Clinical application of image-guided radiotherapy, IGRT (on the Varian OBI platform)

Image-guided radiation therapy (IGRT) can be used to measure and correct positional errors for target and critical structures immediately prior to or during treatment delivery. Some of the most recent available methods applied for target localization are: transabdominal ultrasound, implanted markers with in room MV or kV X-rays, optical surface tracking systems, implantable electromagnetic markers, in room CT such as kVCT on rail, kilovoltage or megavoltage cone-beam CT (CBCT) and helical megavoltage CT. The verification of the accurate treatment position in conjunction with detailed anatomical information before every fraction can be essential for the outcome of the treatment. In this paper we present the on-board imager (OBI, Varian Medical Systems, Palo Alto, CA) that has been in routine clinical use at the Karolinska University Hospital since June 2004. The OBI has been used for on-line set-up correction of prostate patients using internal gold markers. Displacements of these markers can be monitored radiographically during the treatment course and the registered marker shifts act as a surrogate for prostate motion. For this purpose, on-board kV–kV seems to be an ideal system in terms of image quality. The CBCT function of OBI was installed in March 2005 at our department. It focuses on localizing tumors based on internal anatomy, not just on the conventional external marks or tattoos. The CBCT system provides the capacity for soft tissue imaging in the treatment position and real-time radiographic monitoring during treatment delivery.

RésuméLa radiothérapie guidée par l'image (RTGI), peut être utilisée pour mesurer et corriger les erreurs de positionnement des volumes cibles et des structures critiques immédiatement avant ou pendant l'irradiation. Les méthodes disponibles les plus récentes utilisées pour la localisation des volumes cibles sont les ultrasons transabdominaux, des marqueurs implantés et une imagerie de haute ou de basse énergie dans la salle de traitement, des systèmes de surveillance optique de la surface du patient, des marqueurs électromagnétiques implantables, des scanographes sur rails dans la salle de traitement, la tomographie conique de haute ou basse énergie et la tomographie hélicoïdale de haute énergie. La vérification de la position précise du traitement en combinaison avec des informations anatomiques détaillées avant chaque fraction peut être essentielle pour la réussite du traitement. Dans cette mise au point, nous présentons l'imagerie embarquée (OBI) de Varian Medical Systems, qui a été mise en utilisation clinique depuis juin 2004 à l'hôpital universitaire Karolinska. L'imageur embarqué a été utilisé pour des corrections en ligne de mise en place des patients atteints de cancer de la prostate en utilisant des marqueurs d'or internes. Les déplacements de ces marqueurs peuvent être suivis par radiographie pendant le déroulement du traitement du patient et les déplacements enregistrés représentent les mouvements de la prostate. Pour cet objectif, l'imagerie embarquée de basse énergie semble être un système idéal en termes de la qualité d'images. Le module de tomographie conique de basse énergie de l'OBI a été installé en mars 2005 dans notre département. Il a été principalement utilisé pour localiser des tumeurs en se fondant sur l'anatomie interne, et pas seulement sur des marques externes ou des tatouages. La tomographie conique de basse énergie permet de visualiser des tissus mous en position de traitement et de surveiller radiographiquement en temps réel pendant l'exécution de l'irradiation.