rate? Si elle est instable, p ex. 11, 10, 9, 7, 9, 10, 9..., If it’s unstable, for example, 11, 10, 9, 7, 9, 10, sélectionnez >6 (suite aux 7 rpm mesurées). Sinon, 9 … then select >6 (due to the 7 rpm envisagez une autre méthode. measured). Otherwise, consider a different Plus de 6 method. More than 6 Moins de 6 Less than 6 Sélectionnez la fréquence respiratoire estimée Select the estimated respiration rate in the Proposez un coaching respiratoire pour augmenter dans le menu (>6, >9, >12), qui inclut la Offer breathing coaching to increase the menu (>6, >9, >12) that includes the lowest la fréquence au-delà de 6. Ou envisagez une autre rate to more than 6. Or consider a different fréquence respiratoire minimale enregistrée. recorded respiration rate méthode (respiration libre / inspiration profonde). method (free breathing / deep inspiration). Acquisition 15 © Siemens Healthcare GmbH, 2019 4. Acquisition SIEMENS Healthineers Arbre de décision pour la gestion du mouvement respiratoire Conseils et astuces • Certains systèmes d'enregistrement respiratoire permettent un affichage en direct de la courbe respiratoire sur le scanner. D'autres systèmes obligent à l'importer pour reconstruire les phases respiratoires. • La courbe respiratoire doit recevoir l'identifiant du patient sur le système d'enregistrement. Cela permet de retrouver et d'identifier facilement le fichier sur les systèmes nécessitant une importation manuelle (inutile pour les méthodes en direct). • Si vous utilisez un appareil Varian à "interface ouverte", nous vous recommandons de recalculer les pics sur l'appareil Varian en cochant la case "Nouveau calcul de phase automatique", puis d'utiliser la reconstruction basée sur le temps sur le scanner Siemens Healthineers. • Rappelez-vous qu'il est nécessaire d'importer la courbe respiratoire avec une interface ouverte. • Sur la plupart des scanners SOMATOM, il suffit d'entrer la fréquence respiratoire du patient pour que le scanner calcule automatiquement la combinaison optimale du pitch et du temps de rotation. Acquisition 16 © Siemens Healthcare GmbH, 2019 4. Acquisition SIEMENS Healthineers Arbre de décision pour la gestion du mouvement respiratoire Conseils et astuces • Les scanners SOMATOM (syngo.via VB10 requis) avec FAST 4D détectent automatiquement la fréquence respiratoire à partir du système d'enregistrement respiratoire sélectionné et règlent les paramètres d'acquisition optimums en conséquence (voir images 5A–5C). • Assurez-vous que le signal de synchronisation se trouve au bon endroit. Le signal de synchronisation (représenté par un point bleu) est affiché sur la carte de sous-tâches Déclenchement et correspond à un niveau d'inspiration et d'expiration de 100 %. Acquisition 17 © Siemens Healthcare GmbH, 2019 4. Acquisition SIEMENS Healthineers Arbre de décision pour la gestion du mouvement respiratoire Conseils et astuces Examination 5A 02 :3 12:51 96 JTD- 5B 5C Of FT_Putp [Adeli 18.02 24-12.55.15-STC-Dove ah 2u/Tiven 18.32 23-15.54.18 BTC Total mix; 35 15 02.23-125 6 STE -oh ms: Tescoren D -------- Routine Zican Recan Routhe Gren Recon Reafre | 5631 | Recon AUF Ticking 5A : Le bouton FAST 4D est 5B : La vérification 5C : La fréquence respiratoire visible après la sélection du automatique de la courbe appropriée et les paramètres protocole d'acquisition. respiratoire est en cours. Si d'acquisition correspondants elle est correcte, le bouton sont sélectionnés Charger sera actif. automatiquement et l'acquisition est effectuée. Acquisition 18 © Siemens Healthcare GmbH, 2019 5. Reconstruction SIEMENS Healthineers Motivation et paramètres de synchronisation Motivation La reconstruction peut s'avérer difficile en raison des différents schémas respiratoires des patients. Des paramètres de reconstruction inappropriés pourraient modifier l'emplacement de la tumeur entre les phases reconstruites en raison de l'interpolation des images et des artefacts. Paramètres de synchronisation (pour la reconstruction multiphase) Les scanners Siemens Healthineers offrent un