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Title
Vergleich von röntgenbasierten Verifikationsmöglichkeiten für die primäre teletherapeutische Bestrahlung von Prostatakarzinomen
Additional Titles
Comparison of x-ray-based image guidance systems for the primary radiotherapy of prostate cancer
AuthorWagner, Claudia
Thesis advisorStanek, Brigitte
Published2018
Date of SubmissionJune 2018
LanguageGerman
Document typeBachelor Thesis
Keywords (DE)Bildgestützte Strahlentherapie / 2D-Bilddatenentstehung / 3D-Bilddatenentstehung / Goldmarker / Prostatakarzinom
Keywords (EN)image-guided radiotherapy / IGRT / 2D imaging / 3D imaging / fiducial marker / prostate cancer
Restriction-Information
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Classification
Abstract (German)

Diese Arbeit befasst sich mit röntgenbasierten Verifikationssystemen für die primäre teletherapeutische Behandlung von Prostatakarzinomen und deren technischen Aufbau. Die Vor- und Nachteile der einzelnen Systeme werden aufgezeigt und analysiert. Weiters werden anhand eines Studienvergleiches Auswerteparameter zum Vergleich von zweidimensionaler bzw. dreidimensionaler Bildgebung für die Verifikation von Prostatabestrahlungen in der Studienlage der letzten fünf Jahre ermittelt. Die Erstellung dieser Arbeit erfolgte anhand einer Literaturrecherche, welche mittels der Datenbanken PubMed und ScienceDirect sowie über Fachliteratur durchgeführt wurde. Ein kurzer Einblick in die Ergebnisse zeigt, dass die PatientInnen-Dosis beispielsweise bei zweidimensionaler Bildgebung im Kilovolt-Bereich mit 0,1 – 0,6 cGy deutlich niedriger ist, als mit 1,0 – 10,0 cGy im Megavolt-Bereich. Ein Vergleich im Bereich des technischen Aufbaus zeigt die unterschiedlichen Detektorgrößen von 20,0 cm x 20,0 cm bei Verwendung des ExacTrac®-Systems und 40,0 cm x 30,0 cm bzw. 41,0 cm x 41,0 cm bei den Systemen On-Board Imager® und Synergy® X-Ray Volume Imaging in der planaren Kilovolt-Bildgebung. Zahlreiche weitere Vor- und Nachteile, wie die benötigte Aufnahmezeit für die Bildgebung, die gewonnenen Bildinformationen und jene, die durch den speziellen Aufbau der Systeme zustande kommen, werden erörtert. Der Studienvergleich anhand diverser Auswerteparameter zeigt, unter anderem, zu betrachtende Unterschiede in der Patientenlagerung oder der Vorbereitung der Harnblase und des Darms. Die Anzahl der verwendeten Goldmarker variierte zwischen zwei und vier und die Tischverschübe zur Korrektur der Patientenposition erfolgten bei einer von sechs Studien in sechs Ebenen. Die Ergebnisse zeigen, dass vor allem Aspekte, wie die PatientInnen-Dosis, die Aufnahmezeit oder die Bildinformationen, genau abzuwägen sind und bei der Entscheidung des verwendeten Bildgebungssystems sowie der Häufigkeit der Aufnahmen miteinbezogen werden sollten. Der vorliegende Studienvergleich bietet einerseits Informationen für die Beurteilung von themenbezogenen Studien und deren Inhalte und Ergebnisse. Andererseits dient dieser dazu, beispielsweise die in der Praxis angewandte Lagerung oder die Anzahl der verwendeten Goldmarker genau und kritisch zu hinterfragen.

Abstract (English)

This thesis deals with x-ray-based image guidance systems for the primary radiotherapy of prostate cancer and their technical structure. The advantages and disadvantages of the individual systems are shown and analyzed. Furthermore, by means of a study comparison, analyzing parameters for the comparison of two-dimensional, respectively, three-dimensional imaging for the verification of prostate radiotherapies, gathered from studies over the past five years, are evaluated. The information of this thesis is based on a literature research and includes databases such as PubMed and ScienceDirect and specialized literature. Results demonstrate, for instance, that the patient dose of 0.1 – 0.6 cGy in case of two-dimensional imaging in the kilovolt range is clearly lower than the dose of 1.0 – 10.0 cGy in the megavolt range. A comparison of the technical structure shows the usage of different sizes of detectors. The ExacTrac©-System uses a 20.0 cm x 20.0 cm detector, whereas the On-Board Imager© uses a 40.0 cm x 30.0 cm and the Synergy© X-Ray Volume Imaging-System uses a 41.0 cm x 41.0 cm detector in planar kilovolt imaging. Numerous additional advantages and disadvantages of the systems, concerning the needed acquisition time for imaging, the gained image information and those which are given by their special structure, are discussed. The study comparison by means of various analyzing parameters shows differences in patient positioning and preparation of bladder and bowel. The number of used fiducial marker varied between two and four and the couch shifts to correct the patient positioning took place in one out of six studies in six directions. Especially aspects such as the needed patient dose, acquisition time and image information shall be considered for the decision of the used imaging system and the frequency of imaging. The presented study comparison offers information for the evaluation of thematic studies, their contents and results, and also aims to reflect critically on, among others, the applied patient positioning or number of fiducial marker.