FR3004653A1 - METHOD FOR CONTROLLING RADIOTHERAPIC POSITIONING QUALITY - Google Patents
METHOD FOR CONTROLLING RADIOTHERAPIC POSITIONING QUALITY Download PDFInfo
- Publication number
- FR3004653A1 FR3004653A1 FR1353554A FR1353554A FR3004653A1 FR 3004653 A1 FR3004653 A1 FR 3004653A1 FR 1353554 A FR1353554 A FR 1353554A FR 1353554 A FR1353554 A FR 1353554A FR 3004653 A1 FR3004653 A1 FR 3004653A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- image
- repositioning
- displacement
- tumor
- datum
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
- A61N5/00—Radiation therapy
- A61N5/10—X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy
- A61N5/1048—Monitoring, verifying, controlling systems and methods
- A61N5/1049—Monitoring, verifying, controlling systems and methods for verifying the position of the patient with respect to the radiation beam
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
- A61N5/00—Radiation therapy
- A61N5/10—X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy
- A61N5/1048—Monitoring, verifying, controlling systems and methods
- A61N5/1049—Monitoring, verifying, controlling systems and methods for verifying the position of the patient with respect to the radiation beam
- A61N2005/1061—Monitoring, verifying, controlling systems and methods for verifying the position of the patient with respect to the radiation beam using an x-ray imaging system having a separate imaging source
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
- A61N5/00—Radiation therapy
- A61N5/10—X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy
- A61N5/1048—Monitoring, verifying, controlling systems and methods
- A61N5/1064—Monitoring, verifying, controlling systems and methods for adjusting radiation treatment in response to monitoring
- A61N5/1069—Target adjustment, e.g. moving the patient support
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
- A61N5/00—Radiation therapy
- A61N5/10—X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy
- A61N5/1048—Monitoring, verifying, controlling systems and methods
- A61N5/1075—Monitoring, verifying, controlling systems and methods for testing, calibrating, or quality assurance of the radiation treatment apparatus
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Radiation-Therapy Devices (AREA)
Abstract
L'invention se rapporte à un Procédé de détermination d'une efficience d'un déplacement effectué sur un patient lors d'une séance de radiothérapie, procédé mis en œuvre par un dispositif de traitement de données à partir d'au moins une image de planification de traitement et d'au moins une image de suivi de traitement. Selon l'invention un tel procédé comprend : - une phase d'obtention d'au moins une position d'une structure tumorale au sein de ladite image de suivi ; - une première phase de calcul d'un déplacement de ladite structure tumorale, délivrant au moins une donnée représentative d'un repositionnement réalisé ; une deuxième phase de calcul d'une donnée représentative d'un repositionnement optimal ; - une phase de comparaison de ladite au moins une donnée représentative d'un repositionnement réalisé et de ladite au moins une donnée représentative d'un repositionnement optimal, délivrant au moins un indicateur d'efficience de déplacement.The invention relates to a method for determining the efficiency of a displacement carried out on a patient during a radiotherapy session, a method implemented by a device for processing data from at least one image of treatment planning and at least one treatment tracking image. According to the invention, such a method comprises: a phase of obtaining at least one position of a tumor structure within said tracking image; a first phase of calculating a displacement of said tumor structure, delivering at least one datum representative of a repositioning performed; a second phase of calculating a datum representative of an optimal repositioning; - A comparison phase of said at least one data representative of a repositioning performed and said at least one data representative of an optimal repositioning, delivering at least one displacement efficiency indicator.
Description
Procédé de contrôle de qualité de positionnement radiothérapique 1. Domaine de l'invention L'invention se rapporte au traitement de données d'imagerie médicale. L'invention se rapporte plus particulièrement à une méthode de traitement de données médicales permettant un contrôle postérieur au traitement radiothérapique. On rappelle que la radiothérapie est une méthode de traitement de cancers qui utilise des radiations pour détruire les cellules cancéreuses. L'irradiation a pour but de détruire des cellules tumorales tout en épargnant des tissus sains périphériques. Pour permettre une irradiation, un accélérateur linéaire d'électrons est utilisé, lequel produit un faisceau d'irradiation. 2. Art antérieur L'histoire de la radiothérapie est relativement récente. La radiothérapie gagne en efficacité en fonction de l'évolution des progrès techniques. Ainsi, grâce à la mise en oeuvre d'un scanner, la planification des traitements de radiothérapie en trois- dimensions devint possible, ce qui représentait une avancée majeure par rapport aux traitements en deux dimensions. Les traitements basés sur l'utilisation du scanner permettent aux radiooncologues de déterminer plus précisément la distribution de la dose de radiation en utilisant des images tomodensitométriques de l'anatomie du patient. Des techniques d'imagerie ont permis l'apparition de la radiothérapie guidée par l'image (IGRT) qui permet de mieux contrôler la position de la zone à traiter au fur et à mesure du traitement. Des innovations au niveau des appareils de traitement comme l'apparition des collimateurs multi-lames ont permis l'apparition de la radiothérapie conformationnelle avec modulation d'intensité (RCMI) qui permet d'adapter plus précisément l'irradiation à la forme des organes à traiter. Il a été ainsi possible de visualiser et de traiter plus efficacement les tumeurs, ce qui s'est traduit par un meilleur pronostic pour les patients, une meilleure préservation des organes sains et moins d'effets secondaires. La radiothérapie guidée par l'image est une technique d'irradiation utilisant une imagerie embarquée avec l'accélérateur, ou imagerie de suivi (le plus souvent le CBCT « cone beam computed tomography » pour « imagerie (tomographie) volumique 3D numérisée à base d'un faisceau radiographique conique ») pour localiser la cible tumorale au sein du patient alors que celui-ci est allongé sous l'accélérateur, et ainsi s'assurer du bon positionnement de la cible tumorale avant la séance d'irradiation. Si la cible tumorale est décalée sous l'accélérateur par rapport à sa position théorique définie dans le scanner de planification, la table sur laquelle est allongé le patient est déplacée. Ce déplacement du patient est basé sur une opération de recalage « rigide » de la cible tumorale entre des données d'imagerie issues du scanner de planification et les données d'imagerie issues du CBCT. Ce recalage est appelé « rigide » car il est basé sur des transformations appliquées à tous les organes du patient (rotation, translation). Ce recalage doit être à la fois précis et réalisé très rapidement (quelques secondes) lors de la séance d'irradiation. En effet, d'une part l'utilisation des matériels nécessaires à l'irradiation coute cher (il faut donc que les patients soient traités le plus rapidement possible) et d'autre part une irradiation prolongé des patients (par exemple en multipliant les données d'imagerie issues du CBCT) n'est pas souhaitable. La tâche de recalage, qui est essentielle car elle permet le bon repositionnement du patient, est donc effectuée très rapidement, ce qui peut nuire au final à une bonne prise en charge du patient. Il y a principalement deux modalités de recalage : - soit par une visualisation de la structure tumorale dans différents plans de l'espace et une mise en correspondance manuelle de la structure tumorale visualisée avec celle obtenue par l'intermédiaire de l'image de planification ; - soit à l'aide d'algorithmes de recalage d'images intégrés au système de pilotage des accélérateurs, le recalage automatiquement réalisé étant ensuite validé visuellement par un opérateur après une éventuelle correction manuelle. Le problème tient à l'absence d'outil de contrôle de qualité de la précision du recalage tumoral effectué sous l'accélérateur et correspondant au traitement effectué (quelles que soient par ailleurs les modalités de recalage). Cet outil de contrôle de qualité est crucial car son absence expose à un risque élevé de récidive si le recalage tumoral effectué est approximatif. En effet, au mieux un recalage approximatif entraine le traitement partiel de la cible tumorale. Au pire, un recalage approximatif entraine une irradiation d'un organe non atteint au détriment du traitement de la cible tumorale.FIELD OF THE INVENTION The invention relates to the processing of medical imaging data. The invention relates more particularly to a medical data processing method allowing control after radiotherapy treatment. It is recalled that radiotherapy is a method of treating cancers that uses radiation to destroy cancer cells. The purpose of irradiation is to destroy tumor cells while sparing healthy peripheral tissue. To allow irradiation, a linear electron accelerator is used which produces an irradiation beam. 2. Prior art The history of radiotherapy is relatively recent. Radiation therapy becomes more efficient as the evolution of technical progress evolves. Thus, thanks to the implementation of a scanner, the planning of three-dimensional radiotherapy treatments became possible, which represented a major step forward compared to two-dimensional treatments. CT-based treatments allow radiation oncologists to more accurately determine the radiation dose distribution using CT images of the patient's anatomy. Imaging techniques have led to the development of image-guided radiotherapy (IGRT), which allows better control of the position of the area to be treated as treatment progresses. Innovations in treatment devices such as the appearance of multi-blade collimators have led to the introduction of intensity-modulated conformal radiotherapy (IMRT), which makes it possible to adapt irradiation more precisely to the shape of the organs. treat. It has been possible to visualize and treat tumors more effectively, resulting in a better prognosis for patients, better preservation of healthy organs and fewer side effects. Image-guided radiotherapy is an irradiation technique using accelerometer-based on-board imaging (or most commonly CBCT "cone beam computed tomography" for 3D digitized computed tomography (CT) imaging). 