Климанов Дозиметрическое планирование лучевой 2007

В большинстве случаев наилучшая доза для конкретной болезни определяется эмпирически путем сравнения результатов облучения разными дозами и разными схемами фракционирования. Однако сравнение возможно только в том случае, если курсы лучевой обработки регистрируются согласующимся и значимым образом.

До тех пор пока не будет проводиться тщательный анализ схем фракционирования дозы и описываться облучаемый объем, результаты лечения не могут обобщаться независимыми исследователями. К сожалению, эта проблема часто игнорируется, поэтому Международная комиссия по радиационным единицам и измерению (MKРE) выработала рекомендации для обобщенной системы дозовой спецификации. Позднее в публикациях № 50 и 62 [17,18] MKРE пересмотрела и детализировала эти рекомендации.

7.1. Спецификация объемов

Согласно рекомендациям МКРЕ, вводится пять основных объемов в пациенте (рис.2.21), в которых следует проводить расчет и регистрацию доз. Этим объемам дается следующее описание:

•Определяемый объем опухоли (Gross Tumor Volume -GTV).

GTV демонстрирует протяжение и локализацию злокачественного новообразования. Его протяжение может быть определено пальпацией, прямой визуализацией или косвенно через технику восстановления изображений.

•Клинический объем опухоли (Clinical Target Volume – СTV). GTV обычно окружен районом нормальной ткани, которая может быть поражена микроскопическими метастазами опухоли. Могут существовать также дополнительные объёмы вследствие предположительных субклинических распространений, как, например региональные лимфатические узлы. Такие объемы называются CTV. CTV – анатомическая концепция, представляющая известный или предполагаемый объём опухоли.

81

ней, получающих значимую дозу, например, больше 20 % от мишенной дозы. Сравнение между TV и IV для разных пучков и их комбинаций может использоваться в оптимизации.

7.2. Органы риска

MKРE определяет органы риска (ОР или OR) как нормальные ткани, чья высокая чувствительность к радиации может существенно влиять на планирование лечения и /или величину предписанной дозы. Другими словами – это такие органы, чья чувствительность к радиации такова, что получаемые ими при облучении дозы могут стать значимыми по отношению к их толерантности. Это, в свою очередь, может потребовать изменения в плане облучения. Особое внимание следует обращать на органы, которые, возможно, и не примыкают непосредственно к CTV, но имеют очень низкую толерантную дозу (например, зрительный нерв, костный мозг и др.).

7.3. Рекомендации для регистрации дозы

MKРE рекомендует, чтобы всегда регистрировались (протоколировались) дозы вблизи центра PTV, а также максимальная и минимальная дозы в PTV. По возможности нужно регистрировать также среднюю дозу, ее стандартное отклонение и гистограмму доза – объем (см. раздел 9).

Центральная точка, в которой регистрируется величина дозы, называется согласно MKRE контрольной или ссылочной точкой. Выбор этой точки должен удовлетворять следующим критериям:

•Доза в этой точке клинически значима и представляет дозу в

PTV.

•Контрольная точка легко определяется.

•Точка находится в области, где доза рассчитывается достаточно точно.

•Точка выбирается в районе, где нет большого градиента в дозовом распределении.

Контрольную точку целесообразно выбирать в центре PTV или на пересечении центральных осей пучков.

МКРЕ вводит следующие понятия для значений дозы в объеме.

84

Максимальная доза. Рекомендуется определять Dmax и внутри, и снаружи PTV. Чтобы Dmax была клинически значима, она должна иметь место в некотором объеме, размеры которого не меньше 15 мм. Меньшие объемы в большинстве случаев не характеризуют толерантность нормальных тканей больших органов. Однако если органами риска являются глаза или оптический нерв, допускаются размеры < 15 мм.

Минимальная доза. Dmin – минимальная доза в определенном объеме. Никакого ограничения на величину объема не вводится.

Средняя доза. Средняя доза или средняя доза в мишени рассчитывается усреднением по большому количеству дискретных точек, равномерно распределенных внутри PTV.

