
- •Введение
- •Планирование облучения
- •Цели и задачи планирования
- •Определения
- •Изодозы
- •Оценка качества планирования
- •Равномерность поля в мишени:
- •Дифференциальная гдо
- •Интегральная гдо
- •Гдо для мишени и органов риска
- •Использование гдо для оценки и оптимизации плана облучения
- •Редукция гдо и вычисление радиобиологических функций
- •Что такое редукция
- •Модели редукции
- •Эквивалентная униформная доза
- •Объемный эффект
- •Логическая функция для критического органа
- •Разница в моделях
- •Методы редукции
- •Гомогенная гдо
- •Сравнение планов
- •База для оптимизации
- •Фракционирование
- •Входные данные системы планирования
- •Подготовка к облучению
- •Физические характеристики пучков
- •Входные данные системы планирования
- •Получение дозиметрической информации
- •Информация об абсолютной калибровке пучка
- •Информация о распределении дозы в воздухе и гомогенной (водной) среде
- •Фантомы
- •Основные измерения
- •Методы получения топометрической информации
- •Биологические аспекты расчёта дозы
- •Виды программ планирования
- •Одномерная поправка на гетерогенность
- •Метод эффективного коэффициента ослабления
- •Метод эквивалентной радиологической толщины
- •Метод карандашного пучка
- •Метод Монте Карло
- •Качество программы планирования
Физические основы планирования
Введение
Для повышения эффективности лучевой терапии проводится компьютерное планирование обучения, в том числе проводится анализ распределения дозы и биологического эффекта облучения здоровых органов и тканей, рассматриваются несколько планов облучения и т.д. Дозиметрическое планирование является важным элементом процесса лучевой терапии.
Выбор терапевтического облучения в качестве метода лечения, анализ расположения и формы облучаемого очага, критерии оптимизации распределения дозы в теле пациента, анализ результатов лечения и осложнений являются медицинскими и медико-биологическими проблемами и должны решаться врачом.
Планирование облучения
Цели и задачи планирования
Цель облучения – уничтожение злокачественных клеток при максимальном щажении окружающих тканей, для этого необходимо создание на мишени максимально возможной дозы, на нормальных тканях – минимально возможной (или, в зависимости от условий облучения, толерантной) дозы, на органах риска – нулевой (возможно, толерантной) дозы. Т.е. необходимо конформное облучение мишени дозой, достаточной для разрушения опухолей (локальный контроль).
Задача планирования – создание пучков, отвечающих цели облучения.
Определения
Мишень бывает:
макроскопическая GTV(gross tumor volume), т.е. диагностируемая (пальпируемая или видная на изображении) область патологии;
клиническая CTV (clinical target volume), включающая макроскопическую мишень + микроскопические расширения (например, области метастазирования);
планируемая PTV (planning target volume), включает CTV + все дополнительные расширения, например, неопределенность укладки, неопределенность из-за движения органов при дыхании, которые влияют на дозу, полученную клинической мишенью, и , таким образом, на результат лечения,
облучаемая ITV (irradiated target volume), определяется по заданной изодозной поверхности поглощённой дозы.
Мишени задаются лечащим врачом. Дополнительные расширения обычно составляют 0.2 – 1 см.
Органы риска – области, высокочувствительные к облучению, нарушение работы которых не допускается (спинной мозг, печень и т.д.). Задаются лечащим врачом.
Пучки
Пучки бывают:
фотонные,
электронные,
протонные,
нейтронные,
мезонные,
ионные (лучше C,O).
Выбор пучка определяется локализацией мишени, доступностью пучка, состоянием пациента, стоимостью и т.д.
Облучение также может быть внутриполостным - брахитерапия (иглы, клипы и т.д.).
Для использования пучка, введённого в СП, нужно знать:
энергию,
расходимость,
продольное распределение, следовательно, пробег в данной среде (обычно по 80% изодозе),
поперечные распределения на разных глубинах.
В распределениях важны градиенты латеральный и дистальный.
Изодозы
По этим распределениям возможно объемное восстановление распределения доз. Поверхности, соединяющие точки с равными значениями доз, называются изодозными поверхностями.
Сечения на разных глубинах вдоль кривой продольного распределения называются изодозными распределениями.
Задача планирования – создать на границах и внутри мишени по возможности равномерное распределение доз заданной величины. Обычно на границе мишени задаются 80, 90 или 95% изодозы. Условия задаются врачом. Неравномерность распределения внутри мишени - обычно не более 5%, желательно 3%, однако количество возможных вкладов в суммарную погрешность велико.
Для выполнения задачи возможно:
сложение пучков разных поперечных размеров (диаметров) с разных направлений в разных пропорциях, в том числе сканирование узким (карандашным) пучком,
создание дополнительных формирователей пучка (индивидуальный коллиматор),
введение дополнительных тормозителей (стандартные тормозители и индивидуальные болюсы),
создание временнόй схемы облучения (фракционированный – в течение нескольких дней с разных направлений - и расщепленный – в течение одного дня с одного направления- курсы),
сложение пучков разной физической природы (сочéтанное облучение).