'a conical radiographic beam') to locate the tumor target within the patient while the patient is lying under the accelerator, and thus ensure the correct positioning of the tumor target before the irradiation session. If the tumor target is shifted below the accelerator relative to its theoretical position defined in the planning scanner, the table on which the patient is lying is moved. This displacement of the patient is based on a "rigid" registration operation of the tumor target between imaging data from the planning scanner and the imaging data from the CBCT. This registration is called "rigid" because it is based on transformations applied to all the patient's organs (rotation, translation). This registration must be both accurate and performed very quickly (a few seconds) during the irradiation session. In fact, on the one hand, the use of materials necessary for irradiation is expensive (patients must be treated as quickly as possible) and on the other hand prolonged irradiation of patients (for example by multiplying the data CBCT) is not desirable. The registration task, which is essential because it allows the patient to be properly repositioned, is therefore performed very rapidly, which may ultimately be detrimental to good patient management. There are mainly two modalities of registration: - either by a visualization of the tumor structure in different planes of space and a manual mapping of the tumor structure visualized with that obtained through the planning image; or using image registration algorithms integrated in the accelerator control system, the automatically realized registration being subsequently validated visually by an operator after a possible manual correction. The problem lies in the absence of a quality control tool for the accuracy of the tumor registration carried out under the accelerator and corresponding to the treatment carried out (irrespective of the other modes of registration). This quality control tool is crucial because its absence poses a high risk of recurrence if the tumor registration performed is approximate. Indeed, at best an approximate registration leads to the partial treatment of the tumor target. At worst, an approximate registration results in irradiation of an unaffected organ to the detriment of the treatment of the tumor target.
Les solutions préexistantes de contrôle qualité du recalage sont basées sur deux approches : La première solution correspond à l'utilisation de marqueurs radio-opaques implantés dans la tumeur avant traitement et visualisés par deux images orthogonales. La mise en correspondance des marqueurs est plus précise que les deux modalités de recalage décrites ci-dessus. Cette mise en correspondance peut servir à la fois au recalage en temps réel mais peut également être utilisée pour quantifier la précision des recalages effectués. Cette première solution suppose cependant l'insertion de marqueurs radio- opaques. Cette solution est donc invasive et limitée du fait de l'absence de prise en compte des limites tridimensionnelles de la tumeur lors de la mise en correspondance des images orthogonales. La deuxième solution est la mise en correspondance manuelle de plusieurs points de références anatomiques visualisés d'une part sur les données d'imagerie issues du scanner et d'autre part sur les données d'imagerie issues du CBCT. Cette approche comprend une certaine approximation du fait de la difficulté d'identifier des points anatomiques très spécifiques. Il est donc nécessaire de proposer une méthode de contrôle de qualité de recalages effectués préalablement aux séances de radiothérapie qui ne comprennent pas ces inconvénients de l'art antérieur. 3. Résumé de l'invention La technique proposée ne présente pas ces inconvénients de l'art antérieur. Plus particulièrement, la technique proposée se rapporte à un procédé de détermination d'une efficience d'un déplacement effectué sur un patient lors d'une séance de radiothérapie, procédé mis en oeuvre par un dispositif de traitement de données à partir d'au moins une image de planification de traitement et d'au moins une image de suivi de traitement. Un tel procédé comprend : une phase d'obtention d'au moins une position d'une structure tumorale au sein de ladite image de suivi en tenant compte d'une part de ladite au moins une image de planification et d'au moins une donnée spécifique associée à ladite image de planification ; une première phase de calcul, à partir de ladite d'au moins une position de ladite structure tumorale au sein de ladite au moins une image de suivi, et d'au moins une donnée représentative d'un déplacement appliqué audit patient, d'un déplacement de ladite structure tumorale, délivrant au moins une donnée représentative d'un repositionnement réalisé ; - une deuxième phase de calcul, à partir de ladite d'au moins une position de ladite structure tumorale au sein de ladite au moins une image de planification et de ladite d'au moins une position de ladite structure tumorale au sein de ladite au moins une image de suivi, d'au moins une donnée représentative d'un repositionnement optimal ; - une phase de comparaison de ladite au moins une donnée représentative d'un repositionnement réalisé et de ladite au moins une donnée représentative d'un repositionnement optimal, délivrant au moins un indicateur d'efficience de déplacement. Selon un mode de réalisation particulier, ladite au moins une donnée spécifique associée à ladite image de planification comprend au moins une donnée représentative d'un contour de ladite structure tumorale.Pre-existing quality control solutions for registration are based on two approaches: The first solution corresponds to the use of radiopaque markers implanted in the tumor before treatment and visualized by two orthogonal images. The mapping of the markers is more accurate than the two registration modalities described above. This mapping can be used for both real-time registration but can also be used to quantify the accuracy of the readjustments performed. This first solution, however, requires the insertion of radiopaque markers. This solution is therefore invasive and limited because of the fact that the three-dimensional limits of the tumor are not taken into account when matching the orthogonal images. The second solution is the manual matching of several anatomical reference points visualized on the one hand on the imaging data from the scanner and on the other hand on the imaging data from the CBCT. This approach includes some approximation because of the difficulty of identifying very specific anatomical points. It is therefore necessary to propose a quality control method of readjustments made prior to the radiotherapy sessions that do not include these disadvantages of the prior art. 3. Summary of the invention The proposed technique does not have these disadvantages of the prior art. More particularly, the proposed technique relates to a method for determining the efficiency of a displacement performed on a patient during a radiotherapy session, a method implemented by a data processing device from at least one patient. a treatment planning image and at least one treatment tracking image. Such a method comprises: a phase of obtaining at least one position of a tumor structure within said tracking image, taking into account, on the one hand, said at least one planning image and at least one data item; specific associated with said planning image; a first calculation phase, from said at least one position of said tumor structure within said at least one tracking image, and at least one data representative of a displacement applied to said patient, of a displacement of said tumor structure, delivering at least one datum representative of a repositioning performed; a second calculation phase, starting from said at least one position of said tumor structure within said at least one planning image and said at least one position of said tumor structure within said at least one a follow-up image of at least one representative datum of optimal repositioning; - A comparison phase of said at least one data representative of a repositioning performed and said at least one data representative of an optimal repositioning, delivering at least one displacement efficiency indicator. According to a particular embodiment, said at least one specific datum associated with said planning image comprises at least one datum representative of a contour of said tumor structure.
