Technological development and clinical validation of an adaptive radiation therapy strategy in lung cancer (Q3146647)
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Project Q3146647 in Spain
| Language | Label | Description | Also known as |
|---|---|---|---|
| English | Technological development and clinical validation of an adaptive radiation therapy strategy in lung cancer |
Project Q3146647 in Spain |
Statements
30,750.0 Euro
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61,500.0 Euro
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50.0 percent
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1 January 2017
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31 March 2020
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FUNDACION INSTITUTO DE INVESTIGACION SANITARIA DE NAVARRA
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42°49'6.42"N, 1°38'39.34"W
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31201
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El movimiento respiratorio que sufren los tumores en el pulmón limita la dosis que puede prescribir el oncólogo, aumenta la incertidumbre en la dosis absorbida, compromete la probabilidad de control local de la enfermedad, y aumenta el riesgo de toxicidad. Este proyecto aborda este problema con el objetivo de desarrollar y validar una estrategia de adaptación de tratamientos en pulmón que asegure una correcta cobertura tumoral, una menor incertidumbre dosimétrica, y permita plantear posteriormente la escalada de dosis. En primer lugar desarrollaremos herramientas para evaluar las incertidumbres globales en la dosis absorbida en tumores de pulmón tratados con radioterapia estereotáctica guiada por imagen. En segundo lugar, aplicaremos las herramientas en una cohorte de pacientes, para establecer una estrategia clínicamente práctica de radioterapia adaptativa, que validaremos evaluando el acuerdo entre las dosis planificada y reconstruida. En esta investigación se introducen las siguientes novedades metodológicas para alcanzar los objetivos: 1) el uso y validación del registro deformable de imágenes entre conjuntos de TAC (planificación) y CBCT 4D adquirido justo antes del tratamiento, y de registro CBCT - CBCT; 2) la voxelización del tumor y el empleo del campo de vectores de desplazamiento para acumular y reconstruir la dosis global; 3) el uso del método de Monte Carlo para calcular la dosis en cada fracción de tratamiento sobre imágenes de CBCT 4D; 4) el estudio del efecto interplay en tratamientos con hipofraccionamiento y VMAT en pulmón, y, sobre todo; 5) la aplicación clínica de la radioterapia adaptativa en el pulmón, área en la que actualmente hay muy poca bibliografía. (Spanish)
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The respiratory movement of tumors in the lung limits the dose prescribed by the oncologist, increases the uncertainty in the absorbed dose, compromises the probability of local disease control, and increases the risk of toxicity. This project addresses this problem with the aim of developing and validating a strategy to adapt lung treatments to ensure correct tumor coverage, less dosimetric uncertainty, and to subsequently propose dose escalation. First, we will develop tools to assess global uncertainties in the absorbed dose in lung tumors treated with image-guided stereotactic radiation therapy. Secondly, we will apply the tools in a cohort of patients, to establish a clinically practical strategy of adaptive radiation therapy, which we will validate by evaluating the agreement between planned and reconstructed doses. This research introduces the following methodological innovations to achieve the objectives: 1) the use and validation of the deformable imaging record between sets of TACs (planning) and CBCT 4D acquired just before treatment, and of CBCT — CBCT registry; 2) the voxelisation of the tumor and the use of the field of displacement vectors to accumulate and reconstruct the global dose; 3) the use of the Monte Carlo method to calculate the dose in each 4D CBCT imaging fraction; 4) the study of the interplay effect in treatments with hypofractionation and VMAT in the lung, and above all; 5) The clinical application of adaptive radiation therapy in the lung, an area in which there is currently very little bibliography. (English)
12 October 2021
