A method for in-treatment measurement of residual respiratory motion of organs for stereotactic body radiation therapy

• Main Author: Pater, Piotr
• Other Authors: Francois Deblois (Internal/Cosupervisor2)
• Format: Others
• Language: en
• Published: McGill University 2009
• Subjects: Physics - Radiation
• Online Access: http://digitool.Library.McGill.CA:80/R/?func=dbin-jump-full&object_id=32606

Stereotactic Body Radiation Therapy is a radical treatment method for small lesions in the body where a surgical dose of radiation is given to attempt to sterilize the lesion. One of its limitations lays in the respiratory motion of the target during treatment. For this technique, high precision and accuracy on the dose delivered to the target is critical. This work produced a measurement method for the target's position and motion, during treatment, without giving extra dose to the patient. This method is based on a statistical analysis of the position of implanted metallic markers, visible on treatment portal images. The method was implanted in a software written entirely in Real Basic (Real Software, Texas, USA) code. The software was tested with images of a respiratory phantom of known motion. The motion statistics detected by the software corresponded to the measured values. Results show that the software can be applied on clinical patient data. Some studies of patient data are presented to demonstrate the software's possibilities. === La radiothérapie stéréotactique extracérébrale est une méthode de traitement radicale, où une forte dose de radiation est donnée à une petite lésion dans le corps, pour tenter de la stériliser. Une des limites de cette thérapie réside dans la difficulté d'irradier la cible précisément et exactement à la dose prescrite, puisqu'elle est constamment induite en mouvement par la respiration du patient durant le traitement. Ce travail a permis de concevoir une méthode de mesure de la position et du mouvement de la cible, durant le traitement, sans donner de dose additionnelle au patient. Cette méthode est basée sur une analyse statistique de la position de marqueurs métalliques implantés chirurgicalement près de la cible et visibles sur des images portales prises durant le traitement. Un logiciel codé en Real Basic (Real Software, Texas, USA) intégrant la méthode a été écrit. Le logiciel a été testé avec un fantôme respiratoire de déplacement connu. Les statistiques du mouvement obtenues par le logiciel correspondaient aux valeurs mesurées sur le fantôme. Les résultats montrent que le logiciel peut-être utile pour l'analyse du mouvement dans des cas cliniques de patients. Quelques exemples d'études cliniques sur des images de patients sont présentés pour démontrer les possibilités du logiciel et de la méthode utilisée.