Selon un mode de réalisation particulier, ladite phase d'obtention d'au moins une position d'une structure tumorale comprend : - une étape de calcul d'au moins une transformation géométrique à appliquer à ladite image de planification en fonction de ladite image de suivi ; une étape d'application de ladite transformation géométrique à ladite au moins une donnée spécifique. Selon un mode de réalisation particulier, ladite première phase de calcul comprend : une étape de calcul d'au moins une transformation géométrique à appliquer à ladite image de suivi en fonction d'une donnée représentative d'un déplacement appliqué audit patient ; - au moins une étape de calcul d'au moins un indice de recouvrement réalisé. Selon un mode de réalisation particulier, ladite deuxième phase de calcul comprend: une étape de recalage appliqué sur ladite image de suivi à partir de ladite image de planification ; - au moins une étape de calcul d'au moins un indice de recouvrement optimal. La technique proposée concerne également, dans au moins un mode de réalisation, un dispositif de détermination d'une efficience d'un déplacement effectué sur un patient lors d'une séance de radiothérapie, à partir d'au moins une image de planification de traitement et d'au moins une image de suivi de traitement. Un tel dispositif comprend : des moyens d'obtention d'au moins une position d'une structure tumorale au sein de ladite image de suivi en tenant compte d'une part de ladite au moins une image de planification et d'au moins une donnée spécifique associée à ladite image de planification ; des moyens de simulation, à partir de ladite d'au moins une position de ladite structure tumorale au sein de ladite au moins une image de suivi, et d'au moins une donnée représentative d'un déplacement appliqué audit patient, d'un déplacement de ladite structure tumorale, délivrant au moins une donnée représentative d'un repositionnement réalisé ; des moyens de calcul, à partir de ladite d'au moins une position de ladite structure tumorale au sein de ladite au moins une image de planification et de ladite d'au moins une position de ladite structure tumorale au sein de ladite au moins une image de suivi, délivrant au moins une donnée représentative d'un repositionnement optimal ; des moyens de comparaison de ladite au moins une donnée représentative d'un repositionnement réalisé et de ladite au moins une donnée représentative d'un repositionnement optimal, délivrant au moins un indicateur d'efficience de déplacement.According to a particular embodiment, said phase of obtaining at least one position of a tumor structure comprises: a step of calculating at least one geometrical transformation to be applied to said planning image as a function of said image of monitoring ; a step of applying said geometric transformation to said at least one specific datum. According to a particular embodiment, said first calculation phase comprises: a step of calculating at least one geometrical transformation to be applied to said tracking image as a function of data representing a displacement applied to said patient; at least one step of calculating at least one recovery index achieved. According to a particular embodiment, said second calculation phase comprises: a registration step applied to said tracking image from said planning image; at least one step of calculating at least one optimal recovery index. The proposed technique also relates, in at least one embodiment, to a device for determining the efficiency of a displacement performed on a patient during a radiotherapy session, from at least one treatment planning image. and at least one treatment tracking image. Such a device comprises: means for obtaining at least one position of a tumor structure within said tracking image, taking into account on the one hand said at least one planning image and at least one data item. specific associated with said planning image; simulation means, from said at least one position of said tumor structure within said at least one tracking image, and at least one data representative of a displacement applied to said patient, of a displacement said tumor structure, delivering at least one representative datum of a repositioning performed; calculating means, from said at least one position of said tumor structure within said at least one planning image and said at least one position of said tumor structure within said at least one image tracking, delivering at least one representative datum of optimal repositioning; means for comparing said at least one data representative of a repositioning performed and said at least one data representative of an optimal repositioning, delivering at least one displacement efficiency indicator.
Selon une implémentation préférée, les différentes étapes des procédés selon l'invention sont mises en oeuvre par un ou plusieurs logiciels ou programmes d'ordinateur, comprenant des instructions logicielles destinées à être exécutées par un processeur de données d'un module relais selon l'invention et étant conçu pour commander l'exécution des différentes étapes des procédés. En conséquence, l'invention vise aussi un programme, susceptible d'être exécuté par un ordinateur ou par un processeur de données, ce programme comportant des instructions pour commander l'exécution des étapes d'un procédé tel que mentionné ci-dessus.According to a preferred implementation, the various steps of the methods according to the invention are implemented by one or more software or computer programs, comprising software instructions intended to be executed by a data processor of a relay module according to the invention. invention and being designed to control the execution of the various process steps. Accordingly, the invention is also directed to a program that can be executed by a computer or a data processor, which program includes instructions for controlling the execution of the steps of a method as mentioned above.
Ce programme peut utiliser n'importe quel langage de programmation, et être sous la forme de code source, code objet, ou de code intermédiaire entre code source et code objet, tel que dans une forme partiellement compilée, ou dans n'importe quelle autre forme souhaitable. L'invention vise aussi un support d'informations lisible par un processeur de données, et comportant des instructions d'un programme tel que mentionné ci-dessus. Le support d'informations peut être n'importe quelle entité ou dispositif capable de stocker le programme. Par exemple, le support peut comporter un moyen de stockage, tel qu'une ROM, par exemple un CD ROM ou une ROM de circuit microélectronique, ou encore un moyen d'enregistrement magnétique, par exemple une disquette (floppy disc) ou un disque dur. D'autre part, le support d'informations peut être un support transmissible tel qu'un signal électrique ou optique, qui peut être acheminé via un câble électrique ou optique, par radio ou par d'autres moyens. Le programme selon l'invention peut être en particulier téléchargé sur un réseau de type Internet.This program can use any programming language, and be in the form of source code, object code, or intermediate code between source code and object code, such as in a partially compiled form, or in any other form desirable shape. The invention also provides a data carrier readable by a data processor, and including instructions of a program as mentioned above. The information carrier may be any entity or device capable of storing the program. For example, the medium may comprise storage means, such as a ROM, for example a CD ROM or a microelectronic circuit ROM, or a magnetic recording medium, for example a diskette (floppy disc) or a disk hard. On the other hand, the information medium may be a transmissible medium such as an electrical or optical signal, which may be conveyed via an electrical or optical cable, by radio or by other means. The program according to the invention can be downloaded in particular on an Internet type network.
