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Publicação
Comparison of Two 90Y-charged Glass Microspheres Liver Radioembolization Dosimetry Methods: S-values and Monte Carlo - GATE
| Nome: | Descrição: | Tamanho: | Formato: | |
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Orientador(es)
Resumo(s)
Radioembolization with 90Y glass microspheres internally irradiates and treats
unresectable liver tumors. Personalized dosimetry is legally required to prescribe the
optimum activity of 90Y and ensure treatment quality. However, current clinical practice
does not consider patient-specific variables, possibly limiting patients’ overall survival.
Voxel S-values dosimetry can achieve clinical dosimetry but does not consider tis-
sue heterogeneity. GATE performs Monte Carlo dosimetry based on medical images,
addressing tissue heterogeneity. This work aims to assess the accuracy of voxel S-values
dosimetry and evaluate the relevance and feasibility of Monte Carlo dosimetry to increase
patients’ overall survival. Absorbed dose distributions were computed using both dosime-
try methods for treatment planning and verification of six retrospective treatments. Then,
distributions were compared on the voxelwise and global levels of the volumes of interest,
including the tumor and normal liver tissues and at the liver interface.
Monte Carlo dosimetry took 9 to 47 hours, while voxel S-values dosimetry took only
a few seconds. Within the homogeneous tumor and normal liver volumes, excellent agree-
ment between the two methods was reached for all dosimetry measures, and planning
quality was equivalent. At the heterogeneous outer liver interface, a relative difference of
-16% was found for the mean absorbed dose because voxel S-values dosimetry assumes
that the lung tissue is equivalent to the liver tissue.
Results showed that voxel S-values dosimetry is accurate within the liver tissues but
underestimates absorbed dose at the liver interface. Monte Carlo dosimetry is feasible in
clinical practice and is relevant to understanding toxicity in lungs and other organs-at-
risk. Therefore, it should be considered to optimize radioembolization in clinical practice
and increase patients’ overall survival.
Resumo A radioembolização com microesferas de vidro carregadas com 90Y irradia interna- mente e trata tumores hepáticos irressecáveis. A dosimetria personalizada é obrigatória por lei para prescrever a atividade ideal de 90Y e garantir a qualidade do tratamento. No entanto, a prática clínica atual não considera as variáveis específicas de cada paciente, possivelmente limitando a sobrevida global. A dosimetria por valores-S pode ser útil na prática clínica, mas não considera a heterogeneidade dos tecidos. O GATE realiza dosimetria por Monte Carlo baseada em imagens médicas, considerando a heterogeneidade dos tecidos. Esta dissertação visa ava- liar a precisão da dosimetria por valores-S e a relevância e viabilidade da dosimetria por Monte Carlo para aumentar a sobrevida global. Foram calculadas distribuições de dose absorvida pelos dois métodos para o planeamento e verificação de seis tratamentos re- trospetivos. Depois, as distribuições foram comparadas aos níveis global e do voxel nos volumes de interesse, incluindo os tecidos hepáticos tumoral e normal e a interface do fígado. A dosimetria por Monte Carlo demorou entre 9 e 47 horas e por valores-S demo- rou apenas alguns segundos. Nos tecidos homogéneos hepáticos tumoral e normal, a concordância entre os dois métodos foi excelente para todas as medidas de dosimetria e a qualidade do planeamento foi equivalente. Na interface externa heterogénea do fí- gado, foi encontrada uma diferença relativa de -16% na dose absorvida média porque a dosimetria por valores-S assume que o tecido pulmonar é equivalente ao tecido hepático. Os resultados mostram que a dosimetria por valores-S é precisa nos tecidos hepáti- cos, mas subestima a dose absorvida na interface fígado. A dosimetria por Monte Carlo é viável na prática clínica e é relevante para investigar a toxicidade nos pulmões e nou- tros órgãos em risco. Por isso, deve ser considerada para otimizar a radioembolização na prática clínica e potenciar a sobrevida global.
Resumo A radioembolização com microesferas de vidro carregadas com 90Y irradia interna- mente e trata tumores hepáticos irressecáveis. A dosimetria personalizada é obrigatória por lei para prescrever a atividade ideal de 90Y e garantir a qualidade do tratamento. No entanto, a prática clínica atual não considera as variáveis específicas de cada paciente, possivelmente limitando a sobrevida global. A dosimetria por valores-S pode ser útil na prática clínica, mas não considera a heterogeneidade dos tecidos. O GATE realiza dosimetria por Monte Carlo baseada em imagens médicas, considerando a heterogeneidade dos tecidos. Esta dissertação visa ava- liar a precisão da dosimetria por valores-S e a relevância e viabilidade da dosimetria por Monte Carlo para aumentar a sobrevida global. Foram calculadas distribuições de dose absorvida pelos dois métodos para o planeamento e verificação de seis tratamentos re- trospetivos. Depois, as distribuições foram comparadas aos níveis global e do voxel nos volumes de interesse, incluindo os tecidos hepáticos tumoral e normal e a interface do fígado. A dosimetria por Monte Carlo demorou entre 9 e 47 horas e por valores-S demo- rou apenas alguns segundos. Nos tecidos homogéneos hepáticos tumoral e normal, a concordância entre os dois métodos foi excelente para todas as medidas de dosimetria e a qualidade do planeamento foi equivalente. Na interface externa heterogénea do fí- gado, foi encontrada uma diferença relativa de -16% na dose absorvida média porque a dosimetria por valores-S assume que o tecido pulmonar é equivalente ao tecido hepático. Os resultados mostram que a dosimetria por valores-S é precisa nos tecidos hepáti- cos, mas subestima a dose absorvida na interface fígado. A dosimetria por Monte Carlo é viável na prática clínica e é relevante para investigar a toxicidade nos pulmões e nou- tros órgãos em risco. Por isso, deve ser considerada para otimizar a radioembolização na prática clínica e potenciar a sobrevida global.
Descrição
Palavras-chave
Radioembolization Dosimetry oxel S-values Monte Carlo GATE