large éventail de paramètres de synchronisation pour répondre aux spécificités des différents patients. Voici la liste de leurs avantages et de leurs inconvénients pour votre flux de travail clinique. Aujourd'hui, la plupart des établissements utilisent la reconstruction basée sur l'amplitude ou la reconstruction basée sur le temps en fonction de la stratégie de traitement. Par exemple, la reconstruction basée sur le temps a été appliquée à une radiothérapie stéréotaxique (en anglais Stereotactic Body Radiation Therapy, SBRT) planifiée sur la phase de mi-ventilation. Reconstruction 19 © Siemens Healthcare GmbH, 2019 5. Reconstruction SIEMENS Healthineers Ajust. sync. Appareils possibles Technique, pour et contre %In, %Ex (Reconstruction basée sur l'amplitude) Le cycle respiratoire est divisé en intervalles de même durée Ex Absence d'infos de phase 90% POUR Chevauchements • Reflète avec précision le mouvement réel de la tumeur 10% ✓ Anzai RGS C RPM • Permet de calculer la phase de mi-ventilation 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% CONTRE • Sujette à des irrégularités respiratoires ou à des modèles respiratoires incohérents à l'origine d'artefacts en scanner 4D Le cycle respiratoire est divisé en sections égales selon l'amplitude du Reconstruction basée sur l'amplitude signal POUR Ex In • Reflète avec précision le mouvement réel de la tumeur Ex 100% In 100% ✓ Anzai RGS C RPM • La phase d'expiration maximale peut être reconstruite Ex 80% In 80% Ex 60% directement In 60% Ex 40% In 40% CONTRE Ex 20% In 20% Ex 0% • Difficulté de lecture du mouvement réel de la tumeur • La phase de mi-ventilation ne peut pas être calculée % Pi (Reconstruction basée sur la phase) Le cycle respiratoire est divisé en intervalles de même durée = 0% 100% In (100% ) reconstruction basée sur le temps 50% In = 75%  Uniquement RGS C RPM POUR 50% Ex 0% In = 50%  sur RGSC • Mêmes résultats que pour la reconstruction basée sur le temps (20% %) CONTRE 100% Ex • (50% it) Difficulté de lecture Reconstruction 20 © Siemens Healthcare GmbH, 2019 5. Reconstruction SIEMENS Healthineers Artefacts d'image et dépannage Cette section décrit différents types d'artefacts et la façon d'y remédier pour améliorer la qualité d'image. Correction des artefacts en escalier avec interpolation. 6A 6A : Toux pendant l'examen. Artefacts en escalier visibles sur la paroi thoracique. 24 34 26 33 27 24 6B 6B : Désactiver la section correspondante a permis d'améliorer la qualité d'image. 24 34 26 33 27 24 Reconstruction 21 © Siemens Healthcare GmbH, 2019 5. Reconstruction SIEMENS Healthineers Artefacts d'image et dépannage Les artefacts en escalier sont partiellement supprimés par la suppression du signal de synchronisation, mais des artefacts d'interpolation sont introduits. 7A 7A : Toux pendant l'examen. Artefacts en escalier visibles au niveau du thorax. 24 34 26 26 33 27 7B 7B : Désactiver la section correspondante a supprimé les artefacts en escalier, mais des artefacts d'interpolation sont apparus en raison de l'ampleur de la suppression. 24 34 26 26 33 27 Reconstruction 22 © Siemens Healthcare GmbH, 2019 5. Reconstruction SIEMENS Healthineers Artefacts d'image et dépannage Des artefacts d'interpolation se superposent à la zone tumorale. 8 8 : Les tumeurs ou les petites lésions ne sont pas détectées dans la zone interpolée. L'obtention de données scanner 4D nécessitant moins d'interpolation implique l'enregistrement de courbes respiratoires de bonne qualité chez des patients ayant reçu des instructions appropriées. Reconstruction 23 © Siemens Healthcare GmbH, 2019 5. Reconstruction SIEMENS Healthineers Artefacts d'image et dépannage Conseils et astuces • Un signal de courbe respiratoire adéquat et un bon entraînement respiratoire influencent sensiblement la qualité de l'imagerie. • En présence d'artefacts, la première approche consiste à identifier correctement l'emplacement des signaux de synchronisation. Si c'est impossible, désactivez la partie problématique. • Pour les zones sans activité respiratoire (p. ex. lors