Impatto della complessità del piano di trattamento sulla verifica dell’accuratezza dell’erogazione in radioterapia con tecnica VMAT

Obiettivo: La tecnica di radioterapia ad archi VMAT (Volumetric Modulated Arc Therapy) permette di rilasciare alla lesione da trattare dosi altamente conformate mediante collimatori multilamellari (MLC), riducendo eventuali effetti collaterali ai tessuti sani circostanti. Si richiede pertanto un’elevata precisione nell’erogazione del fascio e la riduzione di potenziali errori mediante la verifica pre-trattamento ed eventualmente ad ogni seduta di terapia della distribuzione di dose erogata. Tale verifica può essere correlata alla complessità del piano di trattamento. L’obiettivo del lavoro è valutare la risposta di un nuovo rivelatore trasmissivo (TRD)Delta4 Discover, costituito da una matrice di diodi per la misurazione della fluenza di particelle, attraverso la misura della distribuzione di dose erogata e della posizione del MLC e la loro correlazione con indici di complessità geometrici del piano di trattamento. Materiali e Metodi: 36 piani di trattamento clinici VMAT sono stati erogati mediante un acceleratore lineare Varian TrueBeam e verificati con il TRD. Routine Matlab sono state sviluppate per il calcolo e la valutazione della velocità media del MLC(MLCS) e dei seguenti indici di complessità del piano di trattamento ricavati dalla letteratura: -MCSv: valuta il grado di modulazione del piano di trattamento; varia tra 0 (piano complesso) e 1 (piano semplice); -LT: distanza media percorsa dalle lamelle attive su tutto l’arco; Per ogni trattamento mediante il TRD sono stati misurati i seguenti parametri: -Dose-GPR: valuta la somiglianza tra la distribuzione di dose pianificata ed quella erogata; -MLC-GPR: valuta la somiglianza nel posizionamento delle lamelle per unità di angolo di arco tra pianificato ed erogato; -LD: percentuale di lamelle la cui deviazione tra la posizione della lamella pianificata e misurata risulta inferiore a 1 mm; L'effetto della complessità del piano di trattamento sull'accuratezza della verifica è stato indagato mediante il calcolo dell’indice di correlazione di Spearman (rs)tra i parametri del piano MCSv, LT e MLCS e i parametri misurati Dose-GPR, MLC-GPR e LD, fissando il livello di significatività al 5%. Risultati e discussione: La Dose-GPR ha presentato una correlazione forte positiva con LT e negativa con MLCS da cui si ricava che al crescere della complessità del piano di trattamento e della velocità delle lamelle, aumenta la differenza tra dose pianificata e dose erogata. Per quanto invece riguarda LD, si è trovata una correlazione forte negativa sia con LT che con MLCS che ha evidenziato un possibile effetto non trascurabile dell’entità e della velocità dello spostamento delle lamelle sulla capacità dello strumento di rilevare la posizione istantanea delle lamelle nei trattamenti VMAT. Proprio questa possibile problematica di sincronizzazione di lettura del TRD ha portato alla definizione dell’indice MLC-GPR, per il quale infatti si è registrata solo una correlazione molto debole (rs<0.19)con tutti i parametri di complessità del piano. In conclusione, lo studio ha permesso di caratterizzare la risposta del rivelatore trasmissivo impiegato, sia per dosimetria in-vivo sia per verifiche pre-trattamento, per la valutazione dell’erogazione di un piano di trattamento VMAT in funzione della sua complessità. Ha permesso inoltre di stabilire l’efficacia del nuovo indice MLC-GPR nella valutazione del posizionamento geometrico delle lame del MLC, ovviando ai problemi di sincronizzazione del detettore.