Image guided brachytherapy Βραχυθεραπεία καθοδηγούμενη από εικόνα
Uncertainties of target volume delineation in MRI guided adaptive brachytherapy of cervix cancer: A multi-institutional study Αβεβαιότητες της οριοθέτησης του όγκου στόχου στην καθοδηγούμενη με μαγνητική τομογραφία προσαρμοστική βραχυθεραπεία του καρκίνου του τραχήλου της μήτρας: Μελέτη πολλαπλών ιδρυμάτων
Primož Petrič ^("ab, ",**){ }^{\text {ab, }, *}, Robert Hudej ^("b "){ }^{\text {b }}, Peter Rogelj ^("c "){ }^{\text {c }}, Mateja Blas ^("d "){ }^{\text {d }}, Kari Tanderup ^("e,f "){ }^{\text {e,f }}, Elena Fidarova ^("g.h "){ }^{\text {g.h }}, Christian Kirisits ^("h,i "){ }^{\text {h,i }}, Daniel Berger ^(h){ }^{\mathrm{h}}, Johannes Carl Athanasios Dimopoulos ^(j){ }^{\mathrm{j}}, Richard Pötter ^("h,i "){ }^{\text {h,i }}, Taran Paulsen Hellebust ^(k,l,m){ }^{\mathrm{k}, \mathrm{l}, \mathrm{m}}^("a "){ }^{\text {a }} Radiation Oncology Department, National Center for Cancer Care and Research, Doha, Qatar; ^(b){ }^{\mathrm{b}} Division of Radiotherapy, Institute of Oncology Ljubljana, Zaloška c. 2; ^(c){ }^{\mathrm{c}} University of Primorska, Faculty of Mathematics, Natural Sciences and Information Technologies, Koper; ^("d "){ }^{\text {d }} Division of Research and Education, Institute of Oncology Ljubljana, Slovenia; ^("a "){ }^{\text {a }} Τμήμα Ακτινοθεραπευτικής Ογκολογίας, Εθνικό Κέντρο Φροντίδας και Έρευνας για τον Καρκίνο, Ντόχα, Κατάρ- ^(b){ }^{\mathrm{b}} Τμήμα Ακτινοθεραπείας, Ινστιτούτο Ογκολογίας Λιουμπλιάνα, Zaloška c. 2- ^(c){ }^{\mathrm{c}} Πανεπιστήμιο της Primorska, Σχολή Μαθηματικών, Φυσικών Επιστημών και Τεχνολογιών Πληροφορικής, Koper- ^("d "){ }^{\text {d }} Τμήμα Έρευνας και Εκπαίδευσης, Ινστιτούτο Ογκολογίας Λιουμπλιάνα, Σλοβενία,^(e){ }^{\mathrm{e}} Department of Oncology, Aarhus University Hospital; ^(f){ }^{\mathrm{f}} Institute of Clinical Medicine, Aarhus University, Denmark; ^("a "){ }^{\text {a }} Division of Human Health, International Atomic Agency, Vienna; ^(e){ }^{\mathrm{e}} Τμήμα Ογκολογίας, Πανεπιστημιακό Νοσοκομείο του Άαρχους- ^(f){ }^{\mathrm{f}} Ινστιτούτο Κλινικής Ιατρικής, Πανεπιστήμιο του Άαρχους, Δανία- ^("a "){ }^{\text {a }} Τμήμα Ανθρώπινης Υγείας, Διεθνής Ατομικός Οργανισμός, Βιέννη,^(h){ }^{\mathrm{h}} Department of Radiotherapy and Radiobiology, Medical University of Vienna, Austria; ^("i "){ }^{\text {i }} Christian Doppler Laboratory for Medical Radiation Research for Radiation Oncology, Medical University of Vienna, Austria; ^("j "){ }^{\text {j }} Department of Radiotherapy, Metropolitan Hospital, Athens, Greece; ^(k){ }^{\mathrm{k}} Department of Medical Physics, Oslo University Hospital, The Radium Hospital; ^(h){ }^{\mathrm{h}} Τμήμα Ακτινοθεραπείας και Ραδιοβιολογίας, Ιατρικό Πανεπιστήμιο της Βιέννης, Αυστρία- ^("i "){ }^{\text {i }} Εργαστήριο Christian Doppler για την Ιατρική Ακτινολογική Έρευνα για την Ακτινοθεραπευτική Ογκολογία, Ιατρικό Πανεπιστήμιο της Βιέννης, Αυστρία- ^("j "){ }^{\text {j }} Τμήμα Ακτινοθεραπείας, Μητροπολιτικό Νοσοκομείο, Αθήνα, Ελλάδα- ^(k){ }^{\mathrm{k}} Τμήμα Ιατρικής Φυσικής, Πανεπιστημιακό Νοσοκομείο του Όσλο, The Radium Hospital,^(1){ }^{1} Department for Radiation Protection and Nuclear Safety, Norwegian Radiation Protection Authority, Østerås; ^(m){ }^{m} Department of Physics, University of Oslo, Norway ^(1){ }^{1} Τμήμα Ακτινοπροστασίας και Πυρηνικής Ασφάλειας, Νορβηγική Αρχή Ακτινοπροστασίας, Østerås- ^(m){ }^{m} Τμήμα Φυσικής, Πανεπιστήμιο του Όσλο, Νορβηγία
A R T I C L E I N F O Α Ρ Τ Ι Κ Ή Ε Π Ι Χ Ε Ί Ρ Η Σ Η Σ Τ Η Ν Ε Π Ι Χ Ε Ί Ρ Η Σ Η
Article history: Ιστορικό του άρθρου:
Received 2 October 2012 Ελήφθη στις 2 Οκτωβρίου 2012
Received in revised form 16 January 2013 Ελήφθη σε αναθεωρημένη μορφή 16 Ιανουαρίου 2013
Accepted 29 January 2013 Αποδεκτή 29 Ιανουαρίου 2013
Available online 27 February 2013 Διαθέσιμο στο διαδίκτυο στις 27 Φεβρουαρίου 2013
Keywords: Λέξεις-κλειδιά:
Cervix cancer Καρκίνος του τραχήλου της μήτρας
Brachytherapy Βραχυθεραπεία
MRI ΜΑΓΝΗΤΙΚΉ ΤΟΜΟΓΡΑΦΊΑ
Delineation uncertainties Αβεβαιότητες οριοθέτησης
Abstract Περίληψη
Background and aim: We aimed to quantify target volume delineation uncertainties in cervix cancer image guided adaptive brachytherapy (IGABT). Materials and methods: Ten radiation oncologists delineated gross tumour volume (GTV), high- and intermediate-risk clinical target volume (HR CTV, IR CTV) in six patients. Their contours were compared with two reference delineations (STAPLE-Simultaneous Truth and Performance Level Estimation and EC- expert consensus) by calculating volumetric and planar conformity index (VCI and PCI) and interdelineation distances (IDD). Results: VCI_("STAPLE ")\mathrm{VCI}_{\text {STAPLE }} and VCI_("EC ")\mathrm{VCI}_{\text {EC }} were 0.76 and 0.72 for HR CTV, 0.77 and 0.68 for IR CTV and 0.59 and 0.58 for GTV. Variation was most prominent caudally and cranially in all target volumes and posterolaterally in IR CTV. IDD STAPLE and IDD _(EC)_{\mathrm{EC}} for HR CTV ( 3.6+-3.53.6 \pm 3.5 and 3.8+-3.4mm3.8 \pm 3.4 \mathrm{~mm} ) were significantly lower than for GTV (4.8+-4.2(4.8 \pm 4.2 and 4.2+-3.5mm)4.2 \pm 3.5 \mathrm{~mm}) and IR CTV ( 4.7+-5.24.7 \pm 5.2 and 5.2+-5.6mm5.2 \pm 5.6 \mathrm{~mm} ) (p < 0.05)(p<0.05). Conclusions: Due to lower delineation uncertainties when compared to GTV and IR CTV, HR CTV may be considered most robust volume for dose prescription and optimization in cervix cancer IGABT. Adequate imaging, training and use of contouring recommendations are main strategies to minimize delineation uncertainties. Ιστορικό και σκοπός: Σκοπός μας ήταν να ποσοτικοποιήσουμε τις αβεβαιότητες της οριοθέτησης του όγκου στόχου στην καθοδηγούμενη με εικόνα προσαρμοστική βραχυθεραπεία (IGABT) για τον καρκίνο του τραχήλου της μήτρας. Υλικά και μέθοδοι: Δέκα ακτινοθεραπευτές ογκολόγοι οριοθέτησαν τον ακαθάριστο όγκο όγκου (GTV), τον κλινικό όγκο-στόχο υψηλού και ενδιάμεσου κινδύνου (HR CTV, IR CTV) σε έξι ασθενείς. Τα περιγράμματά τους συγκρίθηκαν με δύο οριοθετήσεις αναφοράς (STAPLE-Simultaneous Truth and Performance Level Estimation και EC- συναίνεση εμπειρογνωμόνων) με τον υπολογισμό του ογκομετρικού και του επίπεδου δείκτη συμμόρφωσης (VCI και PCI) και των αποστάσεων μεταξύ των γραμμών (IDD). Αποτελέσματα: Τα VCI_("STAPLE ")\mathrm{VCI}_{\text {STAPLE }} και VCI_("EC ")\mathrm{VCI}_{\text {EC }} ήταν 0,76 και 0,72 για το HR CTV, 0,77 και 0,68 για το IR CTV και 0,59 και 0,58 για το GTV. Η διακύμανση ήταν πιο εμφανής ουραία και κρανιακά σε όλους τους όγκους-στόχους και οπισθοστερνικά στο IR CTV. Το IDD STAPLE και το IDD _(EC)_{\mathrm{EC}} για το HR CTV ( 3.6+-3.53.6 \pm 3.5 και 3.8+-3.4mm3.8 \pm 3.4 \mathrm{~mm} ) ήταν σημαντικά χαμηλότερα από ό,τι για το GTV (4.8+-4.2(4.8 \pm 4.2 και 4.2+-3.5mm)4.2 \pm 3.5 \mathrm{~mm}) και το IR CTV ( 4.7+-5.24.7 \pm 5.2 και 5.2+-5.6mm5.2 \pm 5.6 \mathrm{~mm} ) (p < 0.05)(p<0.05) . Συμπεράσματα: Λόγω των χαμηλότερων αβεβαιοτήτων οριοθέτησης σε σύγκριση με το GTV και το IR CTV, το HR CTV μπορεί να θεωρηθεί ο πιο ισχυρός όγκος για τη συνταγογράφηση και τη βελτιστοποίηση της δόσης στον καρκίνο του τραχήλου της μήτρας IGABT. Η επαρκής απεικόνιση, η εκπαίδευση και η χρήση των συστάσεων περιγράμματος είναι οι κύριες στρατηγικές για την ελαχιστοποίηση των αβεβαιοτήτων οριοθέτησης.