Alternativement, le support d'informations peut être un circuit intégré dans lequel le programme est incorporé, le circuit étant adapté pour exécuter ou pour être utilisé dans l'exécution du procédé en question. Selon un mode de réalisation, l'invention est mise en oeuvre au moyen de composants logiciels et/ou matériels. Dans cette optique, le terme "module" peut correspondre dans ce document aussi bien à un composant logiciel, qu'à un composant matériel ou à un ensemble de composants matériels et logiciels. Un composant logiciel correspond à un ou plusieurs programmes d'ordinateur, un ou plusieurs sous-programmes d'un programme, ou de manière plus générale à tout élément d'un programme ou d'un logiciel apte à mettre en oeuvre une fonction ou un ensemble de fonctions, selon ce qui est décrit ci-dessous pour le module concerné. Un tel composant logiciel est exécuté par un processeur de données d'une entité physique (terminal, serveur, passerelle, routeur, etc.) et est susceptible d'accéder aux ressources matérielles de cette entité physique (mémoires, supports d'enregistrement, bus de communication, cartes électroniques d'entrées/sorties, interfaces utilisateur, etc.). De la même manière, un composant matériel correspond à tout élément d'un ensemble matériel (ou hardware) apte à mettre en oeuvre une fonction ou un ensemble de fonctions, selon ce qui est décrit ci-dessous pour le module concerné. Il peut s'agir d'un composant matériel programmable ou avec processeur intégré pour l'exécution de logiciel, par exemple un circuit intégré, une carte à puce, une carte à mémoire, une carte électronique pour l'exécution d'un micrologiciel (firmware), etc. Chaque composante du système précédemment décrit met bien entendu en oeuvre ses propres modules logiciels. Les différents modes de réalisation mentionnés ci-dessus sont combinables entre eux pour la mise en oeuvre de l'invention. 4. Figures D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation préférentiel, donné à titre de simple exemple illustratif et non limitatif, et des dessins annexés, parmi lesquels : - la figure 1 présente un synoptique de la technique proposée ; - la figure 2 illustre la première phase de la technique proposée ; - la figure 3 illustre la deuxième phase de la technique proposée ; la figure 4 illustre la troisième phase de la technique proposée ; - la figure 5 décrit un dispositif pour la mise en oeuvre de la technique proposée. . Description d'un mode de réalisation 5.1. Rappel du principe de la technique La solution proposée repose sur l'utilisation de contours obtenus sur les données d'imagerie de suivi issues d'un TDM à faisceau conique ( ou CBCT) (appelés par la suite « images de suivi »), par exemple par propagation élastique puis correction par un expert, par exemple un expert humain (un expert logiciel peut également être envisagé dans certains cas). Cette obtention de contours (délinéation) est utilisée pour obtenir les paramètres d'un repositionnement optimal (issu d'une étape de recalage automatique). Ce repositionnement optimal sert de référence pour évaluer le repositionnement réalisé en clinique. En d'autres termes, la méthode proposée permet de comparer un repositionnement idéal à un repositionnement effectivement réalisé. L'une des problématiques est qu'il est nécessaire de simuler le repositionnement réalisé postérieurement au traitement lui-même. L'avantage de l'approche proposée est qu'elle ne nécessite aucune implantation ni sélection manuelle de marqueurs, ce qui la rend efficace dans un contexte de contrôle qualité où des mesures doivent être effectuées régulièrement. De manière générale, on utilise, pour mettre en oeuvre la technique proposée, au moins deux images tridimensionnelles : (i) au moins une image de planification, généralement TDM (tomodensitométrique ou image scanner ou image CT (Computed Tomography)) de planification, acquise préalablement au traitement pour définir une balistique d'irradiation qui doit être utilisée lors des différentes séances de traitement (par exemple cinq séances de traitement par semaine pendant huit semaines, soit quarante séances au total) ; Cette image est appelée image de planification. (ii) au moins une image de suivi, généralement TDM à faisceau conique (ou image CBCT (Cone Beam Computed Tomography) ), acquise au cours du traitement, par exemple en début de séance, de façon à repositionner la tumeur avant une séance d'irradiation. Cette image est appelée image de suivi. Pour poser le problème du contrôle de la qualité des déplacements qui sont mis en oeuvre pour le patient lors de la séance de traitement, on dispose ainsi de données g d'imagerie qui sont issues de deux phases différentes liées au traitement. La première phase est une phase préparatoire, la deuxième est une phase exécutoire. On dispose également de données de déplacement, que ce soit des données de déplacement réelles ou de données fournies par un logiciel intégré au système de traitement.Alternatively, the information carrier may be an integrated circuit in which the program is incorporated, the circuit being adapted to execute or to be used in the execution of the method in question. According to one embodiment, the invention is implemented by means of software and / or hardware components. In this context, the term "module" may correspond in this document as well to a software component, a hardware component or a set of hardware and software components. A software component corresponds to one or more computer programs, one or more subroutines of a program, or more generally to any element of a program or software capable of implementing a function or a program. set of functions, as described below for the module concerned. Such a software component is executed by a data processor of a physical entity (terminal, server, gateway, router, etc.) and is capable of accessing the hardware resources of this physical entity (memories, recording media, bus communication cards, input / output electronic cards, user interfaces, etc.). In the same way, a hardware component corresponds to any element of a hardware set (or hardware) able to implement a function or a set of functions, as described below for the module concerned. It may be a hardware component that is programmable or has an integrated processor for executing software, for example an integrated circuit, a smart card, a memory card, an electronic card for executing a firmware ( firmware), etc. Each component of the previously described system naturally implements its own software modules. The various embodiments mentioned above are combinable with each other for the implementation of the invention. 4. Figures Other features and advantages of the invention will appear more clearly on reading the following description of a preferred embodiment given as a simple illustrative and nonlimiting example, and the appended drawings, among which: - Figure 1 shows a synoptic of the proposed technique; - Figure 2 illustrates the first phase of the proposed technique; - Figure 3 illustrates the second phase of the proposed technique; Figure 4 illustrates the third phase of the proposed technique; - Figure 5 describes a device for the implementation of the proposed technique. . Description of an embodiment 5.1. Reminder of the principle of the technique The proposed solution is based on the use of contours obtained on the follow-up imaging data from a conical beam CT (or CBCT) (hereafter called "tracking images"), by example by elastic propagation then correction by an expert, for example a human expert (a software expert can also be considered in some cases). This obtaining of contours (delineation) is used to obtain the parameters of an optimal repositioning (resulting from an automatic registration step). This optimal repositioning serves as a benchmark for assessing repositioning performed in the clinic. In other words, the proposed method makes it possible to compare an ideal repositioning with a repositioning actually performed. One of the problems is that it is necessary to simulate the repositioning performed after the treatment itself. The advantage of the proposed approach is that it does not require any implantation or manual selection of markers, which makes it effective in a quality control context where measurements must be performed regularly. In general, to use the proposed technique, at least two three-dimensional images are used: (i) at least one planning image, generally CT (computed tomography or CT image or CT image), acquired prior to the treatment to define a radiation ballistics that must be used during the various treatment sessions (for example five treatment sessions per week for eight weeks, ie forty sessions in total); This image is called the planning image. (ii) at least one tracking image, generally cone-beam CT (or Cone Beam Computed Tomography (CBCT) image), acquired during the treatment, for example at the beginning of the session, so as to reposition the tumor before a treatment session. 'irradiation. This image is called a tracking image. To pose the problem of controlling the quality of the movements that are implemented for the patient during the treatment session, we thus have imagery data g which come from two different phases related to the treatment. The first phase is a preparatory phase, the second is an enforceable phase. Displacement data is also available, whether actual displacement data or data provided by software integrated in the treatment system.