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Le mouvement respiratoire des tumeurs dans le poumon limite la dose prescrite par l’oncologue, augmente l’incertitude de la dose absorbée, compromet la probabilité de lutte contre les maladies locales et augmente le risque de toxicité. Ce projet s’attaque à ce problème dans le but d’élaborer et de valider une stratégie d’adaptation des traitements pulmonaires afin d’assurer une couverture tumorale correcte, moins d’incertitude dosimétrique, et de proposer par la suite une augmentation de la dose. Tout d’abord, nous développerons des outils pour évaluer les incertitudes globales de la dose absorbée dans les tumeurs pulmonaires traitées par radiothérapie stéréotactique guidée par l’image. Deuxièmement, nous appliquerons les outils dans une cohorte de patients, pour établir une stratégie cliniquement pratique de radiothérapie adaptative, que nous validerons en évaluant l’accord entre les doses planifiées et reconstruites. Cette recherche introduit les innovations méthodologiques suivantes pour atteindre les objectifs: 1) l’utilisation et la validation de l’enregistrement d’imagerie déformable entre les ensembles de TAC (planification) et CBCT 4D acquis juste avant le traitement, et du registre CBCT — CBCT; 2) la voxélisation de la tumeur et l’utilisation du champ des vecteurs de déplacement pour accumuler et reconstruire la dose globale; 3) l’utilisation de la méthode de Monte Carlo pour calculer la dose dans chaque fraction d’imagerie 4D CBCT; 4) l’étude de l’effet d’interaction dans les traitements avec hypofraction et VMAT dans les poumons, et surtout; 5) L’application clinique de la radiothérapie adaptative dans le poumon, un domaine dans lequel il y a actuellement très peu de bibliographie. (French)
2 December 2021
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Die Atemwegsbewegung von Tumoren in der Lunge begrenzt die vom Onkologen verschriebene Dosis, erhöht die Unsicherheit in der absorbierten Dosis, beeinträchtigt die Wahrscheinlichkeit einer lokalen Krankheitskontrolle und erhöht das Toxizitätsrisiko. Das Projekt befasst sich mit diesem Problem mit dem Ziel, eine Strategie zur Anpassung der Lungenbehandlungen zu entwickeln und zu validieren, um eine korrekte Tumorabdeckung zu gewährleisten, weniger dosimetrische Ungewissheit, und anschließend eine Dosis-Eskalation vorzuschlagen. Zunächst werden wir Werkzeuge entwickeln, um globale Unsicherheiten in der absorbierten Dosis von Lungentumoren zu bewerten, die mit einer bildgeführten stereotaktischen Strahlentherapie behandelt werden. Zweitens werden wir die Instrumente in einer Patientenkohorte anwenden, um eine klinisch praktische Strategie der adaptiven Strahlentherapie zu entwickeln, die wir durch die Bewertung der Vereinbarung zwischen geplanten und rekonstruierten Dosen validieren werden. Diese Forschung führt folgende methodische Innovationen ein, um die Ziele zu erreichen: 1) die Verwendung und Validierung des deformierbaren Bildgebungsprotokolls zwischen Sätzen von TACs (Planung) und CBCT 4D, die kurz vor der Behandlung erworben wurden, und des CBCT – CBCT-Registers; 2) die Voxelisierung des Tumors und die Verwendung des Feldes der Verdrängungsvektoren, um die globale Dosis anzusammeln und zu rekonstruieren; 3) die Anwendung der Monte Carlo-Methode zur Berechnung der Dosis in jeder 4D CBCT-Bildgebungsfraktion; 4) die Untersuchung des Wechselspieleffekts in Behandlungen mit Hypofractionation und VMAT in der Lunge und vor allem; 5) Die klinische Anwendung der adaptiven Strahlentherapie in der Lunge, ein Bereich, in dem es derzeit sehr wenig Bibliographie gibt. (German)
9 December 2021
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De ademhalingsbeweging van tumoren in de longen beperkt de door de oncoloog voorgeschreven dosis, verhoogt de onzekerheid in de geabsorbeerde dosis, brengt de kans op lokale ziektebestrijding in gevaar en verhoogt het risico op toxiciteit. Dit project pakt dit probleem aan met als doel een strategie te ontwikkelen en te valideren om longbehandelingen aan te passen om een correcte tumordekking te garanderen, minder dosimetrische onzekerheid, en vervolgens dosisescalatie voor te stellen. Ten eerste zullen we tools ontwikkelen om globale onzekerheden in de geabsorbeerde dosis te beoordelen in longtumoren die worden behandeld met beeldgestuurde stereotactische stralingstherapie. Ten tweede zullen we de instrumenten toepassen in een groep patiënten om een klinisch praktische strategie voor adaptieve stralingstherapie vast te stellen, die we zullen valideren door de overeenkomst tussen geplande en gereconstrueerde doses te evalueren. Dit onderzoek introduceert de volgende methodologische innovaties om de doelstellingen te bereiken: 1) het gebruik en de validatie van het vervormbare beeldbestand tussen reeksen TAC’s (planning) en CBCT 4D die vlak voor de behandeling zijn verkregen, en van CBCT — CBCT-register; 2) de voxelization van de tumor en het gebruik van het gebied van verplaatsingsvectoren om de globale dosis te accumuleren en te reconstrueren; 3) het gebruik van de Monte Carlo-methode om de dosis in elke 4D CBCT-beeldvormingsfractie te berekenen; 4) de studie van het interactie-effect in behandelingen met hypofractionatie en VMAT in de long, en vooral; 5) De klinische toepassing van adaptieve bestralingstherapie in de long, een gebied waar momenteel zeer weinig bibliografie is. (Dutch)
17 December 2021
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Pamplona/Iruña
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Identifiers
PI16_00899
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