Main advantages of 3D image guided adaptive brachytherapy (IGABT) over conventional techniques include the ability for individualized treatment tailoring and analysis of dose volume histogram (DVH) parameters. Ideally, the optimized treatment plan delivers sufficient dose to delineated target volume, while avoiding over-dosage of the organs at risk (OAR). Repetitive clinical and imaging assessment at subsequent BT applications enable the dose adaptation to a target which changes in shape and volume during treatment, reflecting the evolution of 3D into 4D IGABT concept. The dose that is delivered to the tissues therefore depends on the delineated regions of interest. Recording of the DVH parameters and their correlation with the probability of tumour control and morbidity are a basis for treatment comparisons and development of clinical outcome models, radiobiological parameter estimates and new treatment protocols. The value of these correlations Τα κύρια πλεονεκτήματα της τρισδιάστατης προσαρμοστικής βραχυθεραπείας με καθοδήγηση εικόνας (IGABT) έναντι των συμβατικών τεχνικών περιλαμβάνουν τη δυνατότητα εξατομικευμένης προσαρμογής της θεραπείας και την ανάλυση των παραμέτρων του ιστογράμματος όγκου δόσης (DVH). Ιδανικά, το βελτιστοποιημένο σχέδιο θεραπείας παρέχει επαρκή δόση στον οριοθετημένο όγκο-στόχο, αποφεύγοντας παράλληλα την υπερβολική δόση στα όργανα σε κίνδυνο (OAR). Η επαναλαμβανόμενη κλινική και απεικονιστική αξιολόγηση σε επόμενες εφαρμογές ΒΤ επιτρέπει την προσαρμογή της δόσης σε έναν στόχο που αλλάζει σχήμα και όγκο κατά τη διάρκεια της θεραπείας, αντικατοπτρίζοντας την εξέλιξη της έννοιας της 3D σε 4D IGABT. Η δόση που χορηγείται στους ιστούς εξαρτάται επομένως από τις οριοθετημένες περιοχές ενδιαφέροντος. Η καταγραφή των παραμέτρων DVH και η συσχέτισή τους με την πιθανότητα ελέγχου του όγκου και τη νοσηρότητα αποτελούν τη βάση για συγκρίσεις θεραπείας και την ανάπτυξη μοντέλων κλινικών αποτελεσμάτων, εκτιμήσεων ραδιοβιολογικών παραμέτρων και νέων θεραπευτικών πρωτοκόλλων. Η αξία αυτών των συσχετίσεων
depends on reliability of the DVH parameters and consequently on uncertainties introduced during treatment planning and delivery. Therefore, selection and accurate delineation of the target volumes and organs at risk is a precondition for the success of IGABT. It may represent a major source of uncertainties [1-4] with impact on clinical outcome, treatment comparisons and interpretation of the results of clinical studies. εξαρτάται από την αξιοπιστία των παραμέτρων DVH και, κατά συνέπεια, από τις αβεβαιότητες που εισάγονται κατά τον προγραμματισμό και την εφαρμογή της θεραπείας. Ως εκ τούτου, η επιλογή και η ακριβής οριοθέτηση των όγκων-στόχων και των οργάνων σε κίνδυνο αποτελεί προϋπόθεση για την επιτυχία της IGABT. Μπορεί να αποτελεί σημαντική πηγή αβεβαιοτήτων [1-4] με αντίκτυπο στην κλινική έκβαση, στις συγκρίσεις θεραπείας και στην ερμηνεία των αποτελεσμάτων των κλινικών μελετών.
Numerous reports on delineation variability, mainly dealing with external beam radiotherapy (EBRT) of various tumour sites, have been published [5-19]. There are a few reports on delineation uncertainties in cervix cancer radiotherapy [4,20-27]. We assessed the magnitude and topography of uncertainties in target volume delineation in cervix cancer IGABT. Έχουν δημοσιευθεί πολυάριθμες αναφορές σχετικά με τη μεταβλητότητα της οριοθέτησης, κυρίως όσον αφορά την εξωτερική ακτινοθεραπεία (EBRT) διαφόρων περιοχών όγκου [5-19]. Υπάρχουν λίγες αναφορές σχετικά με τις αβεβαιότητες οριοθέτησης στην ακτινοθεραπεία του καρκίνου του τραχήλου της μήτρας [4,20-27]. Αξιολογήσαμε το μέγεθος και την τοπογραφία των αβεβαιοτήτων στην οριοθέτηση του όγκου στόχου στην IGABT του καρκίνου του τραχήλου της μήτρας.
Material and methods Υλικό και μέθοδοι
This study is based on a prospective protocol, developed in the frame of EMBRACE (an intErnational study on MRI-guided Η παρούσα μελέτη βασίζεται σε ένα προοπτικό πρωτόκολλο, το οποίο αναπτύχθηκε στο πλαίσιο του EMBRACE (μια διεθνής μελέτη για την καθοδηγούμενη με μαγνητική τομογραφία
BRachytherapy in locally advanced CErvical cancer, www. embracestudy.dk) study. The protocol was reviewed, adapted and approved at the meetings of the gynaecological (Gyn) GEC ESTRO working group (WG) and EMBRACE study group between March 2009 and December 2010. BRachytherapy in locally advanced CErvical cancer, www. embracestudy.dk) μελέτη. Το πρωτόκολλο επανεξετάστηκε, προσαρμόστηκε και εγκρίθηκε στις συνεδριάσεις της ομάδας εργασίας (WG) ESTRO του GEC για τη γυναικολογία (Gyn) και της ομάδας μελέτης EMBRACE μεταξύ Μαρτίου 2009 και Δεκεμβρίου 2010.
Study cases and treatment Περιπτώσεις μελέτης και θεραπεία
Six cervix cancer patients, treated with MRI-based IGABT at the Institute of Oncology Ljubljana (cases L1-L3) and the Medical University of Vienna (cases V1-V3), were included. Tumour characteristics at diagnosis and BT are listed in Table 1. Cases were selected attempting to reflect common situations with locally advanced tumours, extending beyond the cervix and with certain characteristics important for contouring, such as parametrial and uterine infiltration. In addition to FIGO requirements, the initial work-up included pelvic MRI and a comprehensive documentation on a schematic cartoon. Following EBRT (45-50.4 Gy in 25-28 fractions +-\pm concomitant chemotherapy), two insertions of a tandemring applicator with interstitial needles were performed. Postinsertion MRI was obtained at a 1.5 T scanner (Magnetom Avanto, Siemens, Erlangen, Germany) in Ljubljana [20,28] and a 0.2 T scanner (Magnetom Open-Viva, Siemens, Erlangen, Germany) in Vienna [29]. The first BT insertion was used for this study. Συμπεριλήφθηκαν έξι ασθενείς με καρκίνο του τραχήλου της μήτρας, που υποβλήθηκαν σε θεραπεία με IGABT με μαγνητική τομογραφία στο Ινστιτούτο Ογκολογίας της Λιουμπλιάνα (περιπτώσεις L1-L3) και στο Ιατρικό Πανεπιστήμιο της Βιέννης (περιπτώσεις V1-V3). Τα χαρακτηριστικά του όγκου κατά τη διάγνωση και τη ΒΤ παρατίθενται στον πίνακα 1. Οι περιπτώσεις επιλέχθηκαν προσπαθώντας να αντικατοπτρίζουν συνήθεις καταστάσεις με τοπικά προχωρημένους όγκους, που επεκτείνονται πέραν του τραχήλου της μήτρας και με ορισμένα χαρακτηριστικά σημαντικά για τη διαμόρφωση του περιγράμματος, όπως η διήθηση του παραμέτρου και της μήτρας. Εκτός από τις απαιτήσεις της FIGO, η αρχική διερεύνηση περιελάμβανε μαγνητική τομογραφία πυέλου και μια ολοκληρωμένη τεκμηρίωση σε σχηματικό σκίτσο. Μετά την EBRT (45-50,4 Gy σε 25-28 κλάσματα +-\pm ταυτόχρονη χημειοθεραπεία), πραγματοποιήθηκαν δύο εισαγωγές ενός εφαρμοστή με tandemring και διαθερμικές βελόνες. Η μαγνητική τομογραφία μετά την τοποθέτηση ελήφθη σε σαρωτή 1,5 Τ (Magnetom Avanto, Siemens, Erlangen, Γερμανία) στη Λιουμπλιάνα [20,28] και σε σαρωτή 0,2 Τ (Magnetom Open-Viva, Siemens, Erlangen, Γερμανία) στη Βιέννη [29]. Για την παρούσα μελέτη χρησιμοποιήθηκε η πρώτη εισαγωγή BT.
Test delineations Οριοθετήσεις δοκιμών
Clinical findings and pelvic MRI at diagnosis and BT of all cases were distributed to twelve institutions that successfully participated in the EMBRACE study. At each institution, an experienced radiation oncologist was invited to independently delineate the gross tumour volume (GTV), high risk clinical target volume (HR CTV) and intermediate risk clinical target volume (IR CTV), respecting the GEC ESTRO recommendations [30]. Ten institutions responded, submitting 180 sets of test delineations ( 10 observers xx6\times 6 cases xx3\times 3 target volumes) to the study office. Τα κλινικά ευρήματα και η μαγνητική τομογραφία πυέλου κατά τη διάγνωση και τη ΒΤ όλων των περιπτώσεων διανεμήθηκαν σε δώδεκα ιδρύματα που συμμετείχαν επιτυχώς στη μελέτη EMBRACE. Σε κάθε ίδρυμα, ένας έμπειρος ακτινοθεραπευτής-ογκολόγος κλήθηκε να οριοθετήσει ανεξάρτητα τον ακαθάριστο όγκο όγκου (GTV), τον κλινικό όγκο-στόχο υψηλού κινδύνου (HR CTV) και τον κλινικό όγκο-στόχο ενδιάμεσου κινδύνου (IR CTV), τηρώντας τις συστάσεις της GEC ESTRO [30]. Δέκα ιδρύματα ανταποκρίθηκαν, υποβάλλοντας 180 σύνολα δοκιμαστικών οριοθετήσεων ( 10 παρατηρητές xx6\times 6 περιπτώσεις xx3\times 3 όγκοι-στόχοι) στο γραφείο μελέτης.
Reference delineations Οριοθετήσεις αναφοράς
Facing the difficulty of the definition of the “underlying truth” or the “correct delineation”, two strategies were pursued to create the reference outlines. (1) An expectation-maximization algorithm for Simultaneous Truth and Performance Level Estimation (STAPLE) was used to compute the probabilistic estimate of the true delineations from the collection of delineations from all observers [31]. (2) Expert Consensus (EC) delineations were created by four experts during a joint discussion at a Gyn GEC ESTRO Wg meeting (Aarhus, Denmark; June 2011), taking into account the delineations from observers. The EC delineations were created to eliminate eventual inconsistencies of STAPLE contours with GEC ESTRO recommendations. Αντιμετωπίζοντας τη δυσκολία του ορισμού της "υποκείμενης αλήθειας" ή της "ορθής οριοθέτησης", ακολουθήθηκαν δύο στρατηγικές για τη δημιουργία των περιγραμμάτων αναφοράς. (1) Χρησιμοποιήθηκε ένας αλγόριθμος μεγιστοποίησης της προσδοκίας για την ταυτόχρονη εκτίμηση της αλήθειας και του επιπέδου απόδοσης (STAPLE) για τον υπολογισμό της πιθανολογικής εκτίμησης των πραγματικών περιγραμμάτων από τη συλλογή των περιγραμμάτων από όλους τους παρατηρητές [31]. (2) Οι οριοθετήσεις Expert Consensus (EC) δημιουργήθηκαν από τέσσερις εμπειρογνώμονες κατά τη διάρκεια κοινής συζήτησης σε συνάντηση της Gyn GEC ESTRO Wg (Aarhus, Δανία, Ιούνιος 2011), λαμβάνοντας υπόψη τις οριοθετήσεις από τους παρατηρητές. Οι οριοθετήσεις EC δημιουργήθηκαν για να εξαλειφθούν ενδεχόμενες ασυνέπειες των περιγραμμάτων STAPLE με τις συστάσεις της GEC ESTRO.
