Determination of the Planning Target Volume Margin by the Use of kv Portal Imaging and kvCone Beam Computerized Tomography.

Abstract

With portal imaging devices we can easily determine the position of bones in the patient, but we cannot visualize soft tissues. Kilo voltage cone beam computed tomography (CBCT) imaging integrated to treatment machine is relatively a new technique and provides higher resolution of soft tissues for imaging. In this study, our aim was to measure the differences between 2D-2D and 3D-3D registration based set-ups. We investigated whether using kV cone beam CT reduced setup errors compared to kV portal imaging. Four patients with the diagnosis of head and neck cancer (2 patients with cancer in the base of tongue, 2 with hypopharyngeal cancer) and 6 patients with prostate cancer were included in our study. The treatments were delivered with IMRT. kvCBCT-kv film comparisions were evaluated in 44 sets of data for head and neck cancer patients, and in 130 sets of data for prostate cancer patients. We analyzed the necessary planning target volume (PTV) margins for each group when only kv portal imaging is performed every day and found that a margin of 2.1 and 1.5 mm in all directions would be sufficient in case of pelvic tumors and head and neck cancers respectively if the kv portal images are performed every day. Compared to the literature the shifts were minimal when kvCBCT was performed after kv portal imaging. The immobilization procedures, followed strictly, may be reason for this observation.Keywords: Planning target volume margin, Set-up margin, kv portal imaging, Cone beam computed tomography ÖZET kv Portal Görüntüleme ve kvCone Beam Bilgisayarl› Tomografi ile Planlanan Hedef Hacim S›n›rlar›n›n BelirlenmesiPortal görüntüleme yöntemleri ile hastan›n kemik yap›lar›n› kolayca görüntüleyebiliriz, ancak yumuflak dokular bu yöntemle izlenemez. Kilo voltaj cone beam bilgisayarl› tomografi (CBCT) görüntüleme yöntemlerinin tedavi cihazlar›na entegre edilmesi nispeten yeni bir yöntemdir ve yumuflak dokular›n daha yüksek çözünürlükte görüntülemesini sa¤lar. Bu çal›flmada amac›m›z iki buyutlu görüntüleme ifllemleri ile yap›lan set-up ile üç boyutlu görüntüleme yöntemleri ile yap›lan set-up aras›ndaki fark› araflt›rmak ve set-up hatalar› aç›-s›ndan kvCBCT nin portal görüntülemeye göre set-up hatalar›n› ne kadar düzeltti¤ni incelemektir. Dört bafl ve boyun kanserli (2 hasta dil kökü, 2 hasta hipofarinks) ve dört prostat kanserli hasta çal›flmaya dahil edildi. Tedaviler yo¤unluk ayarl› radyoterapi (YART) yöntemi ile uyguland›. Bafl boyun kanserli hastalardan elde olunan 44 kvCBCT-kv portal film karfl›laflt›rmas› ve prostat kanserli hastalardan elde olunan 130 kvCBCT-kv portal film karfl›laflt›rmas› de¤erlendirildi. Analizler sonucunda her gün sadece kv portal görüntüleme yap›ld›¤›nda gerekli PTV emniyetinin bafl boyun kanserleri için 1.5mm ve prostat kanseri için 2.1 mm oldu¤u bulundu. Literatür ile k›yasland›¤›nda kv portal görüntüleme sonras› kvCBCT uyguland›¤›nda kaymalar›n minimal oldu¤u bulunmufltur. Bunun nedenlerinden biri immobilizasyon yöntemlerinin ve haz›rl›k aflamalar›n›n her hasta için özenle uygulanm›fl olm...