Analysis of translational errors in frame-based and frameless cranial radiosurgery using an anthropomorphic phantom / Análise dos erros de posicionamento translacionais em radiocirurgia craniana frame e frameless com uso de objeto simulador antropomórfico

Abstract Objective: To evaluate three-dimensional translational setup errors and residual errors in image-guided radiosurgery, comparing frameless and frame-based techniques, using an anthropomorphic phantom. Materials and Methods: We initially used specific phantoms for the calibration and quality control of the image-guided system. For the hidden target test, we used an Alderson Radiation Therapy (ART)-210 anthropomorphic head phantom, into which we inserted four 5mm metal balls to simulate target treatment volumes. Computed tomography images were the taken with the head phantom properly positioned for frameless and frame-based radiosurgery. Results: For the frameless technique, the mean error magnitude was 0.22 ± 0.04 mm for setup errors and 0.14 ± 0.02 mm for residual errors, the combined uncertainty being 0.28 mm and 0.16 mm, respectively. For the frame-based technique, the mean error magnitude was 0.73 ± 0.14 mm for setup errors and 0.31 ± 0.04 mm for residual errors, the combined uncertainty being 1.15 mm and 0.63 mm, respectively. Conclusion: The mean values, standard deviations, and combined uncertainties showed no evidence of a significant differences between the two techniques when the head phantom ART-210 was used.

Resumo Objetivo: Comparar os erros de posicionamento e erros residuais translacionais tridimensionais de uma radiocirurgia guiada por imagem, frame versus frameless, com uso de um objeto simulador antropomórfico. Materiais e Métodos: Para a calibração e qualidade do sistema de imagem foram utilizados objetos simuladores específicos. Para o teste hidden target foi utilizado o crânio do objeto simulador antropomórfico Alderson Radiation Therapy (ART)-210, dentro do qual foram inseridas quatro esferas metálicas de 5 mm de diâmetro como volumes alvos de tratamento. Imagens tomográficas foram realizadas com o ART-210 devidamente posicionado para ambos os métodos de imobilização. Resultados: Para o método frameless, a média foi 0,22 ± 0,04 mm para os erros setup e 0,14 ± 0,02 mm para os erros residuais, apresentando uma incerteza combinada de 0,28 mm e 0,16 mm, respectivamente. Para o método frame, a média foi 0,73 ± 0,14 mm para os erros setup e 0,31 ± 0,04 mm para os erros residuais, apresentando uma incerteza combinada de 1,15 mm e 0,63 mm, respectivamente. Conclusão: Com base nas médias, desvios-padrão e incertezas combinadas, os resultados mostraram não haver evidências de diferença significativa entre as técnicas em questão quando utilizado um objeto simulador antropomórfico craniano ART-210.

Estudo de otimização de protocolo em cintilografia de perfusão miocárdica com a utilização de um simulador antropomórfico / Optimization of a protocol for myocardial perfusion scintigraphy by using an anthropomorphic phantom

Objetivo: Realizar um estudo de otimização de exames de cintilografia de perfusão miocárdica. Materiais e Métodos: Foram adquiridas imagens de um objeto simulador antropomórfico de tórax contendo coração, pulmões, fígado e coluna vertebral, em uma gama câmara SPECT GE modelo Ventri, utilizando-se diferentes atividades e variando-se os tempos de aquisição, de forma a verificar a influência destes parâmetros na qualidade da imagem clínica reconstruída. Foi utilizado o radiofármaco 99mTc-sestamibi e os testes realizados foram avaliados clinicamente a partir de notas, tanto para o summed stress score quanto para a qualidade técnica da imagem e perfusão. As quantificações foram realizadas pelo software ImageJ. Resultados: Os resultados demonstraram que, para o tempo padrão utilizado na realização dos exames de 15 segundos por ângulo, a atividade injetada poderia ser reduzida em 33,34%. Além disso, se o tempo usual de exame for reduzido em 54,34% (7 segundos por ângulo), ainda assim a atividade padrão injetada poderia ser reduzida em 16,67%, sem prejudicar a qualidade da imagem e a confiabilidade do diagnóstico. Conclusão: O método desenvolvido e os resultados obtidos podem ser utilizados para o desenvolvimento de um estudo clínico de pacientes em um protocolo otimizado. .

Objective: To develop a study aiming at optimizing myocardial perfusion imaging. Materials and Methods: Imaging of an anthropomorphic thorax phantom with a GE SPECT Ventri gamma camera, with varied activities and acquisition times, in order to evaluate the influence of these parameters on the quality of the reconstructed medical images. The 99mTc-sestamibi radiotracer was utilized, and then the images were clinically evaluated on the basis of data such as summed stress score, and on the technical image quality and perfusion. The software ImageJ was utilized in the data quantification. Results: The results demonstrated that for the standard acquisition time utilized in the procedure (15 seconds per angle), the injected activity could be reduced by 33.34%. Additionally, even if the standard scan time is reduced by 53.34% (7 seconds per angle), the standard injected activity could still be reduced by 16.67%, without impairing the image quality and the diagnostic reliability. Conclusion: The described method and respective results provide a basis for the development of a clinical trial of patients in an optimized protocol. .