Analysis of delineation uncertainties Ανάλυση των αβεβαιοτήτων οριοθέτησης
Using dedicated software, the deviations of the test from the reference contours were assessed. The volumetric conformity index (VCI: the ratio between the common and encompassing volume) is a commonly used measure of overlap [2,32]. With STAPLE and EC delineations as the reference, the VCI_("staple ")\mathrm{VCI}_{\text {staple }} and VCI_(EC)\mathrm{VCI}_{\mathrm{EC}}, respectively, were obtained for each target volume by averaging the VCI of pairs between the reference and each test delineation. In addition, planar conformity index ( PCI_("STAPLE ")\mathrm{PCI}_{\text {STAPLE }} and PCI_(EC)\mathrm{PCI}_{\mathrm{EC}} ) was calculated as the ratio between the common and encompassing surface of the test and reference delineation on each image slice and presented as a function of the slice number for each target volume. Με τη χρήση ειδικού λογισμικού, αξιολογήθηκαν οι αποκλίσεις της δοκιμής από τα περιγράμματα αναφοράς. Ο δείκτης ογκομετρικής συμμόρφωσης (VCI: ο λόγος μεταξύ του κοινού και του περιεχόμενου όγκου) είναι ένα ευρέως χρησιμοποιούμενο μέτρο επικάλυψης [2,32]. Με τις οριογραμμές STAPLE και EC ως αναφορά, οι VCI_("staple ")\mathrm{VCI}_{\text {staple }} και VCI_(EC)\mathrm{VCI}_{\mathrm{EC}} , αντίστοιχα, προέκυψαν για κάθε όγκο-στόχο με τη μέση τιμή του VCI των ζευγών μεταξύ της αναφοράς και κάθε δοκιμαστικής οριογραμμής. Επιπλέον, ο δείκτης επίπεδης συμμόρφωσης ( PCI_("STAPLE ")\mathrm{PCI}_{\text {STAPLE }} και PCI_(EC)\mathrm{PCI}_{\mathrm{EC}} ) υπολογίστηκε ως ο λόγος μεταξύ της κοινής και της περιβάλλουσας επιφάνειας της οριοθέτησης δοκιμής και της οριοθέτησης αναφοράς σε κάθε φέτα εικόνας και παρουσιάστηκε ως συνάρτηση του αριθμού των τομών για κάθε όγκο-στόχο.
In spatial analysis of variation, the procedure, described below, was carried out (Fig. 1). On each (para) transverse image (the contouring plane), the centre of mass was calculated for the reference delineation. Using the centre of mass as the origin, a coordinate system was defined and divided into four angular sectors (anterior: 300-60^(@)300-60^{\circ}; left; 60-120^(@)60-120^{\circ}; posterior: 120-240^(@)120-240^{\circ} and right: 240-300^(@)240-300^{\circ} ) (Fig. 1). The shortest inter-delineation distance (IDD Staple,IDD_(EC)\mathrm{Staple}, \mathrm{IDD}_{\mathrm{EC}} ) from each reference delineation point to the individual test delineation was calculated in 72 angular steps of 5 degrees. The IDDs were averaged over all image slices for each observer and study case, using the absolute values. The mean IDD of each target volume was presented graphically as a function of the angle. The IDDs of the HR CTV, GTV and IR CTV were compared within each angular sector and over all sectors. Για τη χωρική ανάλυση της διακύμανσης εφαρμόστηκε η διαδικασία που περιγράφεται κατωτέρω (Σχήμα 1). Σε κάθε εγκάρσια εικόνα (παρα) (το επίπεδο περιγράμματος), υπολογίστηκε το κέντρο μάζας για την οριοθέτηση αναφοράς. Χρησιμοποιώντας το κέντρο μάζας ως αφετηρία, ορίστηκε ένα σύστημα συντεταγμένων το οποίο χωρίστηκε σε τέσσερις γωνιακούς τομείς (πρόσθιο: 300-60^(@)300-60^{\circ} ; αριστερά- 60-120^(@)60-120^{\circ} ; οπίσθιοι: 120-240^(@)120-240^{\circ} και δεξιά: 240-300^(@)240-300^{\circ} ) (Εικ. 1). Η συντομότερη απόσταση μεταξύ των οριογραμμών (IDD Staple,IDD_(EC)\mathrm{Staple}, \mathrm{IDD}_{\mathrm{EC}} ) από κάθε σημείο οριοθέτησης αναφοράς έως τη μεμονωμένη οριοθέτηση δοκιμής υπολογίστηκε σε 72 γωνιακά βήματα των 5 μοιρών. Οι IDD υπολογίστηκαν κατά μέσο όρο σε όλες τις τομές εικόνας για κάθε παρατηρητή και περίπτωση μελέτης, χρησιμοποιώντας τις απόλυτες τιμές. Η μέση IDD κάθε όγκου στόχου παρουσιάστηκε γραφικά ως συνάρτηση της γωνίας. Οι IDD του HR CTV, του GTV και του IR CTV συγκρίθηκαν εντός κάθε γωνιακού τομέα και σε όλους τους τομείς.
Statistical analysis Στατιστική ανάλυση
Continuous numerical variables were presented as means, standard deviations (SD) and relative SD (SD/mean). Analysis of IDDs was performed using the linear mixed effect model [33,34][33,34]. Observers and cases were included into the model as random effects to take the differences among them into account. Target volumes, angular sectors and interaction between the two were included as fixed factors. The lme4 and multcomp packages in the R statistical software ( R Development Core Team, 2011) were used to perform the analysis. The pp-values (two sided) under 0.05 were considered statistically significant. Οι συνεχείς αριθμητικές μεταβλητές παρουσιάστηκαν ως μέσοι όροι, τυπικές αποκλίσεις (SD) και σχετικές SD (SD/μέσος όρος). Η ανάλυση των IDD πραγματοποιήθηκε με τη χρήση του γραμμικού μοντέλου μικτού αποτελέσματος [33,34][33,34] . Οι παρατηρητές και οι περιπτώσεις συμπεριλήφθηκαν στο μοντέλο ως τυχαίες επιδράσεις για να ληφθούν υπόψη οι διαφορές μεταξύ τους. Οι όγκοι στόχων, οι γωνιακοί τομείς και η αλληλεπίδραση μεταξύ των δύο συμπεριλήφθηκαν ως σταθεροί παράγοντες. Για τη διεξαγωγή της ανάλυσης χρησιμοποιήθηκαν τα πακέτα lme4 και multcomp του στατιστικού λογισμικού R ( R Development Core Team, 2011). Οι pp -τιμές (αμφίπλευρες) κάτω του 0,05 θεωρήθηκαν στατιστικά σημαντικές.
Results Αποτελέσματα
Descriptive statistics of the VCI and IDD results are presented in Table 2. HR CTV demonstrated most favourable VCI and significantly lower overall IDDs ( p < 0.05p<0.05 ) when compared with GTV and IR CTV for both reference delineations (Table 2, Fig. 2). In all study cases, lowest IDDs were obtained for the HR CTV. When compared with the overall IDDs (Table 2), highest individual IDD values for the GTV, HR CTV and IR CTV were found in cases V1 (IDD Staple: ^("s ")^{\text {s }} Τα περιγραφικά στατιστικά στοιχεία των αποτελεσμάτων VCI και IDD παρουσιάζονται στον πίνακα 2. Το HR CTV κατέδειξε το ευνοϊκότερο VCI και σημαντικά χαμηλότερα συνολικά IDD ( p < 0.05p<0.05 ) σε σύγκριση με το GTV και το IR CTV και για τις δύο οριοθετήσεις αναφοράς (Πίνακας 2, Σχήμα 2). Σε όλες τις περιπτώσεις της μελέτης, τα χαμηλότερα IDD επιτεύχθηκαν για το HR CTV. Σε σύγκριση με τις συνολικές IDD (πίνακας 2), οι υψηλότερες μεμονωμένες τιμές IDD για το GTV, το HR CTV και το IR CTV βρέθηκαν στις περιπτώσεις V1 (IDD Staple: ^("s ")^{\text {s }}
Table 1 Πίνακας 1
Tumour characteristics of individual cases at diagnosis and brachytherapy. W/T/H, width/thickness/height; PM, parametrium; L, left; R, right; BT, brachytherapy. Χαρακτηριστικά του όγκου σε μεμονωμένες περιπτώσεις κατά τη διάγνωση και τη βραχυθεραπεία. W/T/H, πλάτος/πάχος/ύψος- PM, παραμήτριο- L, αριστερά- R, δεξιά- BT, βραχυθεραπεία.
Case Υπόθεση
Stage and size Στάδιο και μέγεθος
Infiltration at diagnosis Διείσδυση κατά τη διάγνωση
Residual pathological tissues at BT Υπολειπόμενοι παθολογικοί ιστοί στη BT
FIGO
W/T/H [mm]
PM
Vagina
Uterus Μήτρα
Response* Απάντηση*
PM
Vagina
Uterus Μήτρα
L1
2b
65/50/65
L + R
No Όχι
No Όχι
<50%
L + R
No Όχι
No Όχι
L2
2b
38/37/43
L
Yes Ναι
Yes Ναι
>50%
L
Yes Ναι
No Όχι
L3
3b
55/43/60
L + R
Yes Ναι
Yes Ναι
>50%
L + R
No Όχι
No Όχι
V1
3b
85/40/45
L + R
Yes Ναι
No Όχι
<50%
L + R
Yes Ναι
No Όχι
V2
2b
56/50/35
L + R
No Όχι
No Όχι
>50%
R
No Όχι
No Όχι
V3
3b
55/40/55
L + R
Yes Ναι
Yes Ναι
<50%
R
Yes Ναι
Yes Ναι
Case Stage and size Infiltration at diagnosis Residual pathological tissues at BT
FIGO W/T/H [mm] PM Vagina Uterus Response* PM Vagina Uterus
L1 2b 65/50/65 L + R No No <50% L + R No No
L2 2b 38/37/43 L Yes Yes >50% L Yes No
L3 3b 55/43/60 L + R Yes Yes >50% L + R No No
V1 3b 85/40/45 L + R Yes No <50% L + R Yes No
V2 2b 56/50/35 L + R No No >50% R No No
V3 3b 55/40/55 L + R Yes Yes <50% R Yes Yes| Case | Stage and size | | Infiltration at diagnosis | | | Residual pathological tissues at BT | | | |
| :--- | :--- | :--- | :--- | :--- | :--- | :--- | :--- | :--- | :--- |
| | FIGO | W/T/H [mm] | PM | Vagina | Uterus | Response* | PM | Vagina | Uterus |
| L1 | 2b | 65/50/65 | L + R | No | No | <50% | L + R | No | No |
| L2 | 2b | 38/37/43 | L | Yes | Yes | >50% | L | Yes | No |
| L3 | 3b | 55/43/60 | L + R | Yes | Yes | >50% | L + R | No | No |
| V1 | 3b | 85/40/45 | L + R | Yes | No | <50% | L + R | Yes | No |
| V2 | 2b | 56/50/35 | L + R | No | No | >50% | R | No | No |
| V3 | 3b | 55/40/55 | L + R | Yes | Yes | <50% | R | Yes | Yes |
