Stereotactic Radiosurgery Chih-Ching Yang 2015.09.08 楊智清
Introduction The term radiosurgery was coined by a neurosurgeon Lars Leksell in 1951. Stereotactic radiosurgery (SRS) is a single fraction radiation therapy. Stereotactic apparatus and narrow multiple beams delivered through noncoplanar isocentric arcs. A high degree of dose conformity is a hallmark of SRS. Maximum error of ± 1.0 mm
SRS and SRT Cobalt-60 gamma rays Megavoltage x-rays Heavy charged particles
X Knife Stereotactic Radiosurgery The linac-based SRS technique consists of using multiple noncoplanar arcs of circular beams converging on to the machine isocenter, which is stereotactically placed at the center of imaged target volume. multiple noncoplanar arc arcs
Stereotactic Frame X Knife There are basically two lina-based SRS systems: pedestal-mounted frame and couchmounted frame. Which is attachable to the patient's skull as well as to the couch or pedestal. The most noteworthy of the SRS frames are: Leksell, Riechert- Mundinger, Todd-Wells, and Brown-Robert-Wells (BRW). A special relocatable head ring, called the Gill-Thomas-Cosman (GTC), has been designed for fractionated SRT. The CT localizer frame is equipped with nine fiducial rods, which appear as dots in the transaxial slice image. Stereotactic Frame Linac Isocentric Accuracy Stereotactic Accuracy Overall Accuracy Beam Collimation
Stereotactic Frame X Knife There are basically two lina-based SRS systems: pedestal-mounted frame and couchmounted frame. Which is attachable to the patient's skull as well as to the couch or pedestal. Radiation Therapy Physics; Alfred R. Smith P.195 Stereotactic Frame Linac Isocentric Accuracy Stereotactic Accuracy Overall Accuracy Beam Collimation
Stereotactic Frame X Knife There are basically two lina-based SRS systems: pedestal-mounted frame and couchmounted frame. Which is attachable to the patient's skull as well as to the couch or pedestal. couchmounted frame http://houshasen-chiryou.com/advanced/machine/ Stereotactic Frame Linac Isocentric Accuracy Stereotactic Accuracy Overall Accuracy Beam Collimation
Stereotactic Frame X Knife Stereotactic Frame Linac Isocentric Accuracy Stereotactic Accuracy Overall Accuracy Beam Collimation
Stereotactic Frame X Knife Stereotactic Frame Linac Isocentric Accuracy Stereotactic Accuracy Overall Accuracy Beam Collimation
Beam Collimation Long circular cones X Knife As stated previously, attachment of long cones below the x-ray jaws extends the SDD, thus reducing the geometric penumbra. cone from 1.25 to 5.00 cm step 0.25 cm 15-cm-long circular cones Stereotactic Frame Linac Isocentric Accuracy Stereotactic Accuracy Overall Accuracy Beam Collimation
Clinical Applications X Knife 非侵襲性 (Noninvasive) 聚焦式放射手術 (Focal Irradiation) 單次高劑量 (Signal Treated & High Dose) 高準確性定位 (High Positional Accuracy) 小體積腫瘤 (Small Volume) Stereotactic Radiosurgery RADIONICS SYSTEM COMPONENTS
Clinical Applications X Knife 將病患以 Radionics BRW 系統固定頭部及當做定位座標 利用電腦斷層取得 3mm ㄧ張之病兆區影像 利用 XKnife-3 治療計畫軟體擬定治療參數 依照治療計畫做品質保證, 以確保定位誤差在 +-1mm 內 使用 Varian 直線加速器 4MV 治療病患 架設頭架 (30min) 執行治療計畫 (2hrs) 取得病兆區影像 (30min) 擬定治療計畫 (3~10hrs) 品質保證 (1~3hrs) 療程 7~16 小時 治療流程 RADIONICS SYSTEM COMPONENTS
Clinical Applications X Knife 取得影像及影像處理 RADIONICS SYSTEM COMPONENTS
Clinical Applications X Knife 依腫瘤體積及形狀決定中心點數目 (Number of Isocenter) 依腫瘤位置決定射束角度 (Arc Degree) 劑量 - 體積圖 (Dose Volume Histogram) 高劑量區與低劑量區位置 (Hot spot and cold spot) 80% 劑量之體積與腫瘤比值 (Tumor Volume Ratio ) 決定治療計劃參數 RADIONICS SYSTEM COMPONENTS
Clinical Applications X Knife 品質保證 RADIONICS SYSTEM COMPONENTS
Clinical Applications X Knife 執行治療計畫 RADIONICS SYSTEM COMPONENTS
立體定位放射治療 定位流程 花蓮慈濟醫學中心放射腫瘤科 江志軒 Stereotactic RadioTherapy positioning process