d'une pause respiratoire du patient) ou présentant un schéma respiratoire inhabituel (toux ou schéma respiratoire indistinct), il ne faut pas insérer de signal de synchronisation. Reconstruction 24 © Siemens Healthcare GmbH, 2019 5. Reconstruction SIEMENS Healthineers Artefacts d'image et dépannage Conseils et astuces • Le scanner 4D résultant présentera des données interpolées aux emplacements d'acquisition correspondants. Si le volume de données manquantes est trop important, il peut être impossible d'effectuer la reconstruction. • Vous pouvez empêcher les artefacts en coachant les patients et en sélectionnant la bonne fréquence respiratoire. En cas de doute, choisissez une fréquence inférieure. 9 Message X 9 : Un message d'avertissement informe Time differences between scanboxes are too large for one of the used phase delays. Please insert additional syncs, otherwise reconstruction might not be possible. A l'opérateur qu'il manque trop de données Press "OK" to continue reconstruction. et que la reconstruction risque d'être impossible. OK Cancel Reconstruction 25 © Siemens Healthcare GmbH, 2019 5. Reconstruction SIEMENS Healthineers Paramètres de reconstruction Deux tâches de reconstruction distinctes font généralement partie de la routine quotidienne en scanner 4D. La première est Average CT. Average CT est calculée à partir de tout le jeu de données (brutes) du scanner 4D et représente l'image avec flou de mouvement sur l'ensemble du cycle respiratoire. La seconde tâche couramment effectuée consiste à reconstruire les phases individuelles du jeu de données scanner 4D. Nous recommandons de reconstruire environ 10 phases afin de couvrir l'intégralité du cycle respiratoire. 10 Recon job 1 2 3 4 6 8 Series description Resp 1.5 Br36 Average CT Filtre de B30/Br36 Slice 1.5 mm Recon job type o Axial .3D convolution ADMIRE Recon region: Narrow . Wide Kernel Br36 Fenêtre Médiastin ... None FAST Window Mediastinum Begin position -2019.5 mm 2: CDV 500 mm Series splitting End position -2319.5 mm Épaisseur de 1,5 mm Extended FoV FoV 500 mm == Image order Craniocaudal coupe Center X 0 mm Increment 1.5 mm Incrément 1,5 mm Overview Center Y 0 mm No. of images 201 Mirroring None Comments Selon les dispositifs implantés Extended CT scale Routine Stimulateur cardiaque Scan Recon Auto Tasking Trigger • 10 : Paramètres de reconstruction iMAR Coils thoraciques • recommandés. Implants rachidiens • Implants d'épaule • Reconstruction 26 © Siemens Healthcare GmbH, 2019 5. Reconstruction SIEMENS Healthineers Types d'images 4D Avantages et inconvénients3 11A 11B 11C 11D 11A : Average CT 4D ; calculée 11B : T-MaxIP ; calculée comme la 11C : T-MinIP ; calculée comme la 11D : Phase synchronisée (p. ex. comme la valeur UH moyenne sur valeur UH la plus élevée sur les valeur UH minimale sur les différentes 10 phases de 0–100 %) les différentes phases 4D différentes phases 4D phases 4D • UH stables, couramment utilisé • Forme la plus rapide de • Indique la position de la tumeur à • Excellente visualisation du pour le calcul de dose délimitation, met en évidence les tout moment mouvement de la tumeur, image POUR tumeurs qui sont hyperdenses par nette pour la délimitation de la rapport aux tissus environnants cible. iGTV pour des résultats de contourage plus précis qu'avec T- MaxIP • Flou de mouvement • Moins précis que l'approche par • Non destiné au calcul de dose • Pas aussi lisse qu'Average CT en • Non approprié à la délimitation chevauchement sur 10 phases raison d'un niveau de bruit plus CONTRE de la cible (iGTV). Calcul de dose moins précis élevé • Utiliser uniquement Average CT qu'avec Average CT pour le contourage = risque de sous-estimer l'excursion de la tumeur 3 "4DCT radiotherapy for NSCLC; a review of planning methods." A. Hutchinson et al. Journal of Radiotherapy in Practice, vol. 14, issue 1, p. 70–79, (2015). Reconstruction 27 © Siemens Healthcare GmbH, 2019 6. Contourage de la cible et des organes à risque (OAR) SIEMENS Healthineers Motivation et prétraitement automatique Motivation