3D-Navigation in der interstitiellen stereotaktischen Brachytherapie

Zusammenfassung

Ziel

Es was das Ziel dieser Arbeit, ein 3D-Infrarotnavigationssystem für die Anforderungen der interstitiellen stereotaktischen Brachytherapie zu adaptieren. Damit wird die Planung der Therapie verbessert (prospektive Planung der Nadelpositionen und der Dosisverteilung), und eine virtuelle Simulation wird realisierbar (Kontrolle des vorgeplanten Zugangs bezüglich Verletzungsmöglichkeit von Gefäßen oder Nerven).

Material und Methode

Das EasyGuide-Neuro^®-Navigationssystem (Philips) wurde so verändert, daß Nadeln, die in der Brachytherapie Verwendung finden, am Pointer befestigt werden konnten und am Bildschirm angezeigt wurden. Um die Genauigkeit der Positionierung zu bestimmen, wurde versucht, an Phantomen definierte Zielpunkte zu treffen. Dazu wurden zwei unterschiedliche Methoden miteinander verglichen. Einerseits das “freie Navigieren”, eine Applikationsmethode, bei der die Nadel mit Hilfe des Navigationssystems geführt wurde, und andererseits das “Navigieren mit Template”, bei der die Nadel über ein ausgerichtetes Template und das Navigationssystem ins Ziel geführt wurde. Es wurde auch getestet, ob ein Maskensystem die Anforderungen der stabilen und reproduzierbaren Lagerung erfüllt. Die Umsetzbarkeit der neuen Methode in die klinische Praxis wurde anschließend an einem anatomischen Präparat geprüft.

Ergebnisse

91% aller durchgeführten Versuche mit den Phantomen wiesen eine Abweichung <5 mm auf. Die Versuche auf einem stabileren Tisch lieferten deutlich bessere Ergebnisse (94% <4 mm). Kein Unterschied konnte zwischen den Applikationsmethoden (“freies Navigieren” und “Navigieren mit Template”) festgestellt werden.

Schlußfolgerungen

Die Genaulgkeit der Phantomversuche und die Versuche mit dem anatomischen Präparat zeigten, daß mit stabilen Tischen und Lagerungssystemen auch im klinischen Einsatz ausgezeichnete Ergebnisse erzielt werden können.

Abstract

Aim

The aim of this paper is to describe the adaption of 3D-navigation for interstitial brachytherapy. The new method leads to prospective and therefore improved planning of the therapy (position of the needle and dose distribution) and to the possibility of a virtual simulation (control if vessels or nerves are on the pathway of the needle).

Material and Methods

The EasyGuide Neuro^® navigation system (Philips) was adapted in the way, that needles for interstitial brachytherapy were made connectable to the pointer and correctly displayed on the screen. To determine the positioning accuracy, several attempts were performed to hit defined targets onphantoms. Two methods were used: “free navigation”, where the needle was under control of the navigation system, and the “guided navigation” where an algined template was used additonally to lead the needle to the target. In addition a mask system was tested, whether it met the requirements of stable and reproducible positioning. The potenitial of applying this method in clinical practice was tested with an anatomical specimen.

Results

About 91% of all attempts lied within 5 mm. There were even better results on the more rigid table (94% <4 mm). No difference could be seen between both application methods (“free navigation” and “navigation with template”), they showed the same accuracy.

Conclusions

The accuracy of the phantom experiments and the confirmation by the experiment with the anatomical specimen showed that excellent results can be expected in clinical practice using rigid tables and patient supporting systems.