En partant de ces données, on souhaite quantifier l'efficacité (l'efficience) du déplacement effectué ou proposé. La quantification peut être utilisée pour répondre à au moins deux problématiques : d'une part évaluer la qualité des déplacements effectués et d'autre part évaluer les risques de toxicité du traitement en fonction des déplacements réalisés ou proposés.On the basis of these data, it is desired to quantify the effectiveness (efficiency) of the displacement carried out or proposed. Quantification can be used to answer at least two problems: on the one hand to evaluate the quality of the trips made and on the other hand to evaluate the risks of toxicity of the treatment according to the displacements carried out or proposed.
Le principe général de la méthode proposée est d'utiliser des données spécifiques disponibles sur la cible tumorale, d'une part, à partir de l'image de planification et, d'autre part, à partir de l'image de suivi, afin de réaliser une comparaison du repositionnement effectivement réalisé sous l'appareil de traitement (ou proposé par l'algorithme de recalage de l'accélérateur) avec un repositionnement théorique idéal basé sur les données spécifiques et calculé ultérieurement. Les données spécifiques qui peuvent être utilisées sont par exemple des contours de cible tumorale, qui peuvent être soit directement présents sur l'une ou l'autre des images ou bien calculés automatiquement à partir d'un dispositif ou d'un module adéquat. Les données spécifiques peuvent également être des différences de contraste, voire de couleur, lesquelles permettent également d'identifier une zone, un organe ou une cible tumorale. Les données spécifiques peuvent également être des données complémentaires, associées aux images, par exemple sous la forme de métadonnées descriptives. Dans la cadre de la mise en oeuvre de la technique décrite, l'important est de disposer d'une ou plusieurs images de références, ces images de référence pouvant être utilisées pour réaliser une ou plusieurs transformations sur des images courantes pour évaluer d'une part la localisation d'une cible tumorale et d'autre part l'efficience d'un déplacement effectué sur un dispositif de traitement lors d'une ou plusieurs séances de traitement. La technique proposée comprend les phases suivantes : une phase d'obtention d'au moins une position d'une structure tumorale au sein de ladite image de suivi en tenant compte d'une part de ladite au moins une image de planification et d'au moins une donnée spécifique associée à ladite image de planification ; une première phase de calcul, à partir de ladite d'au moins une position de ladite structure tumorale au sein de ladite au moins une image de suivi, et d'au moins une donnée représentative d'un déplacement appliqué audit patient, d'un déplacement de ladite structure tumorale, délivrant au moins une donnée représentative d'un repositionnement réalisé ; - une deuxième phase de calcul, à partir de ladite d'au moins une position de ladite structure tumorale au sein de ladite au moins une image de planification et de ladite d'au moins une position de ladite structure tumorale au sein de ladite au moins une image de suivi, d'au moins une donnée représentative d'un repositionnement optimal ; une phase de comparaison de ladite au moins une donnée représentative d'un repositionnement réalisé et de ladite au moins une donnée représentative d'un repositionnement optimal, délivrant au moins un indicateur d'efficience de déplacement. Dans la suite, on présente une mise en oeuvre de la technique proposée basée sur des contours de cibles tumorales. Toute autre mise en oeuvre, notamment basée sur d'autres données de recalage peut bien entendue être envisagée. 5.2. Description d'un mode de réalisation On décrit, en relation avec la figure 1, dans ce mode de réalisation, une mise en oeuvre de la technique proposée. On rappelle que l'on doit faire une distinction entre le repositionnement et le recalage. On parle de "repositionnement" du patient sous l'accélérateur lors d'une fraction de traitement. Ce repositionnement (du patient) a pour objectif de positionner la tumeur à la même position que celle considérée lors de la planification. On peut alors parler de "recalage" de la tumeur entre sa position lors de la séance de traitement et sa position lors de la planification. Ce recalage de la tumeur peut lui-même reposer sur une étape de "recalage d'images" qui est une méthode de traitement d'images permettant, à partir de deux images, d'estimer automatiquement la transformation géométrique entre ce qui est représenté dans deux images. Un recalage d'images entre l'image de planification et l'image « per-traitement » permet donc un recalage de la tumeur qui se traduit par un repositionnement du patient. Le principe général de ce mode de réalisation est d'utiliser les contours de la cible tumorale générés, d'une part, sur l'image de planification et, d'autre part, sur l'image de suivi, afin de réaliser une comparaison du repositionnement effectivement réalisé sous l'appareil de traitement (ou proposé par l'algorithme de recalage de l'accélérateur) avec un repositionnement théorique idéal basé sur l'information des contours et calculé ultérieurement. Cette comparaison est réalisée à trois niveaux : la comparaison des contours délinéés sur les deux images, qui permet d'estimer une éventuelle modification de volume ou de forme de la tumeur (cette comparaison ne prend pas le repositionnement du patient en compte) ; après estimation du déplacement optimal du patient, comparaison entre ce déplacement optimal et le déplacement réalisé sous machine (ou celui proposé par le système de traitement) ; comparaison : (i) d'un indice de superposition entre le volume tumoral délinéé à la planification et le volume tumoral correspondant à la séance de traitement suivant le repositionnement réalisé ; (ii) du même indice correspondant au repositionnement optimal. Ces indices de recouvrement permettant de quantifier la correspondance géométrique entre la tumeur à la planification (à partir de laquelle le traitement a été planifié) et la tumeur lors du traitement, ils sont très informatifs sur la qualité du repositionnement, et donc sur la conformité de l'irradiation de ladite tumeur par rapport à la planification. 5.2.1. Génération des contours Les contours que l'on cherche à générer sur les images de départ se rapportent à la tumeur et éventuellement à des organes ou des zones à risque. Les contours de l'image de planification sont, en routine clinique (c'est-à-dire de manière standard), générés systématiquement lors de la phase de planification de traitement. Cette délinéation est réalisée manuellement, à l'aide d'une propagation à partir d'un atlas ou une autre méthode automatique ou semi-automatique. Les contours de l'image de suivi peuvent être générés soit manuellement soit, dans un objectif de gain de temps, grâce à une propagation élastique des contours de l'image de planification, cette propagation étant suivie d'une validation et, si besoin, d'une correction manuelle par un opérateur humain. La figure 2 décrit une telle propagation élastique des contours. Une méthode de recalage d'images permet d'estimer la transformation non-rigide entre les deux images. Par exemple, la méthode implémentée repose sur un ensemble de points de contrôle répartis suivant une grille régulière dans l'espace de l'image de planification. À chacun des points de contrôle est associée une transformation géométrique, correspondant au déplacement, dans l'espace tridimensionnel, de ce point de contrôle. Cette grille permet, par interpolation, de définir une transformation géométrique sur l'ensemble de l'image de planification. La transformation associée à chaque point de contrôle est modifiée itérativement de façon à optimiser une métrique, mesurant la qualité de correspondance entre l'image de planification transformée suivant les points de contrôle et l'image de suivi. La métrique utilisée dans cet exemple est l'information mutuelle. Une fois le contour propagé, il est validé et éventuellement corrigé par un expert. 5.2.2. Simulation de l'impact du repositionnement réalisé sous l'appareil de traitement sur la position des organes À partir d'une part des données de contours (image de planification et image de suivi) et d'autre part du relevé des déplacements de table et de la position de l'isocentre de traitement pour les deux images, l'impact du repositionnement sur la position des organes est simulé. Le déplacement de table peut correspondre à celui effectivement réalisé sous l'appareil de traitement, ou à celui proposé par le système intégré à l'accélérateur (intégrant ou non les rotations). Ceci dépend de l'objet du contrôle qualité effectué. Lorsque l'on souhaite effectuer un contrôle qualité des procédures automatiques, alors on utilise les déplacements proposés par le système. Lorsque l'on souhaite effectuer un contrôle qualité des actions effectivement réalisées, on utilise les déplacements réels. L'isocentre de traitement est considéré comme point analogue dans les deux images. Il correspond au centre de rotation de l'appareil de traitement. Il permet de positionner les deux images dans le même référentiel. Il est matérialisé sur les deux images considérées, généralement par une structure spécifique pour l'image de planification (située par exemple au centre de la cible) et par le centre de l'image pour l'image de suivi. La transformation géométrique (translation et éventuellement rotation) correspondant au repositionnement est appliquée aux contours de l'image de suivi de façon à obtenir la position des structures lors de la séance d'irradiation. Suivant les contours disponibles sur l'image de suivi (cible tumorale et éventuellement organes à risque), différents indices de recouvrement des structures sont calculés, de façon à évaluer la couverture de la cible et l'irradiation des organes à risque. Par exemple, la