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Frameless Stereotaxy for Pre-treatment Planning and Post-treatment Evaluation of Radiosurgery

Published online by Cambridge University Press:  18 September 2015

M.L. Schwartz*
Affiliation:
Sunnybrook Health Science Centre, Toronto
R. Ramami
Affiliation:
Toronto Bayview Regional Cancer Centre, Toronto
P.F. O’Brien
Affiliation:
Toronto Bayview Regional Cancer Centre, Toronto
C.S. Young
Affiliation:
Toronto Bayview Regional Cancer Centre, Toronto
P. Davey
Affiliation:
Toronto Bayview Regional Cancer Centre, Toronto
P. Hudoba
Affiliation:
Toronto (Western) Hospital, Toronto
*
Sunnybrook Health Science Centre, 2075 Bayview Avenue, Suite A129, Toronto, Ontario. Canada M4N 3M5
Rights & Permissions [Opens in a new window]

Abstract:

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In our centre, 111 patients have been treated with linear accelerator stereotactic radiosurgery. Angiographic, CT and MRI images are generated and the target coordinates calculated in 3 dimensions. For CT scanning, cross sections of perpendicular and oblique fiducial markers are seen. For follow-up CT scans done without the frame, a virtual frame is generated by means of a computer program that places fiducial markers on each CT scan cut, as if the patient had been wearing the OBT frame and the scan produced with the gantry parallel to the base of the frame. The position of the oblique marker may be calculated by knowing the thickness and position of each CT cut. Various natural fiducial markers (bony landmarks) are identified by coordinates in the scan with the patient wearing the real frame and in the scan with the virtual frame applied. A transformation matrix is utilized to establish the equivalence between the original CT scan with the real frame applied and subsequent scans without the real frame but with the virtual frame applied. In effect, the virtual frame is re-applied in exactly the same position as the real frame. Lesion measurements may then be duplicated and growth or regression accurately established. The uncertainty in this system of re-application resides in possible patient movement, CT scan slice thickness and inter-observer error in the identification of natural fiducial markers.

Résumé:

Résumé:

Stéréotaxie sans cadrage dans la planification avant traitement et l’évaluation après traitement de la radiochirurgie. Cent onze patients ont été traités dans notre centre par radiochirurgie stéréotaxique au moyen d’un accélérateur linéaire. Les images angiographiques, tomodensitométriques et centre par résonance magnétique nucléaire sont générées et les coordonnés de la cible sont calculés en trois dimensions. Pour la tomodensitométrie, des coupes des marqueurs fiduciels en perpendiculaire et en oblique sont visualisées. Pour la tomodensitométrie faite sans cadrage au cours du suivi, un cadrage virtuel est généré au moyen d’un programme informatique qui place les marqueurs fiduciels sur chaque coupe, comme si le patient avait proté le cadrage OBT et le scan est produit avec le pont roulant en position parallèle à la base du cadrage. La position du marqueur oblique peut être calculée en connaissant l’épaisseur et la position de chaque coupe. Différents marqueurs fiduciels naturels (points de repère osseux) sont identifiés par des coordonnés sur le scan alors que le patient porte le vrai cadrage et sur le scan alors que le cadrage virtuel est appliqué. Une transformation matricielle est utilisée pour établir l’équivalence entre le scan original fait avec le cadrage réel et les scans subséquents faits avec le cadrage virtuel, sans le cadrage réel. En fait, le cadrage virtuel est rappliqué exactement dans la même position que le cadrage réel. Les measures des lésions peuvent alors être reproduites et on peut évaluer exactement la progression ou la régression. L’incertitude de ce système est liée à la possibilité que le patient se déplace, à l’épaisseur des coupes et à l’erreur interobservateur dans l’identification des marqueurs fiduciels naturels.

Type
Original Articles
Copyright
Copyright © Canadian Neurological Sciences Federation 1994

References

REFERENCES

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