Evaluation of a Laser System for CT Software Simulation (EXOMIO) in Patients with Breast Cancer

Purpose:

To develop a manually movable laser system connected to the CT table for alignment of the isocenter cross of irradiation fields on the patient’s skin directly after CT software simulation.

Material and Methods:

The specially designed laser system was constructed in the authors’ department, and the mean focusing accuracy of isocenter translations was analyzed using Alderson phantom measurements. The mean overall accuracy from setup to treatment of the whole procedure of CT software simulation was measured by the comparison of bone structures and mamma contour of the digitally reconstructed radiograph (DRR) with the verification film. The time taken for the different setup procedure steps was evaluated for 70 breast cancer patients who were treated using tangential fields.

Results:

The mean focusing accuracy of the manually movable laser system after defined isocenter translation was measured as 0.8 ± 0.5 mm, the mean patient movement on the CT table as 2.0 ± 1 mm, and the mean positioning accuracy of the first treatment after patient positioning corresponding to the skin alignments as 3.9 ± 1.5 mm. The time periods for the different steps of the CT software simulation were measured, and the total duration was found to be 35.8 ± 3.3 min.

Conclusion:

In general, the main advantage of well-known CT software simulation when compared to conventional simulation is the relief of the real X-ray simulator which is feasible with fast planning software (EXOMIO) and the presented movable laser system.

Ziel:

Ziel der Arbeit war die Entwicklung eines einfachen CT-Tisch-Lasersystems für die direkte Einzeichnung des Isozentrums von Bestrahlungsfeldern nach computerbasierter Simulation einer CT-Planung.

Material und Methodik:

Ein in der Abteilung der Autoren speziell entwickeltes Lasersystem zur Einzeichnung des Isozentrums wurde in Hinblick auf seine Fokussierungsgenauigkeit zunächst mittels Alderson-Phantom geprüft. Danach erfolgte der Einsatz bei der Einstellung von tangentialen Feldern bei 70 Patientinnen mit Mammakarzinom. Die durchschnittliche Einstellgenauigkeit der gesamten Prozedur der computerbasierten Simulation einer CT-Planung und die Zeiträume der einzelnen Schritte wurden ermittelt. Hierzu wurde ein softwaregestützter Vergleich der Felder in Bezug auf die knöcherne Anatomie zwischen digital rekonstruiertem Röntgenbild (DRR) und Verifikationsaufnahme vorgenommen.

Ergebnisse:

Die durchschnittliche Fokussierungsgenauigkeit zur Einzeichnung eines Isozentrums nach einer definierten Verschiebung des Lasersystems betrug 0,8 ± 0,5 mm, die durchschnittliche Patientenbewegung während der Liegezeit auf dem CT-Tisch 2,0 ± 1 mm und die mittlere Positionierungsgenauigkeit des Patienten bei der ersten Bestrahlung nach der Positionierung entsprechend den Hauteinzeichnungen 3,9 ± 1,5 mm. Die Zeitdauer der gesamten Prozedur lag bei 35,8 ± 3,3 min.

Schlussfolgerung:

Der wichtigste Vorteil der computerbasierten Simulation einer CT-Planung gegenüber der konventionellen Simulation ist die Entlastung des Röntgensimulators, die auch durch eine schnelle Planungssoftware (EXOMIO) und das vorgestellte bewegliche Lasersystem erreicht werden kann.