couverture du volume cible anatomo-clinique (tumeur, CTV (Clinical Target Volume)) par le volume cible prévisionnel (ou PTV (Planning Target Volume) correspondant au volume cible anatomo-clinique auquel des marges de sécurité sont ajoutées) est calculée (cette couverture devant être la plus élevée possible). De même la couverture des organes à risque par le volume cible prévisionnel peut être calculée (cette couverture devant être la plus faible possible). Le calcul des indices de recouvrement repose sur une représentation de chaque structure par une image 3D binaire (c'est-à-dire contenant deux valeurs, par exemple 0 et 1 : 0 est attribué aux voxels à l'extérieur de la structure et 1 est attribué aux voxels à l'intérieur de la structure).The general principle of the proposed method is to use specific data available on the tumor target, on the one hand, from the planning image and, on the other hand, from the tracking image, so that to make a comparison of the repositioning actually performed under the processing device (or proposed by the accelerator registration algorithm) with an ideal theoretical repositioning based on the specific data and calculated later. The specific data that can be used are for example tumor target contours, which can be either directly present on one or the other of the images or calculated automatically from a device or a suitable module. The specific data can also be differences in contrast, or even color, which also make it possible to identify a zone, an organ or a tumor target. The specific data may also be complementary data associated with the images, for example in the form of descriptive metadata. In the context of the implementation of the technique described, the important thing is to have one or more reference images, these reference images can be used to perform one or more transformations on current images to evaluate an image. the location of a tumor target and secondly the efficiency of a displacement performed on a treatment device during one or more treatment sessions. The proposed technique comprises the following phases: a phase of obtaining at least one position of a tumor structure within said tracking image, taking into account, on the one hand, said at least one planning image and on the other hand minus specific data associated with said planning image; a first calculation phase, from said at least one position of said tumor structure within said at least one tracking image, and at least one data representative of a displacement applied to said patient, of a displacement of said tumor structure, delivering at least one datum representative of a repositioning performed; a second calculation phase, starting from said at least one position of said tumor structure within said at least one planning image and said at least one position of said tumor structure within said at least one a follow-up image of at least one representative datum of optimal repositioning; a comparison phase of said at least one data representative of a repositioning performed and said at least one data representative of an optimal repositioning, delivering at least one displacement efficiency indicator. In the following, we present an implementation of the proposed technique based on contours of tumor targets. Any other implementation, especially based on other registration data may of course be considered. 5.2. DESCRIPTION OF AN EMBODIMENT With reference to FIG. 1, an implementation of the proposed technique is described in this embodiment. It should be noted that a distinction must be made between repositioning and registration. It is called "repositioning" of the patient under the accelerator during a fraction of treatment. This repositioning (of the patient) aims to position the tumor in the same position as that considered during the planning. One can then speak of "registration" of the tumor between its position during the treatment session and its position during the planning. This registration of the tumor can itself be based on a step of "image registration" which is an image processing method making it possible, from two images, to automatically estimate the geometric transformation between what is represented in FIG. two images. A registration of images between the planning image and the image "per-treatment" thus allows a registration of the tumor which results in a repositioning of the patient. The general principle of this embodiment is to use the contours of the tumor target generated, on the one hand, on the planning image and, on the other hand, on the tracking image, in order to make a comparison repositioning actually performed under the processing device (or proposed by the accelerator registration algorithm) with an ideal theoretical repositioning based on contour information and calculated later. This comparison is carried out at three levels: the comparison of the outlines delineated on the two images, which makes it possible to estimate a possible change in the volume or shape of the tumor (this comparison does not take the repositioning of the patient into account); after estimating the optimal displacement of the patient, comparison between this optimal displacement and the movement carried out under machine (or that proposed by the treatment system); comparing: (i) a superposition index between the tumor volume delineated at the planning and the tumor volume corresponding to the treatment session following the repositioning performed; (ii) the same index corresponding to optimal repositioning. These recovery indices make it possible to quantify the geometrical correspondence between the tumor at the planning (from which the treatment has been planned) and the tumor during the treatment, they are very informative on the quality of the repositioning, and therefore on the compliance of irradiation of said tumor with respect to planning. 5.2.1. Generation of contours The contours that one seeks to generate on the initial images relate to the tumor and possibly organs or zones at risk. The contours of the planning image are routinely generated (in a standard way) routinely generated during the treatment planning phase. This delineation is done manually, using a spread from an atlas or another automatic or semi-automatic method. The contours of the tracking image can be generated either manually or, in order to save time, thanks to an elastic propagation of the contours of the planning image, this propagation being followed by a validation and, if necessary, manual correction by a human operator. Figure 2 describes such an elastic propagation of the contours. An image registration method estimates the non-rigid transformation between the two images. For example, the implemented method relies on a set of control points distributed along a regular grid in the planning image space. At each of the control points is associated a geometric transformation, corresponding to the displacement, in the three-dimensional space, of this control point. This grid makes it possible, by interpolation, to define a geometrical transformation on the whole of the planning image. The transformation associated with each control point is iteratively modified to optimize a metric, measuring the match quality between the transformed planning image according to the control points and the tracking image. The metric used in this example is mutual information. Once the contour is propagated, it is validated and possibly corrected by an expert. 5.2.2. Simulation of the impact of the repositioning carried out under the treatment device on the position of the organs On the one hand the contour data (planning image and follow-up image) and on the other hand the record of the table movements and the position of the treatment isocenter for the two images, the impact of the repositioning on the position of the organs is simulated. The displacement of the table can correspond to that actually achieved under the treatment apparatus, or to that proposed by the system integrated into the accelerator (integrating or not rotations). This depends on the purpose of the quality control performed. When one wishes to carry out a quality control of the automatic procedures, then one uses the displacements proposed by the system. When one wishes to carry out a quality control of the actions actually carried out, one uses the actual displacements. The isocenter of treatment is considered as analogous point in the two images. It corresponds to the center of rotation of the treatment apparatus. It allows to position the two images in the same repository. It is materialized on the two images considered, generally by a specific structure for the planning image (located for example in the center of the target) and by the center of the image for the tracking image. The geometric transformation (translation and possibly rotation) corresponding to the repositioning is applied to the contours of the tracking image so as to obtain the position of the structures during the irradiation session. Depending on the contours available on the follow-up image (tumor target and possibly organs at risk), different structural recovery indices are calculated, in order to evaluate the coverage of the target and the irradiation of organs at risk. For example, coverage of the target clinical-anatomical volume (tumor, CTV (Clinical Target Volume)) by the planned target volume (PTV) corresponding to the anatomo-clinical target volume to which safety margins are added). calculated (this coverage must be as high as possible). Similarly, the coverage of the organs at risk by the forecast target volume can be calculated (this coverage must be as low as possible). The calculation of the recovery indices is based on a representation of each structure by a binary 3D image (that is to say containing two values, for example 0 and 1: 0 is assigned to the voxels outside the structure and 1 is attributed to the voxels inside the structure).