Après la reconstruction d'un jeu de données scanner 4D, l'étape suivante consiste à contourer le volume cible et les organes à risque (OAR). Les outils traditionnels obligent souvent l'utilisateur à contourer coupe par coupe et phase par phase. Ce processus chronophage peut être accéléré par des outils de pointe qui utilisent le prétraitement pour le contourage des OAR et la propagation des contours entre les phases pour une délimitation rapide de la cible. Les outils modernes peuvent également donner un aperçu des schémas de déplacement des tumeurs et aider à identifier la phase de mi-ventilation. Le flux de travail décrit ici est basé sur l'utilisation de syngo.via RT Image Suite. Prétraitement automatique Avec syngo.via RT Image Suite, les étapes suivantes sont accomplies par prétraitement avant même l'ouverture du cas. Contourage de la 28 cible et des organes à risque © Siemens Healthcare GmbH, 2019 (OAR) 6. Contourage de la cible et des organes à risque (OAR) SIEMENS Healthineers 12A re Templates 2 X 12B 12C ent Select Structure Template Lung Right CT RT, 1/13/2014 Head And Neck Spinal Cord Planning CTRTIS New Delete Template Template Prior 01 Template Name HeadAndNeck Organs Auto Tasking A MR, 1/13/2014 MR RTIS Auto Tasking Trigger Adm. Diagn. Descript. (0008, any Prior 02 Value and CT PET, 1/9/2014 Examined Body Part any Value R PET CTRTIS Auto Contour Prior 03 Auto Archiving CT RT, 1/2/2014 Save Close Structure SET RTIS 12A : Le modèle de 12B : À la fin de l'acquisition, le contourage automatique est 12C : L'étude structure approprié lancé et les contours sont prêts lors de l'ouverture de l'étude précédente a-t-elle déjà est automatiquement dans syngo.via. été effectuée ? Si oui, le sélectionné sur le précédent jeu de scanner. données est chargé automatiquement dans le Navigateur de séries (préchargement à distance). Contourage de la 29 cible et des organes à risque © Siemens Healthcare GmbH, 2019 (OAR) 6. Contourage de la cible et des organes à risque (OAR) SIEMENS Healthineers Quelles images 4D sont utilisées ? Le choix du jeu de données pour le contourage dépend en grande partie de la technique d'atténuation du mouvement qui sera utilisée lors du traitement (respiration libre, synchronisation, blocage respiratoire). Voici un aperçu des différents jeux de données, leurs avantages et leurs inconvénients. Pour Contre T-MaxIP Aucun logiciel spécifique requis Pas d'évaluation du mouvement de la tumeur • • Plus rapide qu'iGTV Manque de précision aux limites des tissus • • mous Plus grand PTV (mouvement de la tumeur • inclus en entier) iGTV (internal gross target Petites tumeurs et mouvement important ou Logiciel dédié nécessaire à un flux de travail • • volume, volume cible hystérésis du mouvement rapide macroscopique interne) Plus grand PTV (mouvement de la tumeur • inclus en entier) Rétrospectif Mi-ventilation4 GTV & PTV plus petits (mouvement de la tumeur Logiciel dédié nécessaire à un flux de travail • • inclus de façon probabiliste dans les marges) rapide Non adapté en cas d'hystérésis importante • DIBH Réduit la dose au cœur, aux artères coronaires et Coopération du patient ~75 % • • (deep inspiration breath- aux poumons grâce à une distance plus grand entre hold, blocage respiratoire la cible et le cœur et à une densité pulmonaire en inspiration profonde) réduite5 Aucun logiciel spécifique requis • Prospectif 4 "4DCT radiotherapy for NSCLC; a review of planning methods." A. Hutchinson et al. Journal of Radiotherapy in Practice, vol. 14, issue 1, p. 70–79, (2015). 6 ”Mid-ventilation CT scan construction from four- dimensional respiration-correlated CT scans for radiotherapy planning of lung cancer patients.” Wolthaus et al. Int. J. Radiation Oncology Biol. Phys., vol. 65, no. 5, pp. 1,560–1,571, (2006). 