Intratreatment kVMV-imaging for inline adaptive radiotherapy
- Reference number
- ID25-0046
- Project leader
- Persson, Mats
- Start and end dates
- 260101-301231
- Amount granted
- 3 250 000 SEK
- Administrative organization
- KTH - Royal Institute of Technology
- Research area
- Life Science Technology
Summary
Cancer causes 10 million yearly deaths worldwide, of which 26 000 in Sweden. One common method of treating cancer is megavoltage radiotherapy based on linear accelerators. In image-guided radiation therapy (IGRT), tomographic imaging of the patient is used to adapt the treatment plan to the position of the patient, leading to more precise dose delivery and sparing of organs at risk. Even greater improvements in treatment accuracy could be attained by performing tomographic imaging during the dose delivery itself, allowing the treatment volume to be updated automatically based on breathing motion, heart pulsation or patient repositioning. Existing such techniques have severe limitations in availability and/or performance. In this project we will develop an x-ray computed tomography imaging technique able to track organ motion during treatment, with a linear accelerator system capable of simultaneous kilovoltage and megavoltage imaging of the treatment volume in two orthogonal directions. This imaging information together with the prior information from the pre-treatment x-ray CT imaging as well as deep-learning based motion correction will allow generating a 3D live feed of the patient to guide the treatment. The foreseen outcome is the introduction of an inline adaptive radiotherapy treatment technique in the clinic, leading to better treatment outcome and less side effects as well as reinforcing Sweden’s global leadership position in radiotherapy technology.
Popular science description
Cancer orsakar 10 miljoner dödsfall i världen varje år, varav 26 000 i Sverige. En vanlig metod för att behandla cancer är strålbehandling med linjäracceleratorer. I bildstyrd strålterapi (IGRT) används 3D-avbildning av patienten för att anpassa strålbehandlingen till patientens position, vilket leder till mer precis fördelning av stråldos och att känsliga organ skyddas. Ännu större förbättringar i behandlingsnoggrannhet skulle kunna uppnås genom att 3D-avbilda patienten under själva bestrålningen, vilket gör det möjligt att uppdatera behandlingsvolymen baserat på andning, hjärtats rörelse och ändring av patientens position. Existerande sådana tekniker har allvarliga begränsningar i tillgänglighet och/eller prestanda. I det här projektet kommer vi att utveckla en datortomografibaserad avbildningsteknik som kan följa organs rörelse under behandlingar, med ett linjäracceleratorsystem som kan avbilda behandlingsvolymen samtidigt i två vinkelräta riktningar. Denna bildinformation kommer, tillsammans med a information från datortomografiundersökningar före behandling samt djupinlärningsbaserad bildkorrektion, att möjliggöra en 3D-liveström av patienten som kan vägleda behandlingen. Det väntade utfallet är att en strålterapiteknik som kan anpassas efter kroppens rörelser introduceras i vården och leder till bättre behandlingsutfall och mindre bieffekter samt att Sveriges globala ledarskapsposition inom strålterapiteknik stärks.