立體定位放射治療定位流程 Stereotactic RadioTherapy 攝影機校正 Camera Calibration 01 10 治療 Patient Treatment 製作齒模 Bite Block Preparation 02 09 OGP 位置驗證 Registration Verification 測試齒模 Bite Block Reseat verification test 03 08 OGP 影像連結 Registration 製作頭枕 Head cushion preparation 04 07 治療計劃 Treatment Planning 製作面膜 Head mask preparation 05 06 取得 CT 影像 Patient CT
立體定位放射治療定位流程 Stereotactic RadioTherapy 齒模板 Bite tray 齒模材料 Dental Caulk kit 反射螢光球架 Reference Fiducial Frame 固定咬合 反射螢光球架 製作齒模 定位座標 齒模驗證環 Reseat verification Jig U 型面膜 Thermoplastic mask 塑型頭枕 Cushion 驗証齒模是否良好 固定面型 穩定頭部
立體定位放射治療定位流程 Stereotactic RadioTherapy 位置指示器 Blunt Pointer 攝影機校正器 Camera Calibration Jig 光學導引系統 Optical Guidance Platform(OGP) 辨認正確位置 校正攝影機 顯示座標 圓錐 Cone 圓錐支架 Collimator Holder 方位調整架 3DOF 圓形輻射照野 支撐圓錐 調整左右上下及傾斜角度
立體定位放射治療定位流程 Stereotactic RadioTherapy 攝影機校正 Camera Calibration 開機須超過 2 小時, 才可進行校正 camera 指示燈顯示兩個綠燈即可 製作齒模 Bite Block Preparation 測試齒模 Bite Block Reseat verification test 製作頭枕 Head cushion preparation 在 OGP 上按 FramelessArray 製作面膜 Head mask preparation
立體定位放射治療定位流程 Stereotactic RadioTherapy 攝影機校正 Camera Calibration 將攝影機校正器 (Camera Calibration Jig ) 放置於 SAD 位置 製作齒模 Bite Block Preparation 測試齒模 Bite Block Reseat verification test 注意擺放方向及水平 製作頭枕 Head cushion preparation 製作面膜 Head mask preparation
立體定位放射治療定位流程 Stereotactic RadioTherapy 攝影機校正 Camera Calibration 讓病患試咬 (6 分力 ) 製作齒模 Bite Block Preparation 測試齒模 Bite Block Reseat verification test 製作頭枕 Head cushion preparation 將齒模材料 (Dental Caulk kit) 放入齒模板, 整平後放入病患口中並稍微調整位置約 5 分鐘 製作面膜 Head mask preparation
立體定位放射治療定位流程 Stereotactic RadioTherapy 攝影機校正 Camera Calibration 製作齒模 Bite Block Preparation 將齒模驗證環 (Reseat verification Jig ) 套於病患頭上, 並請病患正確咬住齒模 測試齒模 Bite Block Reseat verification test 製作頭枕 Head cushion preparation 齒模驗證環須調緊 驗證環上的角度調整向 camera 方向傾斜 10 度, 以方便驗證 製作面膜 Head mask preparation
立體定位放射治療定位流程 Stereotactic RadioTherapy 攝影機校正 Camera Calibration 將塑型頭枕放置於 U 型環內, 並讓病患直接躺下 製作齒模 Bite Block Preparation 測試齒模 Bite Block Reseat verification test 製作頭枕 Head cushion preparation 五分鐘內快速塑型後, 讓塑型頭枕硬化 讓病患試躺至習慣為止 ( 至少三次 ) 製作面膜 Head mask preparation
立體定位放射治療定位流程 Stereotactic RadioTherapy 攝影機校正 Camera Calibration 製作面膜約 5 分鐘後定型取出 製作齒模 Bite Block Preparation 測試齒模 Bite Block Reseat verification test 製作頭枕 Head cushion preparation 讓病患起身, 再次試戴後如合適才作記號並寫上病患姓名日期 製作面膜 Head mask preparation
立體定位放射治療定位流程 Stereotactic RadioTherapy 取得 CT 影像 Patient CT 將齒模板裝上反射螢光球架 治療計劃 Treatment Planning OGP 影像連結 Registration OGP 位置驗證 Registration Verification 面膜戴於病患上並調整位置 治療 Patient Treatment
立體定位放射治療定位流程 取得 CT 影像 Patient CT 治療計劃 Treatment Planning OGP 影像連結 Registration OGP 位置驗證 Registration Verification 治療 Patient Treatment Stereotactic RadioTherapy (1) 載入病患資料 (2) Isocenter 數目不大於 3 個 ( 最佳為 1 個 ), 每個 Isocenter 的 Arc 不大於 5 個 (3) 以較佳之 cone 先包覆 Tumor 主體約 90%, 未包覆之不規則處另加 Arc 包覆, 如若不夠, 再選較大之 cone, 依此類推 (4) 若 (3) 之狀況無法處理, 則加 Isocenter (5) 可能超過三個 Isocenter 之 Planning 則應與醫師商量 (6) 設定 Prescribe dose 為 80% 或 70%, 直接劃 PTV (7) 治療計劃結束後, 傳送至 OGP 及 Aria 註 : 反射螢光球架可免畫
立體定位放射治療定位流程 Stereotactic RadioTherapy 取得 CT 影像 Patient CT 治療計劃 Treatment Planning OGP 影像連結 Registration OGP 位置驗證 Registration Verification 治療 Patient Treatment
立體定位放射治療定位流程 Stereotactic RadioTherapy 取得 CT 影像 Patient CT 治療計劃 Treatment Planning OGP 影像連結 Registration OGP 位置驗證 Registration Verification 治療 Patient Treatment
立體定位放射治療定位流程 Stereotactic RadioTherapy 取得 CT 影像 Patient CT 治療計劃 Treatment Planning (4) 先調整 Tilt 再調整 Spin AP Lat 或者 Ax, Longitudinal(Z 軸 ) 需由 Table 調整 OGP 影像連結 Registration OGP 位置驗證 Registration Verification (5) 調整好後,Gantry 轉至最接近 180 之治療位置角度 ( 水平下方 ) ( 第一次治療需看燈光投影是否有避開危急器官 ) 治療 Patient Treatment
立體定位放射治療定位流程 Stereotactic RadioTherapy 感謝 放射腫瘤科醫事放射師同仁 慈濟技術學院放射技術系陳延昭同學