Différents indices de recouvrement sont alors calculés, avec par exemple (ici pour deux volumes X et Y, et N(X) le nombre de voxels de l'ensemble X): D= N(X)+ N(Y) 2N(X n Y) indice de Dice : indice de Jaccard : I = N(X U Y) N(X n Y) Ces indices de recouvrement sont alors enregistrés pour une phase ultérieure du contrôle. 5.2.3. Calcul du repositionnement optimal Le repositionnement "optimal" basé contours est également calculé. Il repose sur une méthode automatique de recalage d'images. Par exemple, une transformation rigide (intégrant ou pas les rotations) est estimée entre les volumes binaires représentant les cibles tumorales. Le recalage est initialisé en superposant les centres des structures. Une optimisation itérative par descente de gradient ou une recherche exhaustive est utilisée pour minimiser/maximiser/optimiser une ou plusieurs métriques, par exemple la somme des différences au carré entre : (i) le volume binaire correspondant à la cible dans l'image de planification après la transformation géométrique estimée et (ii) le volume binaire correspondant à la cible dans l'image de suivi. Cette métrique peut aussi correspondre directement à une mesure de recouvrement, comme les indices de Dice ou de Jaccard décrits précédemment. Elle peut aussi intégrer non seulement des critères géométriques, mais aussi des critères dosimétriques, liés à la dose reçue par les organes. Par exemple, elle peut intégrer la dose minimale reçue par la cible. Dans ce cas, la matrice de dose planifiée est positionnée sur l'image de suivi suivant la position de l'isocentre de traitement. Ceci permet de mieux estimer encore le repositionnement optimal qui aurait dû être réalisé. Le recalage optimal peut aussi consister à trouver le meilleur compromis (optimiser) un ensemble de métriques (par exemple : indice de dice sur la tumeur et dose minimale sur un organe à risque avoisinant).Different recovery indices are then calculated, with for example (here for two volumes X and Y, and N (X) the number of voxels of the set X): D = N (X) + N (Y) 2N (X n Y) Dice index: Jaccard index: I = N (XUY) N (X n Y) These recovery indices are then registered for a later phase of the control. 5.2.3. Calculation of optimal repositioning The "optimal" repositioning based contours is also calculated. It is based on an automatic method of image registration. For example, a rigid transformation (integrating or not the rotations) is estimated between the binary volumes representing the tumor targets. The registration is initialized by superimposing the centers of the structures. Iterative gradient-descent optimization or exhaustive search is used to minimize / maximize / optimize one or more metrics, for example the sum of squared differences between: (i) the target bit volume in the planning image after the estimated geometric transformation and (ii) the bit volume corresponding to the target in the tracking image. This metric can also correspond directly to a recovery measure, such as the Dice or Jaccard indices described above. It can also integrate not only geometric criteria, but also dosimetric criteria, related to the dose received by the organs. For example, it can incorporate the minimal dose received by the target. In this case, the planned dose matrix is positioned on the tracking image following the position of the treatment isocenter. This makes it possible to better estimate the optimal repositioning that should have been done. Optimal registration may also consist in finding the best compromise (optimizing) a set of metrics (for example: dice index on the tumor and minimal dose on a nearby risk organ).
Au résultat de ce recalage correspondent des déplacements spécifiques de la cible tumorale (intégrant ou non des rotations). Les indices de recouvrement calculés précédemment peuvent également être calculés pour ce repositionnement optimal. Ces indices de recouvrement « optimaux » sont enregistrés pour une phase ultérieure du contrôle. 5.2.4. Comparaison des deux modalités de repositionnement (réalisé et idéal) La précision du repositionnement réalisé sous machine est finalement quantifiée par comparaison des indices de repositionnement et des déplacements correspondant d'une part au repositionnement réalisé et d'autre part au repositionnement optimal reposant un recalage contours (Figure 1). Les volumes d'intérêt dérivés des images de planification et de suivi seront aussi comparés. Ils peuvent être différents du fait des incertitudes de contourage, mais aussi d'une fonte tumorale en cours de traitement. Une forte divergence correspondant à cette deuxième cause peut d'ailleurs déclencher éventuellement une procédure de radiothérapie adaptative (replanifications). L'ensemble de cette approche peut s'intégrer dans une approche globale associant également une évaluation de la dose cumulée dans les différentes structures par recalage élastique. 5.3. Dispositif de mise en oeuvre.As a result of this registration correspond specific displacements of the tumor target (integrating or not rotations). The recovery indices calculated previously can also be calculated for this optimal repositioning. These "optimal" recovery indices are recorded for a later phase of the control. 5.2.4. Comparison of the two repositioning modalities (realized and ideal) The repositioning precision realized under machine is finally quantified by comparison of the repositioning indices and displacements corresponding on the one hand to the repositioning realized and on the other hand to the optimal repositioning resting a retiming contours (Figure 1). The interest volumes derived from the planning and tracking images will also be compared. They may be different because of the contouring uncertainties, but also of a tumor melting during treatment. A strong divergence corresponding to this second cause may also trigger an adaptive radiotherapy procedure (replanifications). The whole of this approach can be integrated in a global approach associating also an evaluation of the cumulated dose in the various structures by elastic registration. 5.3. Implementing device
La méthode décrite est de préférence mise en oeuvre par l'intermédiaire d'un équipement de calcul dédié décrit en relation avec la figure 5. Un tel équipement comprend une mémoire 41, une unité de traitement 42 équipée par exemple d'un microprocesseur, et pilotée par le programme d'ordinateur 43, mettant en oeuvre au moins une partie du procédé tel que décrit. Dans au moins un mode de réalisation, l'invention est mise en oeuvre sous la forme d'une application installée sur un dispositif de planification. Un tel dispositif comprend : - des moyens d'obtention d'au moins une position d'une structure tumorale au sein de ladite image de suivi en tenant compte d'une part de ladite au moins une image de planification et d'au moins une donnée spécifique associée à ladite image de planification ; des moyens de simulation, à partir de ladite d'au moins une position de ladite structure tumorale au sein de ladite au moins une image de suivi, et d'au moins une donnée représentative d'un déplacement appliqué audit patient, d'un déplacement de ladite structure tumorale, délivrant au moins une donnée représentative d'un repositionnement réalisé ; des moyens de calcul, à partir de ladite d'au moins une position de ladite structure tumorale au sein de ladite au moins une image de planification et de ladite d'au moins une position de ladite structure tumorale au sein de ladite au moins une image de suivi, délivrant au moins une donnée représentative d'un repositionnement optimal ; des moyens de comparaison de ladite au moins une donnée représentative d'un repositionnement réalisé et de ladite au moins une donnée représentative d'un repositionnement optimal, délivrant au moins un indicateur d'efficience de déplacement.The method described is preferably implemented by means of a dedicated computing device described in relation with FIG. 5. Such equipment comprises a memory 41, a processing unit 42 equipped for example with a microprocessor, and driven by the computer program 43, implementing at least a part of the method as described. In at least one embodiment, the invention is implemented in the form of an application installed on a planning device. Such a device comprises: means for obtaining at least one position of a tumor structure within said tracking image, taking into account, on the one hand, said at least one planning image and at least one specific data associated with said planning image; simulation means, from said at least one position of said tumor structure within said at least one tracking image, and at least one data representative of a displacement applied to said patient, of a displacement said tumor structure, delivering at least one representative datum of a repositioning performed; calculating means, from said at least one position of said tumor structure within said at least one planning image and said at least one position of said tumor structure within said at least one image tracking, delivering at least one representative datum of optimal repositioning; means for comparing said at least one data representative of a repositioning performed and said at least one data representative of an optimal repositioning, delivering at least one displacement efficiency indicator.