Fig. 1. The coordinate system for spatial assessment of inter-delineation distances is projected on a single MRI slice containing an example of GTV, HR CTV and IR CTV delineations from all observers. Expert consensus delineations are presented as dotted lines. Four angular sectors of analysis are shown in colours. Blue: anterior ( 300-60^(@)300-60^{\circ} ); green: left ( 60-120^(@)60-120^{\circ} ); red: posterior ( 120-240^(@)120-240^{\circ} ) and yellow: right ( 240-240-300^(@)300^{\circ} ). Full circle: centre of mass of the reference delineation. Σχήμα 1. Το σύστημα συντεταγμένων για τη χωρική αξιολόγηση των αποστάσεων μεταξύ των οριογραμμών προβάλλεται σε μία μόνο φέτα μαγνητικής τομογραφίας που περιέχει ένα παράδειγμα των οριογραμμών GTV, HR CTV και IR CTV από όλους τους παρατηρητές. Οι οριοθετήσεις συναίνεσης των εμπειρογνωμόνων παρουσιάζονται ως διακεκομμένες γραμμές. Τέσσερις γωνιακοί τομείς ανάλυσης παρουσιάζονται με χρώματα. Μπλε: πρόσθιο ( 300-60^(@)300-60^{\circ} ), πράσινο: αριστερό ( 60-120^(@)60-120^{\circ} ), κόκκινο: οπίσθιο ( 120-240^(@)120-240^{\circ} ) και κίτρινο: δεξί ( 240-240-300^(@)300^{\circ} ). Πλήρης κύκλος: κέντρο μάζας της οριοθέτησης αναφοράς. 6.3+-5mm,4.1+-4.5mm6.3 \pm 5 \mathrm{~mm}, 4.1 \pm 4.5 \mathrm{~mm} and 5+-5.6mm5 \pm 5.6 \mathrm{~mm}; IDD_(EC):4.9+-4.1mm\mathrm{IDD}_{\mathrm{EC}}: 4.9 \pm 4.1 \mathrm{~mm}, 4.6+-4.4mm4.6 \pm 4.4 \mathrm{~mm}, respectively) and V2 (IDD STAPLE: 5.8+-4.7mm5.8 \pm 4.7 \mathrm{~mm}, 4.2+-3.5mm4.2 \pm 3.5 \mathrm{~mm} and 5.5+-4.9mm5.5 \pm 4.9 \mathrm{~mm}; IDD_(EC):4.6+-3.1mm,4.2+-\mathrm{IDD}_{\mathrm{EC}}: 4.6 \pm 3.1 \mathrm{~mm}, 4.2 \pm 3.6 mm and 6.8+-6.2mm6.8 \pm 6.2 \mathrm{~mm}, respectively). When compared with GTV and IR CTV, minimal angle-dependent variation of IDD was present for the HR CTV (Fig. 2). With STAPLE contour as the reference, the IDD for the GTV was significantly higher than for the HR CTV in all angular sectors (anterior and right: p < 0.0001p<0.0001, posterior: p=0.005p=0.005, left: p=0.026p=0.026 ). With EC contour as the reference, it was higher anteriorly and right ( p < 0.001p<0.001 in both sectors) (Fig. 2). The IDD for the IR CTV was significantly higher than for the HR CTV in all but the anterior sector both for the STAPLE 6.3+-5mm,4.1+-4.5mm6.3 \pm 5 \mathrm{~mm}, 4.1 \pm 4.5 \mathrm{~mm} και 5+-5.6mm5 \pm 5.6 \mathrm{~mm} ; IDD_(EC):4.9+-4.1mm\mathrm{IDD}_{\mathrm{EC}}: 4.9 \pm 4.1 \mathrm{~mm} , 4.6+-4.4mm4.6 \pm 4.4 \mathrm{~mm} , αντίστοιχα) και V2 (IDD STAPLE: 5.8+-4.7mm5.8 \pm 4.7 \mathrm{~mm} , 4.2+-3.5mm4.2 \pm 3.5 \mathrm{~mm} και 5.5+-4.9mm5.5 \pm 4.9 \mathrm{~mm} ; IDD_(EC):4.6+-3.1mm,4.2+-\mathrm{IDD}_{\mathrm{EC}}: 4.6 \pm 3.1 \mathrm{~mm}, 4.2 \pm 3,6 mm και 6.8+-6.2mm6.8 \pm 6.2 \mathrm{~mm} , αντίστοιχα). Σε σύγκριση με το GTV και το IR CTV, η ελάχιστη γωνιοεξαρτώμενη μεταβολή της IDD ήταν παρούσα για το HR CTV (Εικ. 2). Με το περίγραμμα STAPLE ως αναφορά, η IDD για το GTV ήταν σημαντικά υψηλότερη από ό,τι για το HR CTV σε όλους τους γωνιακούς τομείς (πρόσθιο και δεξιό: p < 0.0001p<0.0001 , οπίσθιο: p=0.005p=0.005 , αριστερό: p=0.026p=0.026 ). Με σημείο αναφοράς το περίγραμμα EC, ήταν υψηλότερη μπροστά και δεξιά ( p < 0.001p<0.001 και στους δύο τομείς) (Εικ. 2). Η IDD για το IR CTV ήταν σημαντικά υψηλότερη από ό,τι για το HR CTV σε όλους τους τομείς, εκτός από τον πρόσθιο, τόσο για το STAPLE
(posterior and left: p < 0.0001p<0.0001, right: p < 0.002p<0.002 ) and EC (posterior, left and right: p < 0.0001p<0.0001 ) (Fig. 2). The results on the PCI are presented in Fig. 3. For all target volumes, the variations were most prominent caudally and cranially, while agreement was high in the middle of the target volumes. The lowest PCI was found for the GTV (Fig. 3). (οπίσθια και αριστερά: p < 0.0001p<0.0001 , δεξιά: p < 0.002p<0.002 ) και ΕΚ (οπίσθια, αριστερά και δεξιά: p < 0.0001p<0.0001 ) (Εικ. 2). Τα αποτελέσματα σχετικά με το PCI παρουσιάζονται στην Εικ. 3. Για όλους τους όγκους-στόχους, οι διακυμάνσεις ήταν πιο εμφανείς ουραία και κρανιακά, ενώ η συμφωνία ήταν υψηλή στο μέσο των όγκων-στόχων. Το χαμηλότερο PCI βρέθηκε για το GTV (Εικ. 3).
Discussion Συζήτηση
In the era of high-precision IGABT, the importance of delineation accuracy cannot be overemphasized. Our results offer an estimate of the magnitude of delineation uncertainties, indicating that they may represent one of the weakest links of cervix cancer IGABT chain. In the current study, HR CTV had less delineation uncertainties than GTV and IR CTV. Στην εποχή της IGABT υψηλής ακρίβειας, η σημασία της ακρίβειας της οριοθέτησης δεν μπορεί να υπερτονιστεί. Τα αποτελέσματά μας προσφέρουν μια εκτίμηση του μεγέθους των αβεβαιοτήτων οριοθέτησης, υποδεικνύοντας ότι μπορεί να αποτελούν έναν από τους πιο αδύναμους κρίκους της αλυσίδας IGABT για τον καρκίνο του τραχήλου της μήτρας. Στην παρούσα μελέτη, το HR CTV είχε λιγότερες αβεβαιότητες οριοθέτησης από το GTV και το IR CTV.
Imaging modality Τρόπος απεικόνισης
While various imaging modalities have been employed in IGABT, only MRI was used in our study. Cervix cancer IGABT exploits an adaptive target concept. The adaptation is based on clinical and imaging interpretation of initial tumour spread and residual pathological tissues after tumour shrinkage during radio-chemotherapy [29,30,35][29,30,35]. The validity of this concept has limited clinico-pathological proof and may involve more significant operator-related uncertainties than the traditional radiotherapy target concepts, based on pre-therapeutic status. MRI demonstrates excellent soft tissue contrast and has been recommended for cervix cancer IGABT [29,30,36-39]. However, due to limited availability of MRI, CT-based techniques gained an increasing role during past years [40-44] and the use of ultrasound has been reported [45]. However, further research is required to validate the potential of different imaging modalities, including the functional imaging in IGABT. Ενώ έχουν χρησιμοποιηθεί διάφορες μέθοδοι απεικόνισης στην IGABT, στη μελέτη μας χρησιμοποιήθηκε μόνο η μαγνητική τομογραφία. Η IGABT για τον καρκίνο του τραχήλου της μήτρας εκμεταλλεύεται την έννοια του προσαρμοστικού στόχου. Η προσαρμογή βασίζεται στην κλινική και απεικονιστική ερμηνεία της αρχικής εξάπλωσης του όγκου και των υπολειπόμενων παθολογικών ιστών μετά τη συρρίκνωση του όγκου κατά τη διάρκεια της ραδιοχημειοθεραπείας [29,30,35][29,30,35] . Η εγκυρότητα αυτής της έννοιας έχει περιορισμένη κλινικοπαθολογική απόδειξη και μπορεί να περιλαμβάνει σημαντικότερες αβεβαιότητες που σχετίζονται με τον χειριστή από ό,τι οι παραδοσιακές έννοιες στόχων ακτινοθεραπείας, οι οποίες βασίζονται στην προθεραπευτική κατάσταση. Η μαγνητική τομογραφία επιδεικνύει εξαιρετική αντίθεση των μαλακών μορίων και έχει συστηθεί για την IGABT του καρκίνου του τραχήλου της μήτρας [29,30,36-39]. Ωστόσο, λόγω της περιορισμένης διαθεσιμότητας της μαγνητικής τομογραφίας, οι τεχνικές που βασίζονται στην αξονική τομογραφία απέκτησαν αυξανόμενο ρόλο τα τελευταία χρόνια [40-44], ενώ έχει αναφερθεί και η χρήση υπερήχων [45]. Ωστόσο, απαιτείται περαιτέρω έρευνα για την επικύρωση των δυνατοτήτων των διαφόρων απεικονιστικών μεθόδων, συμπεριλαμβανομένης της λειτουργικής απεικόνισης στην IGABT.
Volumetric concordance Ογκομετρική συμφωνία
Direct comparisons of published studies [5-9,12,18-23,46] with our VCI results are challenging for several reasons. First, the use of contouring recommendations was inconsistent and various tumour sites and imaging modalities were evaluated in these studies. Various formulations for the volumetric concordance were applied and different number of observers and cases analysed [2]. Recently, Cl_("gen ")\mathrm{Cl}_{\text {gen }}, an index that is independent from the number of observers was suggested when comparing more than two delineations [32]. In the current study, deviations from the reference volumes are described. Consequently, the overlap between individual pairs of test and reference delineations was calculated. Furthermore, contouring deviation of a certain magnitude (in mm ) will result in more favourable VCI when analysing large (common in EBRT), compared to small (common in BT) volumes. Taking these shortcomings of comparisons into account, our results (Table 2) may be considered similar to studies with comparable target volume sizes, reporting conformity indices of around 0.6-0.70.6-0.7 [7,8,12,18,47]. There are few reports on contouring uncertainties in MRI-based cervix cancer IGABT, demonstrating VCI of 0.6-0.80.6-0.8 for the HR CTV and 0.6-0.7 for the GTV and IR CTV [20-22]. Due to the differences in GTV, HR CTV and IR CTV sizes, comparisons between VCIs of these volumes may be misleading. The sensitivity of VCI to contouring variation is highest for the GTV, followed by HR CTV and IR CTV. Accordingly, while IDD for the IR CTV was significantly larger when compared to the HR CTV, this was not reflected by the VCI results (Table 2). Οι άμεσες συγκρίσεις των δημοσιευμένων μελετών [5-9,12,18-23,46] με τα δικά μας αποτελέσματα της VCI αποτελούν πρόκληση για διάφορους λόγους. Πρώτον, η χρήση των συστάσεων διαμόρφωσης περιγράμματος ήταν ασυνεπής και σε αυτές τις μελέτες αξιολογήθηκαν διάφορες περιοχές όγκου και απεικονιστικές μέθοδοι. Εφαρμόστηκαν διάφορες διατυπώσεις για την ογκομετρική συμφωνία και αναλύθηκε διαφορετικός αριθμός παρατηρητών και περιπτώσεων [2]. Πρόσφατα, Cl_("gen ")\mathrm{Cl}_{\text {gen }} , προτάθηκε ένας δείκτης που είναι ανεξάρτητος από τον αριθμό των παρατηρητών όταν συγκρίνονται περισσότερες από δύο οριοθετήσεις [32]. Στην παρούσα μελέτη περιγράφονται οι αποκλίσεις από τους όγκους αναφοράς. Κατά συνέπεια, υπολογίστηκε η επικάλυψη μεταξύ μεμονωμένων ζευγών οριογραμμών δοκιμής και αναφοράς. Επιπλέον, η απόκλιση περιγράμματος ορισμένου μεγέθους (σε mm ) θα οδηγήσει σε ευνοϊκότερο VCI κατά την ανάλυση μεγάλων (συνηθισμένων στην EBRT), σε σύγκριση με μικρούς (συνηθισμένους στην BT) όγκους. Λαμβάνοντας υπόψη αυτές τις ελλείψεις των συγκρίσεων, τα αποτελέσματά μας (Πίνακας 2) μπορούν να θεωρηθούν παρόμοια με μελέτες με συγκρίσιμα μεγέθη όγκων-στόχων, οι οποίες αναφέρουν δείκτες συμμόρφωσης περίπου 0.6-0.70.6-0.7 [7,8,12,18,47]. Υπάρχουν λίγες αναφορές σχετικά με τις αβεβαιότητες του περιγράμματος στην IGABT του καρκίνου του τραχήλου της μήτρας με μαγνητική τομογραφία, καταδεικνύοντας VCI 0.6-0.80.6-0.8 για το HR CTV και 0,6-0,7 για το GTV και το IR CTV [20-22]. Λόγω των διαφορών στα μεγέθη του GTV, του HR CTV και του IR CTV, οι συγκρίσεις μεταξύ των VCI αυτών των όγκων ενδέχεται να είναι παραπλανητικές. Η ευαισθησία του VCI στη διακύμανση του περιγράμματος είναι υψηλότερη για το GTV, ακολουθούμενη από το HR CTV και το IR CTV. Κατά συνέπεια, ενώ η IDD για το IR CTV ήταν σημαντικά μεγαλύτερη σε σύγκριση με το HR CTV, αυτό δεν αντικατοπτρίστηκε από τα αποτελέσματα του VCI (Πίνακας 2).
