Spine SRS

Innehållsförteckning

Duplication de l’arc/Division du PTV

Terminologie



  • Convexe : bombé

  • Concave : creusé

Motivation



L’algorithme de VMAT ne fonctionne pas bien sur les objets concaves. Les objets concaves sont des objets contenant un ou plusieurs volume(s) plus petit(s) que leur propre enveloppe convexe . Spine SRS utilise donc un algorithme de division du PTV pour mieux traiter les objets concaves tels que les vertèbres.

L’algorithme de division du PTV détermine automatiquement le nombre et la forme optimaux des sous-PTV que l’algorithme de VMAT utilise pour l’optimisation .

Description de l’algorithme



Pour chaque sous-PTV, la configuration de l’arc est copiée et les champs de ces arcs sont initialisés avec les segments d’IMRT qui couvrent uniquement ce sous-PTV. Une fois l’optimisation de la VMAT commencée, les formes d’arc décrites par le MLC initialisées pour l’un des sous-PTV peuvent couvrir les autres sous-PTV.

Le seul effet visible est la duplication de la configuration de l’arc. Vous pouvez activer ou désactiver la duplication de l’arc/division du PTV en définissant Arc Duplication is enabled sur Yes ou No .

Si la configuration de l’arc contient plusieurs arcs, cela peut limiter le nombre total d’arcs. Cela limite directement le nombre de sous-PTV qui sont automatiquement créés. Définissez le nombre maximal d’arcs sous Maximum number of arcs.

Par exemple, s’il y a deux arcs dans la configuration et que Maximum number of arcs soit défini sur 6 , la division du PTV peut générer jusqu’à trois sous-PTV (2 x 3 arcs). Mais si Maximum number of arcs = 4, deux sous-PTV seulement peuvent être générés (2 x 2 arcs).

Limitations

Pour l’instant, il n’est pas possible d’appliquer l’algorithme aux PTV qui présentent plusieurs composants non connexes (autrement dit plusieurs parties non adjacentes les unes aux autres). Prenons par exemple un PTV qui couvre deux vertèbres mais pas la vertèbre intermédiaire. Il est également possible de contourer deux vertèbres adjacentes de sorte que leurs volumes respectifs ne se chevauchent pas.

Détails sur l’algorithme

L’algorithme de division du PTV est très spécifique aux formes complexes des vertèbres. Il est donc disponible uniquement dans la procédure Spine SRS.

Lorsque vous traitez des métastases rachidiennes, vous pouvez inclure au PTV une vertèbre entière ou seulement des parties (ou secteurs) d’une vertèbre. L’algorithme est capable de faire la distinction entre deux cas d’après la structure du PTV. La structure d’une vertèbre entière est surmontée d’une branche circulaire autour de l’orifice par lequel la moelle épinière traverse la vertèbre. Les structures des vertèbres partielles ne contiennent pas cette branche circulaire proéminente.

Vertèbres entières

Le PTV est divisé en 8 parties par l’algorithme à K moyennes (utilisant l’initialisation k++). Ces parties sont ensuite fusionnées pour obtenir 4 parties. À chaque étape de la fusion, les deux parties sont choisies de sorte que la somme des volumes de l’enveloppe convexe de toutes les parties restantes après la fusion soit minime. Si le Maximum number of arcs est inférieur à 4 fois le nombre de définitions du plan de l’arc, la vertèbre entière est scindée en conséquence en moins de 4 parties. Vous y parvenez en fusionnant plusieurs parties.

Vertèbres partielles



Le PTV est divisé en 2 parties par tâtonnements. À chaque voxel sur la structure du PTV, un plan est déterminé, il limite la zone d’intersection du plan avec le PTV. Les plans sont parallèles à un axe de rotation prédéterminé qui est aligné sur l’axe central de la partie locale de la moelle épinière. Si ni la moelle épinière, ni le canal rachidien, ni le rachis, ni la queue de cheval ne sont disponibles comme OAR dans l’application, l’axe Z de la série d’images de référence est pris comme axe de rotation. Des plans candidats sont créés en faisant pivoter un plan initial qui passe par le voxel de la structure autour de cet axe de rotation.

Pour chaque plan optimal (autrement dit pour chaque voxel de la structure), le PTV est scindé en 2 parties. Un objet concave peut être scindé de l’une des deux manières suivantes :

  1. Une manière géométrique, simple, suivant un plan . Ce n’est toutefois pas optimal car la partie inférieure n’est pas connexe.

  2. Par remplissage, en commençant par le voxel de la structure . L’algorithme de remplissage par diffusion ne peut pas traverser le plan à proximité du voxel de la structure , mais il peut traverser le plan dans d’autres parties de l’objet .

Si la somme des volumes de l’enveloppe convexe des parties est considérablement réduite par la division en deux parties, il est possible de scinder encore l’une des parties. En outre, le PTV est scindé deux fois en même temps, autrement dit toutes les combinaisons possibles de deux voxels de la structure sont sélectionnées et le PTV est scindé en trois parties avec deux plans. Le résultat présentant la somme des volumes de l’enveloppe convexe la plus petite est sélectionné. Certaines étapes ne sont pas effectuées, cela dépend du paramètre de Maximum number of arcs. Par exemple, s’il y a 2 définitions du plan de l’arc et que Maximum number of arcs = 4, il n’y a pas deux divisions en même temps car cela entraînerait respectivement 3 parties et 6 arcs.

Organigramme



N° art. 60919-40FR

Utgivningsdatum: 2019-03-14