TK
Tatsuya Kunieda
Author with expertise in Radiotherapy Physics and Technology
Achievements
Cited Author
Key Stats
Upvotes received:
0
Publications:
2
(0% Open Access)
Cited by:
1,098
h-index:
5
/
i10-index:
4
Reputation
Biology
< 1%
Chemistry
< 1%
Economics
< 1%
Show more
How is this calculated?
Publications
0

Physical aspects of a real-time tumor-tracking system for gated radiotherapy

Hiroki Shirato et al.Nov 1, 2000

Abstract

 Purpose: To reduce uncertainty due to setup error and organ motion during radiotherapy of tumors in or near the lung, by means of real-time tumor tracking and gating of a linear accelerator. Methods and Materials: The real-time tumor-tracking system consists of four sets of diagnostic X-ray television systems (two of which offer an unobstructed view of the patient at any time), an image processor unit, a gating control unit, and an image display unit. The system recognizes the position of a 2.0-mm gold marker in the human body 30 times per second using two X-ray television systems. The marker is inserted in or near the tumor using image guided implantation. The linear accelerator is gated to irradiate the tumor only when the marker is within a given tolerance from its planned coordinates relative to the isocenter. The accuracy of the system and the additional dose due to the diagnostic X-ray were examined in a phantom, and the geometric performance of the system was evaluated in 4 patients. Results: The phantom experiment demonstrated that the geometric accuracy of the tumor-tracking system is better than 1.5 mm for moving targets up to a speed of 40 mm/s. The dose due to the diagnostic X-ray monitoring ranged from 0.01% to 1% of the target dose for a 2.0-Gy irradiation of a chest phantom. In 4 patients with lung cancer, the range of the coordinates of the tumor marker during irradiation was 2.5–5.3 mm, which would have been 9.6–38.4 mm without tracking. Conclusion: We successfully implemented and applied a tumor-tracking and gating system. The system significantly improves the accuracy of irradiation of targets in motion at the expense of an acceptable amount of diagnostic X-ray exposure.
0
Citation639
0
Save
0

Four-dimensional treatment planning and fluoroscopic real-time tumor tracking radiotherapy for moving tumor

Hiroki Shirato et al.Sep 1, 2000

Abstract

 Purpose: To achieve precise three-dimensional (3D) conformal radiotherapy for mobile tumors, a new radiotherapy system and its treatment planning system were developed and used for clinical practice. Methods and Materials: We developed a linear accelerator synchronized with a fluoroscopic real-time tumor tracking system by which 3D coordinates of a 2.0-mm gold marker in the tumor can be determined every 0.03 second. The 3D relationships between the marker and the tumor at different respiratory phases are evaluated using CT image at each respiratory phase, whereby the optimum phase can be selected to synchronize with irradiation (4D treatment planning). The linac is triggered to irradiate the tumor only when the marker is located within the region of the planned coordinates relative to the isocenter. Results: The coordinates of the marker were detected with an accuracy of ± 1 mm during radiotherapy in the phantom experiment. The time delay between recognition of the marker position and the start or stop of megavoltage X-ray irradiation was 0.03 second. Fourteen patients with various tumors were treated by conformal radiotherapy with a "tight" planning target volume (PTV) margin. They were surviving without relapse or complications with a median follow-up of 6 months. Conclusion: Fluoroscopic real-time tumor tracking radiotherapy following 4D treatment planning was developed and shown to be feasible to improve the accuracy of the radiotherapy for mobile tumors.
0
Citation459
0
Save