Spatial distribution of uncertainties Χωρική κατανομή των αβεβαιοτήτων
BT is characterized by an inhomogeneous dose distribution and varying steepness of dose-gradient in different directions from the Η ΒΤ χαρακτηρίζεται από ανομοιογενή κατανομή της δόσης και διαφορετική απότομη κλίση της δόσης-βαθμίδας σε διάφορες κατευθύνσεις από το
Table 2 Πίνακας 2
Volumes (V), Volumetric conformity indices (VCI) and overall inter-delineation distances (IDD) for the GTV, HR CTV and IR CTV. IDD for HR CTV was significantly lower ( p < 0.05p<0.05 ) when compared with GTV and IR CTV. SD, standard deviation; rSD, relative standard deviation; STAPLE, Simultaneous Truth and Performance Level Estimation delineations; EC, expert consensus delineations. Όγκοι (V), δείκτες ογκομετρικής συμμόρφωσης (VCI) και συνολικές αποστάσεις μεταξύ των γραμμών (IDD) για το GTV, το HR CTV και το IR CTV. Η IDD για το HR CTV ήταν σημαντικά χαμηλότερη ( p < 0.05p<0.05 ) σε σύγκριση με το GTV και το IR CTV. SD, τυπική απόκλιση- rSD, σχετική τυπική απόκλιση- STAPLE, οριοθετήσεις ταυτόχρονης εκτίμησης αλήθειας και επιπέδου απόδοσης- EC, οριοθετήσεις συναίνεσης εμπειρογνωμόνων.
Fig. 2. Mean inter-delineation distance (IDD) curves of the GTV, HR CTV and IR CTV as a function of the angle. Angular sectors are represented by coloured regions (cf. Fig. 1). (A) Simultaneous truth and performance level estimation (STAPLE) and (B) Expert consenus (EC) delineations were used as the reference. Σχήμα 2. Καμπύλες μέσης απόστασης μεταξύ των γραμμών (IDD) της GTV, της HR CTV και της IR CTV ως συνάρτηση της γωνίας. Οι γωνιακοί τομείς αναπαρίστανται με χρωματιστές περιοχές (βλ. Σχήμα 1). (Α) Ταυτόχρονη εκτίμηση της αλήθειας και του επιπέδου απόδοσης (STAPLE) και (Β) οι οριοθετήσεις Expert consenus (EC) χρησιμοποιήθηκαν ως αναφορά.
applicator. Consequently, the impact of delineation uncertainties on DVH parameters depends on their magnitude and location [48]. In this study the IDD was calculated as a function of paratransversal direction and will therefore indicate the magnitude of delineation uncertainty for different angles. However, it is should be pointed out that since absolute numbers were used the mean IDD cannot be used to estimate systematic effect of the delineation uncertainties. απλικατέρ. Κατά συνέπεια, ο αντίκτυπος των αβεβαιοτήτων οριοθέτησης στις παραμέτρους DVH εξαρτάται από το μέγεθος και τη θέση τους [48]. Σε αυτή τη μελέτη η ΔΑΔ υπολογίστηκε ως συνάρτηση της παραδιαμετρικής κατεύθυνσης και επομένως θα υποδεικνύει το μέγεθος της αβεβαιότητας οριοθέτησης για διαφορετικές γωνίες. Ωστόσο, πρέπει να επισημανθεί ότι, δεδομένου ότι χρησιμοποιήθηκαν απόλυτοι αριθμοί, η μέση IDD δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την εκτίμηση της συστηματικής επίδρασης των αβεβαιοτήτων οριοθέτησης.
Our results on the IDD in the contouring plane revealed smallest deviations and minimal angle-dependent variation for the HR CTV (Table 2, Fig. 2). There are no comparable studies for the GTV or IR CTV. Reported uncertainties for the HR CTV are smaller than in our study with mean IDDs of around 2-3mm2-3 \mathrm{~mm} (st. dev. 1-2mm1-2 \mathrm{~mm} ) [20,22]. Two observers with common institutional backgrounds participated in these studies. In contrast, 10 observers from different institutions with different experience participated in the present analysis, which may explain our less favourable results. Τα αποτελέσματά μας σχετικά με την IDD στο επίπεδο διαμόρφωσης του περιγράμματος αποκάλυψαν τις μικρότερες αποκλίσεις και την ελάχιστη γωνιοεξαρτώμενη μεταβολή για την ΚΤΚ HR (Πίνακας 2, Εικ. 2). Δεν υπάρχουν συγκρίσιμες μελέτες για το GTV ή το IR CTV. Οι αναφερόμενες αβεβαιότητες για το HR CTV είναι μικρότερες από ό,τι στη μελέτη μας με μέσες IDD περίπου 2-3mm2-3 \mathrm{~mm} (st. dev. 1-2mm1-2 \mathrm{~mm} ) [20,22]. Σε αυτές τις μελέτες συμμετείχαν δύο παρατηρητές με κοινό θεσμικό υπόβαθρο. Αντίθετα, στην παρούσα ανάλυση συμμετείχαν 10 παρατηρητές από διαφορετικά ιδρύματα με διαφορετική εμπειρία, γεγονός που μπορεί να εξηγεί τα λιγότερο ευνοϊκά μας αποτελέσματα.
We found most prominent uncertainties at caudal and cranial parts of the target volumes (Fig. 3). This may be attributed to ob-server-specific interpretations of MRI findings due to the partialvolume effects in the vicinity of the ring, fluid collections in the vaginal packing and challenging interpretation of pathological tissues in the uterine corpus. However, even marked uncertainties Βρήκαμε τις σημαντικότερες αβεβαιότητες στο ουραίο και κρανιακό τμήμα των όγκων-στόχων (Εικ. 3). Αυτό μπορεί να αποδοθεί σε ερμηνείες των ευρημάτων της μαγνητικής τομογραφίας που σχετίζονται με τον παθολόγο λόγω των επιδράσεων μερικού όγκου στην περιοχή του δακτυλίου, των συλλογών υγρών στην κολπική συσκευασία και της δύσκολης ερμηνείας των παθολογικών ιστών στο σώμα της μήτρας. Ωστόσο, ακόμη και οι έντονες αβεβαιότητες
in the high-dose region of the ring will have small effect on the commonly reported DVH parameters. Loading of the applicator, i.e. along the tandem above the cranial and below the caudal extent of the target volume (following the tradition of conventional X-ray based brachytherapy) could be advised as long as the OAR dose constraints are not compromised. By applying such regions of non-conformity, clinical consequences of delineation uncertainties in these parts may be avoided. In contrast, translation of contouring uncertainties to a lateral non-conformity region around the CTV is discouraged. στην περιοχή υψηλής δόσης του δακτυλίου θα έχει μικρή επίδραση στις κοινώς αναφερόμενες παραμέτρους DVH. Η φόρτωση του εφαρμοστή, δηλ. κατά μήκος του τανυστή πάνω από την κρανιακή και κάτω από την ουραία έκταση του όγκου στόχου (σύμφωνα με την παράδοση της συμβατικής βραχυθεραπείας με βάση τις ακτίνες Χ) θα μπορούσε να συνιστάται, εφόσον δεν τίθενται σε κίνδυνο οι περιορισμοί δόσης OAR. Με την εφαρμογή τέτοιων περιοχών μη συμμόρφωσης, μπορούν να αποφευχθούν οι κλινικές συνέπειες των αβεβαιοτήτων οριοθέτησης στα τμήματα αυτά. Αντίθετα, η μετάθεση των αβεβαιοτήτων περιγράμματος σε μια πλευρική περιοχή μη συμμόρφωσης γύρω από το CTV αποθαρρύνεται.
In the contouring plane, the IR CTV delineation uncertainties were most pronounced posterolaterally, corresponding to the regions of the parametria and sacrouterine ligaments. In contrast, the deviations were smallest anteriorly, corresponding to the direction of the bladder (Figs. 1 and 2). The IR CTV concept (as opposed to GTV and HRCTV) is not related only to visible pathology at time of BT (30,35)(30,35). Integration of initial clinical and radiological findings and regression during treatment is required during its delineation - a process which is prone to subjective interpretations. This may explain the more pronounced uncertainties in the region of parametria and sacrouterine ligaments - major routes of initial tumour spread. Στο επίπεδο περιγράμματος, οι αβεβαιότητες της οριοθέτησης της IR CTV ήταν πιο έντονες οπίσθια, που αντιστοιχούν στις περιοχές των παραμέτρων και των ιερών συνδέσμων. Αντίθετα, οι αποκλίσεις ήταν μικρότερες προς τα εμπρός, που αντιστοιχούν στην κατεύθυνση της ουροδόχου κύστης (Εικ. 1 και 2). Η έννοια της IR CTV (σε αντίθεση με την GTV και την HRCTV) δεν σχετίζεται μόνο με την ορατή παθολογία κατά τη στιγμή της ΒΤ (30,35)(30,35) . Απαιτείται η ενσωμάτωση των αρχικών κλινικών και ακτινολογικών ευρημάτων και της παλινδρόμησης κατά τη διάρκεια της θεραπείας κατά την οριοθέτησή της - μια διαδικασία που είναι επιρρεπής σε υποκειμενικές ερμηνείες. Αυτό μπορεί να εξηγήσει τις εντονότερες αβεβαιότητες στην περιοχή των παραμετρικών και ιεροουτερινών συνδέσμων - κύριες οδούς αρχικής εξάπλωσης του όγκου.
To localize the regions of BT target volume with highest dosimetric impact of delineation uncertainties, the concept of spatial dosimetric sensitivity analysis was proposed by Hellebust et al. [49]. The outcome of such dosimetric analysis needs to be compared with the results of spatial assessment of uncertainties, as presented here. Για τον εντοπισμό των περιοχών του όγκου-στόχου ΒΤ με τις υψηλότερες δοσιμετρικές επιπτώσεις των αβεβαιοτήτων οριοθέτησης, προτάθηκε από τους Hellebust και συν. η έννοια της χωρικής ανάλυσης δοσιμετρικής ευαισθησίας [49]. Το αποτέλεσμα αυτής της δοσιμετρικής ανάλυσης πρέπει να συγκριθεί με τα αποτελέσματα της χωρικής αξιολόγησης των αβεβαιοτήτων, όπως παρουσιάζεται εδώ.
Differences between individual cases Διαφορές μεταξύ μεμονωμένων περιπτώσεων
Evaluation of results from individual cases revealed most prominent delineation variation for V1 and V2. In addition, spatial analysis of the IDDs for the HR CTV reflected higher uncertainties in the parametrial regions in V1 (results not shown), which was not revealed in the overall analysis (Fig. 2). These findings suggest that there are inherent characteristics of individual cases, predisposing to delineation uncertainties. V1 is the case with the largest initial tumour dimensions, frank and extensive parametrial infiltration and less than 50%50 \% response to EBRT. In addition, planning MRI was performed at 0.2 and 1.5 T field strength for V1-3, and L1-3, respectively. Studies with specific clinical questions regarding the impact of field strength, tumour characteristics and other parameters on delineation uncertainties represent interesting fields of further investigation. Η αξιολόγηση των αποτελεσμάτων από μεμονωμένες περιπτώσεις αποκάλυψε την πιο εμφανή διαφοροποίηση της οριοθέτησης για τις V1 και V2. Επιπλέον, η χωρική ανάλυση των IDDs για το HR CTV αντανακλούσε υψηλότερες αβεβαιότητες στις παραμετρικές περιοχές στην V1 (τα αποτελέσματα δεν παρουσιάζονται), κάτι που δεν αποκαλύφθηκε στη συνολική ανάλυση (Εικ. 2). Τα ευρήματα αυτά υποδηλώνουν ότι υπάρχουν εγγενή χαρακτηριστικά των μεμονωμένων περιπτώσεων, που προδιαθέτουν σε αβεβαιότητες οριοθέτησης. Η V1 είναι η περίπτωση με τις μεγαλύτερες αρχικές διαστάσεις όγκου, ειλικρινή και εκτεταμένη παραμετρική διήθηση και μικρότερη από 50%50 \% ανταπόκριση στην EBRT. Επιπλέον, η μαγνητική τομογραφία σχεδιασμού πραγματοποιήθηκε σε ένταση πεδίου 0,2 και 1,5 T για τις V1-3 και L1-3, αντίστοιχα. Μελέτες με συγκεκριμένα κλινικά ερωτήματα σχετικά με την επίδραση της έντασης πεδίου, των χαρακτηριστικών του όγκου και άλλων παραμέτρων στις αβεβαιότητες οριοθέτησης αποτελούν ενδιαφέροντα πεδία περαιτέρω διερεύνησης.
