Obrazowanie MRI we współczesnej radioterapii – ogólne zasady

• Autorzy: Oborska-Kumaszyńska Dominika

Warianty tytułu

EN

MRI imaging in modern radiotherapy – general principles

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Zwiększona zgodność dozymetryczna nowoczesnych technik leczenia, takich jak IMRT i VMAT, stworzyła zwiększone wymagania dotyczące dokładności wyznaczania targetów przy wsparciu informacji obrazowej z różnych modalności. Aby dokładnie zapewnić wysoką konformalność leczenia, potrzebna jest precyzyjna definicja guza i OAR (organy ryzyka). Jest to główny powód, dla którego MRI znalazło zastosowanie w planowaniu radioterapii. Najczęściej obrazowanie TK nadal stanowi główną i referencyjną modalność obrazową. Obrazowanie w rezonansie magnetycznym (MRI) jest coraz częściej wykorzystywane w planowaniu radioterapii (RT). Wynika to z lepszego kontrastu tkanek miękkich w porównaniu z obrazowaniem w tomografii komputerowej (TK). Z punktu widzenia zastosowania obrazowania w planowaniu leczenia i potrzeb radioterapii w tym zakresie, w zasadzie pożądana byłaby możliwość całkowitego zastąpienia symulatora TK odpowiednim skanowaniem MRI. (TG-101) (AAPM) zajmująca się stereotaktyczną RT ciała stwierdza, że MRI jest złotym standardem w wizualizacji guzów mózgu i „jest coraz częściej stosowany w zastosowaniach SBRT, w tym raka prostaty, guzów kręgosłupa, piersi i guzów litych jamy brzusznej”. Jednak z uwagi na kwestię dotyczącą zapewnienia dokładności geometrycznej i wymóg oszacowania gęstości elektronowej do obliczeń dawki, w praktyce obrazowanie MRI jest używane głównie w fuzji ze skanem uzyskanym na symulatorze TK.

EN

The increased dosimetric compatibility of modern treatment techniques, such as IMRT and VMAT, has created greater requirements for the accuracy of targeting based on the image information provided from different modalities. Accurate tumour and OAR definition is needed to ensure accurately high conformity of treatment. This is the main reason that MRI has found place in radiotherapy planning. Still, CT imaging continues to be the main and reference imaging modality in this field, however MRI has been increasingly used in radiotherapy (RT) planning. This is due to the better soft tissue contrast compared to CT scans. It would be desirable in principle to be able to completely replace the CT simulation with an appropriate MRI acquisition. (TG-101) (AAPM) for stereotactic body RT states that MRI is the gold standard for visualizing brain tumours and “is increasingly used in SBRT applications including prostate cancer, spinal tumours, breast and abdominal solid tumours.” However, due to the problem of ensuring geometric accuracy and the requirement to estimate the electron density for dose calculations, in practice MRI imaging is mainly used a registered with a CT simulation for marking up targets and OARs and planning purposes.

Słowa kluczowe

PL

MRI; radioterapia; obrazowanie; planowanie leczenia

EN

MRI; radiotherapy; imaging; treatment planning

• Wydawca: Indygo Zahir Media
• Czasopismo: Inżynier i Fizyk Medyczny
• Rocznik: 2023
• Tom: Vol. 12, nr 1
• Strony: 19--25
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., rys.

Twórcy

autor

Oborska-Kumaszyńska Dominika

• Nuffield Healthcare Cancer Centre London, 49 Parkside, Wimbledon, United Kingdom