5 "Dosimetric and clinical advantages of deep inspiration breath-hold (DIBH) during radiotherapy of breast cancer." Bruzzaniti et al. Journal of Experimental & Clinical Cancer Research, vol. 32, p. 1–7, (2013). Contourage de la 30 cible et des organes à risque © Siemens Healthcare GmbH, 2019 (OAR) 6. Contourage de la cible et des organes à risque (OAR) SIEMENS Healthineers Quelles images 4D sont utilisées ? Phase de mi-ventilation • La mi-ventilation est le moment du cycle respiratoire où la tumeur est le plus près de sa position moyenne pondérée dans le temps. Cette approche peut contribuer à réduire le PTV, entraînant une diminution potentielle de la toxicité6 Des études7 indiquent qu'en appliquant des marges plus petites . au volume cible, cette méthode peut potentiellement augmenter le nombre de patient éligibles à la radiothérapie stéréotaxique (SBRT). • syngo.via RT Image Suite donne une représentation quantitative de la trajectoire de la tumeur en 3D et identifie la phase la plus proche de la position moyenne, ce qui en fait la solution idéale pour introduire cette méthode dans la routine clinique. • Le contourage sur la phase de mi-ventilation et l'application de marges appropriées au mouvement de la tumeur de chaque patient peuvent également aider dans les cas de cancers localement avancés où les tumeurs, et donc les volumes irradiés, sont importants et augmentent le risque de toxicité. L'élargissement des marges peut alors être personnalisé en fonction des spécificités de chaque patient, sur la base du mouvement de la tumeur. 6 "Midventilation CT scan construction from four-dimensional respiration-correlated CT scans for radiotherapy planning of lung cancer patients," Wolthaus et al. Int. J. Radiation Oncology Biol. Phys., vol. 65, no. 5, pp. 1,560–1,571, (2006). 7 "Midventilation-based PTV margins in Stereotactic Body Radiotherapy (SBRT): A clinical evaluation." Peulen et al. Radiotherapy and Oncology 110, (2014) 511–516, (2014). Contourage de la 31 cible et des organes à risque © Siemens Healthcare GmbH, 2019 (OAR) 6. Contourage de la cible et des organes à risque (OAR) SIEMENS Healthineers Quelles images 4D sont utilisées ? Phase de mi-ventilation 13 Tumor Curve ? X Stucture''UI . NewShucture 1 Ilead Feet Amplitude . 07 cm Leil-Right Amplilude . U.1 cm Antarlor-Posterior Amplitude : 0.2 cm Piracy Cluscul lo Midposition . 5U In Tumor Irajselury · Distance lu Midposition 13 : La courbe de la 0.5 trajectoire de la 114 tumeur montre la 0.3 0.2- position la plus proche Distance (cm) pour la mi-ventilation. 100 Ex 80 Ex 6DEx 40 x 20 x 0Ex 0 in 20 In 40 In 50 In 80 In 100 In Phase Only use -4D data that Is binned equidistant in time to Identify midventilation phase! Contourage de la 32 cible et des organes à risque © Siemens Healthcare GmbH, 2019 (OAR) 6. Contourage de la cible et des organes à risque (OAR) SIEMENS Healthineers Quelles images 4D sont utilisées ? T-MaxIP • T-MaxIP est une projection de la valeur UH maximale couvrant toutes les phases respiratoires sur une image 3D à chaque position de voxel. DIBH • Le blocage respiratoire en inspiration profonde (DIBH) est une technique qui permet de procéder à l'acquisition dès que le plateau d'inspiration est atteint Dans le cas d'acquisitions spiralées, le poumon entier peut être exploré en une seule apnée • L'appareil de synchronisation respiratoire s'utilise uniquement pour surveiller la courbe respiratoire. iGTV • iGTV est la "somme" du volume tumoral macroscopique (GTV) de toutes les phases. Le mouvement de la tumeur est couvert avec une précision complète, et un examen plus poussé de la stratégie de traitement peut s'avérer nécessaire pour atténuer le mouvement (p. ex. une compression après l'indication d'un mouvement important sur la trajectoire de la tumeur). Contourage de la 33 cible et des organes à risque © Siemens Healthcare GmbH, 2019 (OAR) 6. Contourage de la cible et des organes à risque (OAR) SIEMENS Healthineers umor Curve 14A Propagate to Y All 14B 14C NowStructuret Head-Feet Amplitude -- Loft Right Amplitude cm Show Movement P1B1 long pall 3.0 130f 3 50% Ex Anterior-Posterior Amplitude 02 cm Phase Closest to Midpotaion 60 In Tumor Trajectory Distance to Midposition Create ITV V. P1B1 long pall 3.0 B301 25% Ex Erase Contours P1B1 long pall 3.0 B30f 0% In