Strategies to reduce delineation uncertainties Στρατηγικές για τη μείωση των αβεβαιοτήτων οριοθέτησης
Ways to reduce interobserver delineation variability were proposed in the past by several authors [1,4] and have been pursued in the frame of the GEC ESTRO activities. Based on the results of this study, they are elaborated below for the specific context of cervix cancer IGABT: Τρόποι για τη μείωση της μεταβλητότητας της οριοθέτησης μεταξύ των παρατηρητών προτάθηκαν στο παρελθόν από διάφορους συγγραφείς [1,4] και επιδιώχθηκαν στο πλαίσιο των δραστηριοτήτων του GEC ESTRO. Με βάση τα αποτελέσματα της παρούσας μελέτης, αναπτύσσονται κατωτέρω για το συγκεκριμένο πλαίσιο της IGABT για τον καρκίνο του τραχήλου της μήτρας:
Fig. 3. Mean planar conformity index (PCI) for the GTV, HR CTV and IR CTV as a function of slice number. Slice number begins at the first slice with at least one contour of the corresponding volume. Expert consenus (EC) delineations were used as the reference. Results with STAPLE (Simultaneous truth and performance level estimation) contour as the reference were comparable (not shown). Σχήμα 3. Μέσος δείκτης επίπεδης συμμόρφωσης (PCI) για το GTV, το HR CTV και το IR CTV ως συνάρτηση του αριθμού τομών. Ο αριθμός φέτας αρχίζει από την πρώτη φέτα με τουλάχιστον ένα περίγραμμα του αντίστοιχου όγκου. Ως αναφορά χρησιμοποιήθηκαν οι οριοθετήσεις της συναίνεσης των εμπειρογνωμόνων (EC). Τα αποτελέσματα με το περίγραμμα STAPLE (Simultaneous truth and performance level estimation) ως αναφορά ήταν συγκρίσιμα (δεν παρουσιάζεται).
[1] Imaging: High quality imaging is a pre-requisite for accurate target volume and OAR delineation. Recently, GEC ESTRO recommendations, based on existing experience with 0.2 T and 1.5 T MRI, were issued to take advantage of the full potential of MRI-based cervix cancer IGABT [38]. In the future, functional MRI and scanners with high field strength [1] Απεικόνιση: Η υψηλής ποιότητας απεικόνιση αποτελεί προϋπόθεση για την ακριβή οριοθέτηση του όγκου στόχου και της OAR. Πρόσφατα, εκδόθηκαν συστάσεις της GEC ESTRO, με βάση την υπάρχουσα εμπειρία με μαγνητική τομογραφία 0,2 Τ και 1,5 Τ, για την αξιοποίηση όλων των δυνατοτήτων της IGABT για τον καρκίνο του τραχήλου της μήτρας με μαγνητική τομογραφία [38]. Στο μέλλον, η λειτουργική μαγνητική τομογραφία και οι σαρωτές με υψηλή ένταση πεδίου
may further improve the accuracy of target (sub) volume delineation and predict the ultimate outcome [38]. Ultrasound and CT represent an avenue of development that may make IGABT more widely available. Complementary information from PET CT has been reported to improve interobserver contouring agreement in various tumours [9,11,50-52] and may help to improve target definition in gynaecological IGABT. To minimize delineation uncertainties, eventual new modalities and target concepts need to be benchmarked against the current modality of choice, which is based on MRI and comprehensive documentation of clinical information. Consistent department-specific processing of image information in accordance with GEC ESTRO recommendations is currently encouraged to obtain optimal results. μπορεί να βελτιώσει περαιτέρω την ακρίβεια της οριοθέτησης του (υπο)όγκου-στόχου και να προβλέψει το τελικό αποτέλεσμα [38]. Το υπερηχογράφημα και η αξονική τομογραφία αποτελούν μια οδό ανάπτυξης που μπορεί να καταστήσει την IGABT ευρύτερα διαθέσιμη. Έχει αναφερθεί ότι οι συμπληρωματικές πληροφορίες από την PET CT βελτιώνουν τη συμφωνία μεταξύ των παρατηρητών για τη διαμόρφωση του περιγράμματος σε διάφορους όγκους [9,11,50-52] και μπορεί να συμβάλουν στη βελτίωση του καθορισμού του στόχου στη γυναικολογική IGABT. Για την ελαχιστοποίηση των αβεβαιοτήτων οριοθέτησης, οι ενδεχόμενες νέες μέθοδοι και έννοιες στόχων πρέπει να συγκριθούν με την τρέχουσα μέθοδο επιλογής, η οποία βασίζεται στη μαγνητική τομογραφία και στην ολοκληρωμένη τεκμηρίωση των κλινικών πληροφοριών. Προς το παρόν ενθαρρύνεται η συνεπής επεξεργασία των πληροφοριών της εικόνας σύμφωνα με τις συστάσεις της GEC ESTRO για την επίτευξη βέλτιστων αποτελεσμάτων.
[2] Training: when delineation in cervix cancer IGABT is performed in accordance with GEC ESTRO recommendations by experienced observers, analysis of interobserver variation reveals encouraging results [20-22]. Adequate training, cooperation with radiologists, gynaecologists and education at courses, workshops and e-learning platforms cannot be overemphasized. Participation in multicentre studies which require to pass a dummy run and are supported by central quality control and delineation reviewing board is encouraged. During training, attention is advised at predilection regions for uncertainties (cranial, caudal and posterolateral). [2] Εκπαίδευση: όταν η οριοθέτηση στον καρκίνο του τραχήλου της μήτρας IGABT εκτελείται σύμφωνα με τις συστάσεις της GEC ESTRO από έμπειρους παρατηρητές, η ανάλυση της διαπαρατηρητικής διακύμανσης αποκαλύπτει ενθαρρυντικά αποτελέσματα [20-22]. Η επαρκής εκπαίδευση, η συνεργασία με ακτινολόγους, γυναικολόγους και η εκπαίδευση σε μαθήματα, σεμινάρια και πλατφόρμες ηλεκτρονικής μάθησης δεν μπορούν να υπερτονιστούν. Ενθαρρύνεται η συμμετοχή σε πολυκεντρικές μελέτες οι οποίες απαιτούν να περάσουν από εικονική εκτέλεση και υποστηρίζονται από κεντρική επιτροπή ελέγχου ποιότητας και εξέτασης της οριοθέτησης. Κατά τη διάρκεια της εκπαίδευσης, συνιστάται η προσοχή στις περιοχές προτίμησης για αβεβαιότητες (κρανιακές, ουραίες και οπισθοστερνικές).
[3] Delineation guidelines: The use of guidelines and delineation protocols reduces uncertainties [1,2,4,10,53]. Adherence to the GEC ESTRO recommendations on target volume delineation [30] and the upcoming ICRU/GEC ESTRO recommendations is encouraged to minimize the observer-specific interpretation of radiological and clinical findings during contouring. In practice, the designated team of radiation oncologists is advised to jointly review the target volume delineations before treatment. [3] Κατευθυντήριες γραμμές οριοθέτησης: Η χρήση κατευθυντήριων γραμμών και πρωτοκόλλων οριοθέτησης μειώνει τις αβεβαιότητες [1,2,4,10,53]. Η τήρηση των συστάσεων της GEC ESTRO σχετικά με την οριοθέτηση του όγκου στόχου [30] και των επερχόμενων συστάσεων της ICRU/GEC ESTRO ενθαρρύνεται για την ελαχιστοποίηση της ερμηνείας των ακτινολογικών και κλινικών ευρημάτων κατά τη διαμόρφωση του περιγράμματος ανάλογα με τον παρατηρητή. Στην πράξη, συνιστάται η καθορισμένη ομάδα ακτινοθεραπευτών-ογκολόγων να επανεξετάζει από κοινού τις οριοθετήσεις του όγκου-στόχου πριν από τη θεραπεία.
Conclusions Συμπεράσματα
Uncertainties in MRI-based target volume delineation may challenge the technological gain of increasing treatment precision and complicate interpretation of clinical studies. In our study, HR CTV was the most robust target volume with less pronounced delineation uncertainties when compared with GTV and IR CTV. The use of HR CTV may be advised for dose prescription and optimization. Simultaneous careful consideration of the doses applied to the GTV (the most relevant part of HR CTV) and IR CTV (related to the initial tumour extent) is essential. High imaging quality, adequate training and respecting the recommendations are the main strategies to minimize delineation uncertainties. Οι αβεβαιότητες στην οριοθέτηση του όγκου στόχου με βάση τη μαγνητική τομογραφία μπορεί να αμφισβητήσουν το τεχνολογικό κέρδος της αύξησης της ακρίβειας της θεραπείας και να περιπλέξουν την ερμηνεία των κλινικών μελετών. Στη μελέτη μας, ο HR CTV ήταν ο πιο ισχυρός όγκος στόχος με λιγότερο έντονες αβεβαιότητες οριοθέτησης σε σύγκριση με τον GTV και τον IR CTV. Η χρήση του HR CTV μπορεί να συνιστάται για τη συνταγογράφηση και τη βελτιστοποίηση της δόσης. Η ταυτόχρονη προσεκτική εξέταση των δόσεων που εφαρμόζονται στο GTV (το πιο σημαντικό τμήμα του HR CTV) και στο IR CTV (που σχετίζεται με την αρχική έκταση του όγκου) είναι απαραίτητη. Η υψηλή ποιότητα απεικόνισης, η κατάλληλη εκπαίδευση και η τήρηση των συστάσεων αποτελούν τις κύριες στρατηγικές για την ελαχιστοποίηση των αβεβαιοτήτων οριοθέτησης.
Conflict of Interest Σύγκρουση συμφερόντων
Gyn GEC ESTRO Network activities are supported by funding from Varian Medical Systems, Inc. and Nucletron, an Elekta company. Οι δραστηριότητες του δικτύου Gyn GEC ESTRO υποστηρίζονται με χρηματοδότηση από την Varian Medical Systems, Inc. και τη Nucletron, μια εταιρεία της Elekta.