Bibliografia

• 1. B.R. Yanke, R.K. Ten Haken, A. Aisen, B.A. Fraass, A.F. Thornton Jr: Design of MRI scan protocols for use in 3-D, CT-based treatment planning, Med Dosim., 16(4), 1991, 205–211. doi: 10.1016/0958-3947(91)90084-f.
• 2. Stereotactic Ablative Body Radiation Therapy (SABR) ver6.1, A Resource SABR Consortium, 2019, https://www.sabr.org.uk/wp-content/uploads/2019/04/SABRconsortium-guidelines-2019-v6.1.0.pdf.
• 3. M. Pech, K. Mohnike, G. Wieners et al.: Radiotherapy of liver metastases. Comparison of target volumes and dose volume histograms employing CT and MRI based treatment planning, Strahlenther Oncol., 184, 2008, 256–261.
• 4. J.P. Voroney, K.K. Brock, C. Eccles et al.: Prospective comparison of computed tomography and magnetic resonance imaging for liver cancer delineation, Rad. Onc. Biol. Phys., 66(3), 2006, 780–791.
• 5. A.U. Pathmanathan, E.J. Alexander, R.A. Huddart, A.C. Tree: The delineation of intraprostatic boost regions for radiotherapy using multimodality imaging, Future Oncol., 12(21), 2016, 2495–2511.
• 6. https://www.rcr.ac.uk/sites/default/files/radiotherapy-board-on-target-2-updated-guidance-image-guided-radiotherapy.pdf
• 7. R. Speight, M. Dubec, C.L. Eccles, B. George, A. Henry, T. Herbert, R.I. Johnstone, G.P. Liney, H. McCallum, M.A. Schmidt: IPEM topical report: Guidance on the use of MRI for external beam radiotherapy treatment planning, Physics in Medicine and Biology, 66(5), 2021, 055025, https://doi.org/10.1088/1361-6560/abdc30.
• 8. M.A. Schmidt, G.S. Payne: Radiotherapy planning using MRI, Phys. Med. Biol., 60, 2015, R323.
• 9. S.H. Benedict, K.M. Yenice, D. Followill, et al.: Stereotactic body radiation therapy: the report of AAPM Task Group 101, Med Phys., 37, 2010, 4078–4101. [PubMed: 20879569].
• 10. H. Chandarana, H. Wang, R.H.N. Tijssen, I.J. Das: Emerging Role of MRI in Radiation Therapy, J Magn Reson Imaging, 48(6), 2018, 1468-1478, doi:10.1002/jmri.26271.
• 11. P.L. Roberson, P.W. McLaughlin, V. Narayana, et al.: Use and uncertainties of mutual information for computed tomography/magnetic resonance (CT/MR) registration post permanent implant of the prostate, Med Phys., 32, 2005, 473-482. [PubMed: 15789594].
• 12. K. Ulin, M.M. Urie, J.M. Cherlow: Results of a multi-institutional benchmark test for cranial CT/MR image registration, Int J Radiat Oncol Biol Phys., 77, 2010, 1584–1589. [PubMed: 20381270].
• 13. T. Nyholm, M. Nyberg, M.G. Karlsson, et al.: Systematisation of spatial uncertainties for comparison between a MR and a CT-based radiotherapy workflow for prostate treatments, Radiat Oncol., 4, 2009, 54. [PubMed: 19919713].
• 14. J.M. Edmund, T. Nyholm: A review of substitute CT generation for MRI-only radiation therapy, Radiat Oncol., 12, 2017, 28. [Pub-Med: 28126030].
• 15. R. Speight, M.A. Schmidt, G.P. Liney, R.I. Johnstone, C.L. Eccles, M. Dubec, B. George, A. Henry, H. McCallum: IPEM Topical Report: A 2018 IPEM survey of MRI use for external beam radiotherapy treatment planning in the UK, Physics in Medicine & Biology, 64(17), 2019.
• 16. B.A. Hargreaves, P.W. Worters, K. Butts Pauly, J.M. Pauly, K.M. Koch, G.E. Gold: Metal-induced artifacts in MRI, AJR Am J Roentgenol., 197(3), 2011, 547–555.
• 17. J.D. Port, M.G. Pomper: Quantification and Minimization of Magnetic Susceptibility Artifacts on GRE Images, Journal of Computer Assisted Tomography, 24(6), 2000, 958–964.