Duplicate P1B1 long pall 3.0 B30f 25% In Onlangs (cm) 02 Delete P1B1 long pall 3.0 B30f 50% In 100 Ex 80 Ex :60 Ex 40 Ex 20 Ex 0 Ex 0 in 20 In 40 an 60 in 80 in 100 In Phase Only use 4D data that is binned equidistant in time to Identity midveridilution please! Lock P1B1 long pall 3.0 B30f 75% In OK 14A : Après la délimitation semi-automatique de la 14B : Au bout d'environ 14C : Trajectoire de la cible, les contours sont propagés aux autres 15 secondes, les contours tumeur pour une phases. ont été propagés et sont évaluation plus poussée affichés (points rouges) en de l'image (p. ex. aide à même temps que l'iGTV la décision pour (bleu). traitement avec une technique adaptée d'atténuation du mouvement telle qu'une compression abdominale). Contourage de la 34 cible et des organes à risque © Siemens Healthcare GmbH, 2019 (OAR) 7. Conclusion SIEMENS Healthineers Le présent guide vise à conseiller les utilisateurs de scanners SOMATOM de Siemens Healthineers. Les informations fournies ont pour objet d'aider toute votre équipe clinique à optimiser votre flux de travail et à développer votre pratique, tout en améliorant le pronostic des patients atteints de cancer partout dans le monde. Enfin, nous attendons avec intérêt vos commentaires et suggestions pour permettre à Siemens Healthineers de continuer à soutenir l'excellence des soins délivrés à vos patients. Remerciements Nous sommes infiniment reconnaissants à Mirjana Josipovic, physicienne médicale au Rigshospitalet, qui a contribué à la rédaction de ce document et amélioré de façon significative sa version préliminaire. Conclusion 35 © Siemens Healthcare GmbH, 2019 SIEMENS Healthineers Veuillez noter que le matériel pédagogique est strictement réservé à des fins de formation ! Pour une bonne utilisation du logiciel ou du matériel, reportez-vous toujours au manuel d'utilisation ou aux instructions d’utilisation (ci-après désignés collectivement par le terme "manuel d'utilisation") publiés par Siemens Healthineers. Ce matériel doit uniquement servir de matériel de formation et ne saurait se substituer au manuel d'utilisation. Le matériel pédagogique utilisé dans cette formation n'est pas mis à jour de manière régulière et ne reflète pas nécessairement la dernière version du logiciel et du matériel disponibles au moment de la formation. Le manuel d'utilisation doit toujours être utilisé comme référence principale, en particulier pour les informations de sécurité comme les avertissements et les mises en garde. Remarque : Certaines fonctions présentées dans ce matériel sont optionnelles et peuvent ne pas faire partie de votre système. Ce matériel contient une description technique générale des spécifications et des options, ainsi que des fonctionnalités standard et optionnelles disponibles qui ne sont pas nécessairement présentes sur chaque équipement. Certains des produits, allégations en lien avec des produits ou fonctionnalités décrits dans ce matériel (ci-après désignés collectivement par le terme "fonctionnalité") peuvent ne pas être (encore) disponibles sur le marché de votre pays. En raison de contraintes réglementaires, la disponibilité future de ces fonctionnalités n'est pas garantie dans tous les pays. Veuillez contacter votre agent commercial Siemens Healthineers pour obtenir les informations les plus récentes. Toute reproduction, transmission ou diffusion de cette formation ou de son contenu est interdite sans autorisation expresse par écrit. Tout manquement à cette règle est illicite et expose son auteur au versement de dommages et intérêts. L'ensemble des noms et données de patients, des paramètres et des désignations liées à la configuration sont fictifs et fournis à seul titre d'exemples. Tous nos droits sont réservés, y compris ceux découlant de la délivrance d'un brevet ou de l'enregistrement d'un modèle d'utilité. Copyright © Siemens Healthcare GmbH, 2019 Siège principal Siemens Healthineers Henkestr. 127 91052 Erlangen, Allemagne 36 Tél. : +49 9131 84 0 © Siemens Healthcare GmbH, 2019 siemens.com/healthineers