Acknowledgements Ευχαριστίες
The authors are grateful to the observers for all the time and effort, invested in delineation of the study cases. Observers from the following centres participated in the study: Aarhus University Hospital, University of Kaposvar, Leiden University Medical Center, St James’s University Hospital (Leeds), University Hospital Gasthuisberg (Leuven), MAASTRO Clinic (Maastricht), University Medical Center Utrecht, Institute Gustave-Roussy (Villejuif), Tata Memorial Οι συγγραφείς ευχαριστούν τους παρατηρητές για όλο το χρόνο και την προσπάθεια που κατέβαλαν για την οριοθέτηση των περιπτώσεων της μελέτης. Στη μελέτη συμμετείχαν παρατηρητές από τα ακόλουθα κέντρα: Aarhus University Hospital, University of Kaposvar, Leiden University Medical Center, St James's University Hospital (Leeds), University Hospital Gasthuisberg (Leuven), MAASTRO Clinic (Maastricht), University Medical Center Utrecht, Institute Gustave-Roussy (Villejuif), Tata Memorial
Hospital (Mumbai) and Medical College of Wisconsin (Milwaukee). We appreciate the contribution of dr. Christine Haie Meder from the Institute Gustave-Roussy during creation of the expert consensus contours and the work of Christoffer Lervåg (Ålesund Hospital, Møre and Romsdal Health Trust), who created the STAPLE delineations which made this study possible. The Gyn GEC ESTRO acknowledges the support by the Varian Medical Systems, Inc. and Nucletron, an Elekta company. Aarhus University Hospital was supported by research Grants from the European School of Oncology (ESO), Danish Cancer Society, Danish Council for Strategic Research, and CIRRO - the Lundbeck Foundation Centre for Interventional Research in Radiation Oncology. Hospital (Βομβάη) και Medical College of Wisconsin (Milwaukee). Εκτιμούμε τη συμβολή της dr. Christine Haie Meder από το Ινστιτούτο Gustave-Roussy κατά τη δημιουργία των περιγραμμάτων συναίνεσης των εμπειρογνωμόνων και το έργο του Christoffer Lervåg (Νοσοκομείο Ålesund, Møre and Romsdal Health Trust), ο οποίος δημιούργησε τις οριοθετήσεις STAPLE που κατέστησαν δυνατή την παρούσα μελέτη. Το Gyn GEC ESTRO ευχαριστεί την υποστήριξη από την Varian Medical Systems, Inc. και τη Nucletron, μια εταιρεία της Elekta. Το Πανεπιστημιακό Νοσοκομείο του Aarhus υποστηρίχθηκε από ερευνητικές επιχορηγήσεις από την Ευρωπαϊκή Σχολή Ογκολογίας (ESO), τη Δανική Αντικαρκινική Εταιρεία, το Δανικό Συμβούλιο Στρατηγικής Έρευνας και το CIRRO - το Κέντρο Επεμβατικής Έρευνας στην Ακτινοθεραπευτική Ογκολογία του Ιδρύματος Lundbeck.
References Αναφορές
[1] Njeh CF. Tumor delineation: the weakest link in the search for accuracy in radiotherapy. J Med Phys 2008;33:136-40. [1] Njeh CF. Οριοθέτηση του όγκου: ο πιο αδύναμος κρίκος στην αναζήτηση ακρίβειας στην ακτινοθεραπεία. J Med Phys 2008;33:136-40.
[2] Fotina I, Lütgendorf-Caucig C, Stock M, et al. Critical discussion of evaluation parameters for inter-observer variability in target definition for radiation therapy. Strahlenther Onkol 2012;188:160-7.
[3] Allozi R, Li A, White J, et al. Tools for consensus analysis of expert’s contours for radiotherapy structure definitions. Radiother Oncol 2010;97:572-8. [3] Allozi R, Li A, White J, et al. Tools for consensus analysis of expert's contours for radiotherapy structure definitions. Radiother Oncol 2010;97:572-8.
[4] Weiss E, Richter S, Krauss T, et al. Conformal radiotherapy planning of cervix carcinoma: differences in the delineation of target volume. A comparison between gynaecologic and radiation oncologists. Radiother Oncol 2003;67:87-95. [4] Weiss E, Richter S, Krauss T, et al. Conformal radiotherapy planning of cervix carcinoma: differences in the delineation of target volume. Μια σύγκριση μεταξύ γυναικολόγων και ακτινολόγων ογκολόγων. Radiother Oncol 2003;67:87-95.
[5] Giezen M, Kouwenhouven E, Scholten AN, et al. Magnetic resonance imagingversus computed tomography-based target volume delineation of the glandular breast tissue (clinical target volume breast) in breast-conserving therapy: an exploratory study. In J Radiat Oncol Biol Phys 2011;81:804-11.
[6] Hurkmans C, Admiraal M, Van Der SM, et al. Significance of breast boost volume changes during radiotherapy in relation to current clinical interobserver variations. Radiother Oncol 2009;90:60-5. [6] Hurkmans C, Admiraal M, Van Der SM, et al. Σημασία των μεταβολών του όγκου ώθησης του μαστού κατά τη διάρκεια της ακτινοθεραπείας σε σχέση με τις τρέχουσες κλινικές διαφορές μεταξύ των παρατηρητών. Radiother Oncol 2009;90:60-5.
[7] Landis DM, Luo W, Song J, et al. Variability among breast radiation oncologists in delineation of the postsurgical lumpectomy cavity. Int J Radiat Oncol Biol Phys 2007;67:1299-308.
[8] Petersen RP, Truong PT, Kader HA, et al. Target volume delineation for partial breast radiotherapy planning: clinical characteristics associated with low interobserver concordance. Int J Radiat Oncol Biol Phys 2007;69:41-8. [8] Petersen RP, Truong PT, Kader HA, et al. Οριοθέτηση του όγκου στόχου για το σχεδιασμό της μερικής ακτινοθεραπείας του μαστού: κλινικά χαρακτηριστικά που σχετίζονται με χαμηλή συμφωνία μεταξύ των παρατηρητών. Int J Radiat Oncol Biol Phys 2007;69:41-8.
[9] Steenbakkers RJ, Duppen JC, Fitton I, et al. Reduction of observer variation using matched CT-PET for lung cancer delineation: a three-dimensional analysis. Int J Radiat Oncol Biol Phys 2006;64:348-435. [9] Steenbakkers RJ, Duppen JC, Fitton I, et al. Μείωση της απόκλισης του παρατηρητή με τη χρήση αντιστοιχισμένης CT-PET για την οριοθέτηση του καρκίνου του πνεύμονα: τρισδιάστατη ανάλυση. Int J Radiat Oncol Biol Phys 2006;64:348-435.
[10] Wong EK, Truong PT, Kader HA, et al. Consistency in seroma contouring for partial breast radiotherapy: impact of guidelines. Int J Radiat Oncol Biol Phys 2006;66:372-6.
[11] Fox JL, Rengan R, O’Meara W, et al. Does registration of PET and planning CT images decrease interobserver and intraobserver variation in delineating tumor volumes for non-small-cell lung cancer? Int J Radiat Oncol Biol Phys 2005;62:70-5. [11] Fox JL, Rengan R, O'Meara W, et al. Does registration of PET and planning CT images decrease interobserver and intraobserver variation in delineating tumor volumes for non-small-cell lung cancer? Int J Radiat Oncol Biol Phys 2005;62:70-5.
[12] Struikmans H, Warlam-Rodenhuis C, Stam T. Interobserver variability of clinical target volume delineation of glandular breast tissue and of boost volume in tangential breast irradiation. Radiother Oncol 2005;76:293-9. [12] Struikmans H, Warlam-Rodenhuis C, Stam T. Διαπαρατηρητική μεταβλητότητα της οριοθέτησης του κλινικού όγκου-στόχου του αδενικού ιστού του μαστού και του όγκου ενίσχυσης στην εφαπτομενική ακτινοβόληση του μαστού. Radiother Oncol 2005;76:293-9.
[13] Giraud P, Elles S, Helfre S, et al. Conformal radiotherapy for lung cancer: different delineation of the gross tumor volume (GTV) by radiologists and radiation oncologists. Radiother Oncol 2002;62:27-36.
[14] Van de Steene J, Linthout N, de Mey J, et al. Definition of gross tumor volume in lung cancer: inter-observer variability. Radiother Oncol 2002;62:37-49.
[15] Hurkmans CW, Borger JH, Pieters BR, Russell NS, Jansen EP, Mijnheer BJ. Variability in target volume delineation on CT scans of the breast. Int J Radiat Oncol Biol Phys 2001;50:1366-72. [15] Hurkmans CW, Borger JH, Pieters BR, Russell NS, Jansen EP, Mijnheer BJ. Μεταβλητότητα στην οριοθέτηση του όγκου στόχου στις αξονικές τομογραφίες του μαστού. Int J Radiat Oncol Biol Phys 2001;50:1366-72.
[16] Weltens C, Menten J, Feron M, et al. Interobserver variations in gross tumor volume delineation of brain tumors on computed tomography and impact of magnetic resonance imaging. Radiother Oncol 2001;60:49-59.
[17] Khoo VS, Adams EJ, Saran F, et al. A comparison of clinical target volumes determined by CT and MRI for the radiotherapy planning of base of skull meningiomas. Int J Radiat Oncol Biol Phys 2000;46:1309-17.
[18] Rasch C, Barillot I, Remeijer P, Touw A, van Herk M, Lebesque JV. Definition of the prostate in CT and MRI: a multi-observer study. Int J Radiat Oncol Biol Phys 1999;43:57-66. [18] Rasch C, Barillot I, Remeijer P, Touw A, van Herk M, Lebesque JV. Ορισμός του προστάτη στην αξονική και τη μαγνητική τομογραφία: μελέτη πολλαπλών παρατηρητών. Int J Radiat Oncol Biol Phys 1999;43:57-66.
[19] Fiorino C, Reni M, Bolognesi A, Cattaneo GM, Calandrin R. Intra- and interobserver variability in contouring prostate and seminal vesicles: implications for conformal treatment planning. Radiother Oncol 1998;47:285-92. [19] Fiorino C, Reni M, Bolognesi A, Cattaneo GM, Calandrin R. Ενδο- και δια-παρατηρητική μεταβλητότητα στο περίγραμμα του προστάτη και των σπερματοδόχων κύστεων: συνέπειες για τον σύμμορφο σχεδιασμό της θεραπείας. Radiother Oncol 1998;47:285-92.
[20] Petric P, Hudej R, Rogelj P, et al. Comparison of 3D MRI with high sampling efficiency and 2D multiplanar MRI for contouring in cervix cancer brachytherapy. Radiol Oncol 2012;46:242-51. [20] Petric P, Hudej R, Rogelj P, et al. Σύγκριση τρισδιάστατης μαγνητικής τομογραφίας με υψηλή δειγματοληπτική απόδοση και δισδιάστατης πολυεπίπεδης μαγνητικής τομογραφίας για τη διαμόρφωση του περιγράμματος στη βραχυθεραπεία καρκίνου του τραχήλου της μήτρας. Radiol Oncol 2012;46:242-51.
[21] Dimopoulos JC, De Vos V, Berger D, et al. Inter-observer comparison of target delineation for MRI-assisted cervical cancer brachytherapy: application of the GYN GEC-ESTRO recommendations. Radiother Oncol 2009;91:166-72.
[22] Petric P, Dimopoulos J, Kirisits C, et al. Inter- and intraobserver variation in HRCTV contouring: Intercomparison of transverse and paratransverse image [22] Petric P, Dimopoulos J, Kirisits C, et al: Εγκάρσια και παράπλευρη εικόνα.
orientation in 3D-MRI assisted cervix cancer brachytherapy. Radiother Oncol 2008;89:164-71. προσανατολισμός στη βραχυθεραπεία του καρκίνου του τραχήλου της μήτρας με 3D-MRI. Radiother Oncol 2008;89:164-71.
[23] Viswanathan AN, Dimopoulos JCA, Kirisits C, et al. CT versus MRI-based contouring in cervical cancer brachytherapy: results of a prospective trial and preliminary guidelines for standardized contours. Int J Radiat Oncol Biol Phys 2007;68:491-8.
[24] Lang S, Nulens A, Briot E, et al. Intercomparison of treatment concepts for MR image assisted brachytherapy of cervical carcinoma based on GYN GEC-ESTRO recommendations. Radiother Oncol 2006;78:185-93.
[25] Wu DH, Mayr NA, Karatas Y, et al. Interobserver variation in cervical cancer tumour delineation for image based radiotherapy planning among and within different specialties. J Appl Clin Med Phys 2005;6:106-10.
[26] Eskander RN, Scanderberg D, Saenz CC, et al. Comparison of computed tomography and magnetic resonance imaging in cervical cancer brachytherapy target and normal tissue contouring. Int J Gynecol Cancer 2010;20:47-53. [26] Eskander RN, Scanderberg D, Saenz CC, et al. Σύγκριση της υπολογιστικής τομογραφίας και της απεικόνισης μαγνητικού συντονισμού στη διαμόρφωση του στόχου και του περιγράμματος του φυσιολογικού ιστού της βραχυθεραπείας του καρκίνου του τραχήλου της μήτρας. Int J Gynecol Cancer 2010;20:47-53.