Ces moyens sont mis en oeuvre par l'intermédiaire de modules logiciels et/ou matériels dédiés. Ces modules sont aptes à mettre en oeuvre les interfaces de réception et de transmission de données présentes sur ledit dispositif (I et T). Dans au moins un mode de réalisation, la technique décrite peut être mis en oeuvre par l'intermédiaire d'un réseau de communication auquel un dispositif est connecté. Dans au moins un mode de réalisation, la technique décrite est mise en oeuvre au sein d'une console de planification de traitement de radiothérapie.These means are implemented via dedicated software and / or hardware modules. These modules are able to implement the reception and data transmission interfaces present on said device (I and T). In at least one embodiment, the described technique can be implemented via a communication network to which a device is connected. In at least one embodiment, the technique described is implemented within a radiotherapy treatment planning console.
Claims (7)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR1353554A FR3004653A1 (en) | 2013-04-18 | 2013-04-18 | METHOD FOR CONTROLLING RADIOTHERAPIC POSITIONING QUALITY |
| PCT/EP2014/058024 WO2014170490A2 (en) | 2013-04-18 | 2014-04-18 | Method for controlling the quality of radiotherapy positioning |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR1353554A FR3004653A1 (en) | 2013-04-18 | 2013-04-18 | METHOD FOR CONTROLLING RADIOTHERAPIC POSITIONING QUALITY |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR3004653A1 true FR3004653A1 (en) | 2014-10-24 |
Family
ID=49474504
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR1353554A Pending FR3004653A1 (en) | 2013-04-18 | 2013-04-18 | METHOD FOR CONTROLLING RADIOTHERAPIC POSITIONING QUALITY |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR3004653A1 (en) |
| WO (1) | WO2014170490A2 (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1342488A2 (en) * | 2002-03-07 | 2003-09-10 | Siemens Aktiengesellschaft | Method and device for repeated relative repositioning of a patient |
| US20050096515A1 (en) * | 2003-10-23 | 2005-05-05 | Geng Z. J. | Three-dimensional surface image guided adaptive therapy system |
| EP1759733A2 (en) * | 2005-08-31 | 2007-03-07 | Hitachi, Ltd. | Positioning system and method for radiation therapy |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012095172A1 (en) * | 2011-01-12 | 2012-07-19 | Brainlab | Determination of a body part position during radiation therapy |
-
2013
- 2013-04-18 FR FR1353554A patent/FR3004653A1/en active Pending
-
2014
- 2014-04-18 WO PCT/EP2014/058024 patent/WO2014170490A2/en active Application Filing
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1342488A2 (en) * | 2002-03-07 | 2003-09-10 | Siemens Aktiengesellschaft | Method and device for repeated relative repositioning of a patient |
| US20050096515A1 (en) * | 2003-10-23 | 2005-05-05 | Geng Z. J. | Three-dimensional surface image guided adaptive therapy system |
| EP1759733A2 (en) * | 2005-08-31 | 2007-03-07 | Hitachi, Ltd. | Positioning system and method for radiation therapy |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| CAZOULAT G ET AL: "Benefice volumetrique de la radiotherapie guidee par l'image dans les cancers prostatiques : marges et cartographies de probabilite de presence", CANCER RADIOTHERAPIE, ELSEVIER, PARIS, FR, vol. 13, no. 5, 1 September 2009 (2009-09-01), pages 365 - 374, XP026497706, ISSN: 1278-3218, [retrieved on 20090729], DOI: 10.1016/J.CANRAD.2009.06.002 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2014170490A3 (en) | 2014-12-11 |
| WO2014170490A2 (en) | 2014-10-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6895019B2 (en) | Determining beam model parameters using deep convolutional neural network | |
| CN107206251B (en) | Method and imaging system for constructing four-dimensional image information | |
| CN102656607B (en) | The target developing new optimization is collected in application plan | |
| Lawson et al. | Quantitative evaluation of a cone‐beam computed tomography–planning computed tomography deformable image registration method for adaptive radiation therapy | |
| CN107638635B (en) | Hybrid ultrasound guided superficial radiotherapy system and method | |
| WO2018223261A1 (en) | Radiotherapy system, data processing method and storage medium | |
| US11756242B2 (en) | System and method for artifact reduction in an image | |
| CN103785112B (en) | The template matching method of the detect and track based on image for irregular shape target | |
| JP2014531634A (en) | Integration of user input and modification vector field modification in variable image registration workflow | |
| JP6397846B2 (en) | Mechanisms for advanced structure generation and editing | |
| WO2014170489A1 (en) | Optimizing the planning of adaptive radiotherapy | |
| EP2900323B1 (en) | Method of evaluating a procedure for determining the aggregate dose received in the course of a radiotherapy treatment | |
| US9919163B2 (en) | Methods, systems and computer readable storage media for determining optimal respiratory phase for treatment | |
| US11504548B2 (en) | Systems and methods for quality control in image-guided radiotherapy | |
| FR3004653A1 (en) | METHOD FOR CONTROLLING RADIOTHERAPIC POSITIONING QUALITY | |
| EP2987137B1 (en) | Method for producing data representing radiotherapy treatment constraints, devices and corresponding program | |
| Dürrbeck et al. | Estimating follow‐up CTs from geometric deformations of catheter implants in interstitial breast brachytherapy: A feasibility study using electromagnetic tracking | |
| US20240245932A1 (en) | Techniques for adaptive radiotherapy based on cbct projection correction and reconstruction | |
| WO2024127708A1 (en) | Radiation therapy support device and radiation therapy system | |
| US20240249451A1 (en) | Techniques for removing scatter from cbct projections | |
| US20240245363A1 (en) | Techniques for processing cbct projections | |
| Di Franco | Dosimetric impact of prostate intrafraction motion during hypofractionated prostate cancer radiotherapy | |
| CN115154926A (en) | Data processing method, device and equipment |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 4 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 5 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 6 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 7 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 8 |
|
| RX | Complete rejection |
Effective date: 20210823 |