[27] Saarnak AE, Boersma M, Van Bunnigen BNFM, et al. Inter-observer variation in delineation of bladder and rectum contours for brachytherapy of cervical cancer. Radiother Onclo 2000;56:37-42.
[28] Petric P, Hudej R, Music M. MRI assisted cervix cancer brachytherapy preplanning, based on insertion of the applicator in para-cervical anaesthesia: preliminary results of a prospective study. J Contemp Brachyther 2009;1:163-9. [28] Petric P, Hudej R, Music M. Προγραμματισμός βραχυθεραπείας του καρκίνου του τραχήλου της μήτρας με τη βοήθεια μαγνητικής τομογραφίας, με βάση την εισαγωγή του εφαρμογέα σε παρατραχηλική αναισθησία: προκαταρκτικά αποτελέσματα μιας προοπτικής μελέτης. J Contemp Brachyther 2009;1:163-9.
[29] Dimopoulos JCA, Schard G, Berger D, et al. Systematic evaluation of MRI findings in different stages of treatment of cervical cancer: potential of MRI on delineation of target, patho-anatomical structures and organs at risk. Int J Radiat Oncol Biol Phys 2006;64:1380-8.
[30] Haie-Meder C, Pötter R, Van Limbergen E, et al. Recommendations from gynaecological (GYN) GEC-ESTRO working group (I): concepts and terms in 3D image based 3D treatment planning in cervix cancer brachytherapy with emphasis on MRI assessment of GTV and CTV. Radiother Oncol 2005;74:235-45.
[31] Warfield SK, Zou KH, Wells WM. Simultaneous truth and performance level estimation (STAPLE): an algorithm for the validation of image segmentation. IEEE Trans Med Imaging 2004;23:903-21. [31] Warfield SK, Zou KH, Wells WM. Simultaneous truth and performance level estimation (STAPLE): ένας αλγόριθμος για την επικύρωση της κατάτμησης εικόνας. IEEE Trans Med Imaging 2004;23:903-21.
[32] Kouwenhouven E, Giezen M, Struikmans H. Measuring the similarity of target volume delineations independent of the number of observers. Phys Med Biol 2009;54:2863-73. [32] Kouwenhouven E, Giezen M, Struikmans H. Μέτρηση της ομοιότητας των οριοθετήσεων του όγκου του στόχου ανεξάρτητα από τον αριθμό των παρατηρητών. Phys Med Biol 2009;54:2863-73.
[33] Pinheiro JC, Bates DM. Linear mixed-effects models. In: Chambers J, Eddy W, Härdle W, Sheather S, Tierney L, editors. Mixed effects models in S and Splus. New York: Springer; 2000. p. 1-271. [33] Pinheiro JC, Bates DM. Γραμμικά μοντέλα μικτών αποτελεσμάτων. In: Chambers J, Eddy W, Härdle W, Sheather S, Tierney L, editors. Mixed effects models in S and Splus. New York: Springer, 2000, σ. 1-271.
[34] Brown H, Prescott R. Generalised linear mixed models. In: Senn S, Barnett V, editors. Applied mixed models in medicine. Chichester: Wiley; 2006. p. 107-53. [34] Brown H, Prescott R. Γενικευμένα γραμμικά μικτά μοντέλα. In: Senn S, Barnett V, editors. Applied mixed models in medicine. Chichester: Wiley; 2006. p. 107-53.
[35] PetriC P, Pötter R, Van Limbergen E, Haie-Meder C. Adaptive contouring of the target volume and organs at risk. In: Viswanathan AN, editor. Gynecologic radiation therapy: novel approaches to image-guidance and management. Heidelberg: Springer; 2011. p. 99-118. [35] PetriC P, Pötter R, Van Limbergen E, Haie-Meder C. Προσαρμοστικό περίγραμμα του όγκου-στόχου και των οργάνων σε κίνδυνο. In: Viswanathan AN, editor. Γυναικολογική ακτινοθεραπεία: νέες προσεγγίσεις στην καθοδήγηση εικόνας και τη διαχείριση. Χαϊδελβέργη: Springer; 2011. p. 99-118.
[36] Pötter R, Haie-Meder C, Van Limbergen E, et al. Recommendations from gynaecological (GYN) GEC-ESTRO Working Group: (II): concepts and terms of 3D imaging, radiation physics, radiobiology, and 3D dose volume parameters. Radiother Oncol 2006;78:67-77.
[37] Hellebust TP, Kirisits C, Berger D, et al. Recommendations from gynaecological (GYN) GEC-ESTRO working group: considerations and pitfalls in commissioning and applicator reconstruction in 3D image-based treatment planning of cervix cancer brachytherapy. Radiother Oncol 2010;96: 153-60.
[38] Dimopoulos JC, Petrow P, Tanderup K, et al. Recommendations from gynaecological (GYN) GEC-ESTRO working group (IV): basic principles and parameters for MRI imaging within the frame of image based adaptive cervix cancer brachytherapy. Radiother Oncol 2012;103:113-22.
[39] Nag S. Controversies and new developments in gynecologic brachytherapy: image-based intracavitary brachytherapy for cervical carcinoma. Semin Radiat Oncol 2006;16:164-7. [39] Nag S. Αντιπαραθέσεις και νέες εξελίξεις στη γυναικολογική βραχυθεραπεία: ενδοκαυτηριακή βραχυθεραπεία με βάση την εικόνα για το καρκίνωμα του τραχήλου της μήτρας. Semin Radiat Oncol 2006;16:164-7.
[40] Guedea F, Ellison T, Venselaar J, et al. Overview of brachytherapy resources in Europe: a survey of patterns of care study for brachytherapy in Europe. Radiother Oncol 2007;82:50-4.
[41] Guedea F, Venselaar J, Hoskin P, et al. Patterns of care for brachytherapy in Europe: updated results. Radiother Oncol 2010;97:514-20.
[42] Guedea F, Ventura M, Londres B, et al. Overview of brachytherapy resources in Latin America: a patterns-of-care survey. Brachytherapy 2011;10:363-8.
[43] Viswanathan AN, Erickson BA. Three-dimensional imaging in gynaecological brachytherapy: a survey of the American brachytherapy society. Int J Radiat Oncol Biol Phys 2010;76:104-9. [43] Viswanathan AN, Erickson BA. Τρισδιάστατη απεικόνιση στη γυναικολογική βραχυθεραπεία: έρευνα της αμερικανικής εταιρείας βραχυθεραπείας. Int J Radiat Oncol Biol Phys 2010;76:104-9.
[44] Van Dyk S, Byram D, Bernshaw D. Use of 3D imaging and awareness of GECESTRO recommendations for cervix cancer brachytherapy throughout Australia and New Zealand. J Med Imaging Radiat Oncol 2010;54:383-7. [44] Van Dyk S, Byram D, Bernshaw D. Χρήση της τρισδιάστατης απεικόνισης και ευαισθητοποίηση σχετικά με τις συστάσεις GECESTRO για τη βραχυθεραπεία του καρκίνου του τραχήλου της μήτρας στην Αυστραλία και τη Νέα Ζηλανδία. J Med Imaging Radiat Oncol 2010;54:383-7.
[45] Van Dyk S, Narayan K, Fisher R, Bernshaw D. Conformal brachytherapy planning for cervical cancer using transabdominal ultrasound. Int J Radiat Oncol Biol Phys 2009;75:64-70. [45] Van Dyk S, Narayan K, Fisher R, Bernshaw D. Σχεδιασμός διαμορφωτικής βραχυθεραπείας για τον καρκίνο του τραχήλου της μήτρας με χρήση διακοιλιακών υπερήχων. Int J Radiat Oncol Biol Phys 2009;75:64-70.
[46] Altorjai G, Fotina I, Lütgendorf-Caucig C, et al. Cone-beam CT-based delineation of stereotactic lung targets: the influence of image modality and target size on interobserver variability. Int J Radiat Oncol Biol Phys 2012;82(2):265-72.
[47] Weiss E, Wu J, Sleemen W, et al. Clinical evaluation of soft tissue organ boundary visualization on cone-beam computed tomographic (CBCT) imaging. Int J Radiat Oncol Biol Phys 2010;78:929-36.
[48] Hellebust TP, Tanderup K, Lervåg C, et al. Dosimetric impact of interobserver variability in MRI-based delineation for cervical cancer brachytherapy. Radiother Oncol 2013. [48] Hellebust TP, Tanderup K, Lervåg C, et al. Δοσιμετρικές επιπτώσεις της διαπαρατηρητικής μεταβλητότητας στην οριοθέτηση με μαγνητική τομογραφία για τη βραχυθεραπεία του καρκίνου του τραχήλου της μήτρας. Radiother Oncol 2013.
[49] Hellebust TP, Petric P, Tanderup K, et al. Spatial dosimetric sensitivity analysis of contouring uncertainties in gyn 3D based brachytherapy. Radiother Oncol 2012;104:S34.
[50] Caldwell CB, Mah K, Ung YC, Danjoux CE, Balogh JM, Ganguli SN, et al. Observer variation in contouring gross tumor volume in patients with poorly defined non-small cell lung tumors on CT: The impact of 18FDG-hybrid PET fusion. Int J Radiat Oncol Biol Phys 2001;51:923-31. [50] Caldwell CB, Mah K, Ung YC, Danjoux CE, Balogh JM, Ganguli SN, et al. Διαφοροποίηση του παρατηρητή στη διαμόρφωση του ακαθάριστου όγκου του όγκου σε ασθενείς με ανεπαρκώς καθορισμένους μη μικροκυτταρικούς όγκους του πνεύμονα στην αξονική τομογραφία: Ο αντίκτυπος της σύντηξης 18FDG-υβριδικού PET. Int J Radiat Oncol Biol Phys 2001;51:923-31.
[51] Krengli M, Cannillo B, Turri L, et al. Target volume delineation for preoperative radiotherapy of rectal cancer: inter-observer variability and potential impact of FDG-PET/CT imaging. Technol Cancer Res Treat 2010;9:393-8. [51] Krengli M, Cannillo B, Turri L, et al. Οριοθέτηση του όγκου-στόχου για την προεγχειρητική ακτινοθεραπεία του καρκίνου του ορθού: μεταβλητότητα μεταξύ των παρατηρητών και πιθανή επίδραση της απεικόνισης FDG-PET/CT. Technol Cancer Res Treat 2010;9:393-8.
[52] Metwally H, Courbon F, David I, et al. Coregistration of prechemotherapy PETCT for planning pediatric Hodgkin’s disease radiotherapy significantly diminishes interobserver variability of clinical target volume definition. Int J Radiat Oncol Biol Phys 2011;80:793-9. [52] Metwally H, Courbon F, David I, et al. Coregistration of prechemotherapy PETCT for planning pediatric Hodgkin's disease radiotherapy significantly diminishes interobserver variability of clinical target volume definition. Int J Radiat Oncol Biol Phys 2011;80:793-9.
[53] Bowden P, Fisher R, Mac Manus M, et al. Measurement of lung tumor volumes using three-dimensional computer planning software. Int J Radiat Oncol Biol Phys 2002;53:566-73. [53] Bowden P, Fisher R, Mac Manus M, et al. Μέτρηση του όγκου του όγκου του πνεύμονα με χρήση τρισδιάστατου λογισμικού σχεδιασμού μέσω υπολογιστή. Int J Radiat Oncol Biol Phys 2002;53:566-73.
Response: MRI-based ratio of initial tumour volume to the volume of residual GTV, the cervix and the residual pathological tissues (the grey zones) at time of brachytherapy. Απάντηση: Αναλογία του αρχικού όγκου με βάση τη μαγνητική τομογραφία προς τον όγκο του υπολειπόμενου GTV, του τραχήλου της μήτρας και των υπολειπόμενων παθολογικών ιστών (γκρίζες ζώνες) κατά τη στιγμή της βραχυθεραπείας.