Медианная доза в мишени – это центральная величина в последовательности значений доз всех расчетных точек в зоне интереса, упорядоченных по величине.

Модальная доза – это доза, которая наиболее часто встречается в расчетных точках в зоне интереса.

Горячее пятно. Горячее пятно определяется как объем вне PTV, получающий дозу больше 100 % от дозы, назначенной для PTV, или от дозы в контрольной (ссылочной) точке. Объем при этом должен превышать по диаметру 15 мм.

8. Гистограммы «доза – объем»

При трехмерном планировании план облучения представляет собой трехмерный массив значений доз в точках (точнее в объемных ячейках – вокселях), распределенных в РTV пациента. Таких точек бывает до нескольких сот тысяч. Анализ подобных данных не тривиален. В последнее время для этого стали широко использоваться гистограммы типа доза – объем (ГДО или DVH). Они позволяют суммировать информацию, содержащуюся в трехмерных дозовых распределениях, и являются мощным средством для количественной оценки плана облучения.

В простейшей форме ГДО представляет частотное распределение дозовых значений внутри определенного объема. Вместо частоты обычно применяется величина «процент объема от полного объема», которая откладывается по оси ординат, а по оси абсцисс откладывается значение дозы. На практике используются два вида ГДО (рис. 2.22 и 2.23):

85

•прямая (или дифференциальная) ГДО;

•кумулятивная (или интегральная) ГДО.

Недостатком ГДО является потеря пространственной информации о дозовом распределении.

Рис. 2.22. Дифференциальная (прямая) гистограмма доза – объем для четырех полей ри облучении простаты: (а) – объем мишени; (b) – объем прямой кишки.

В идеале должен быть узкий пик для мишени и 0,0 Гр для критического органа

8.1. Прямая ГДО

При создании прямой ГДО суммируется число вокселей со средней дозой внутри заданного интервала и рисуется процент от полного объема органа как функция дозы (рис. 2.22.). Идеальная прямая ГДО должна иметь одну колонку, указывающую, что 100% объема получает предписываемую дозу (рис. 2.22,а). Для критической структуры ГДО может иметь несколько пиков, указывающих, что отдельные части органа получают разные дозы (рис. 2.22,в).

8.2. Кумулятивная (интегральная) ГДО

Врачей-онкологов при анализе плана облучения традиционно интересует вопрос: «Какая часть мишени будет покрыта 95% изодозовой кривой?» Прямая ГДО не может дать ответа на этот вопрос. Но он легко получается из кумулятивной ГДО. Поэтому кумулятивные ГДО используются чаще, чем прямые.

86

ся отрезок у = 0 при х [0,100 %] (рис .2.23,в). На практике полу-

чаются, конечно, другие ГДО, но к идеалу надо при планировании стремиться.

Контрольные вопросы к главе 2

1.Что представляет собой изодозовая карта?

2.Как нормируются изодозовые кривые?

3.Назовите особенности изодозовых кривых для пучков фото-

нов.

4.Что такое физическая и геометрическая полутень ( пенумбра)?

5.Как производится по световому полю настройка пучка?

6.Какими изодозовыми кривыми рекомендуется покрывать мишень?

7.Каким требованиям должен отвечать детектор при измерении дозовых распределений?

8.Какую роль в медицинских ускорителях играет сглаживающий фильтр?

9.Как определяется гладкость профиля?

10.Для чего применяется клиновидный фильтр?

11.Что такое угол клиновидного фильтра?

12.Опишите методику расчета формы клиновидного фильтра.

13.Какая разница между болюсом и компенсатором?

14.Зачем применяется многопольное облучении?

15.Какие особенности имеют изодозовые распределения при использовании параллельных противоположных полей?

16.Что такое «краевой эффект»?

17.Отчего зависит величина интегральной дозы?

18.Назовите основные приемы, используемые для уменьшения дозы на нормальные ткани.

19.Когда применяется некомпланарное облучение?

20.Назовите преимущества изоцентрической техники облуче-

ния.

21.Как обеспечивается однородность дозового распределения при использовании клиновой техники?

22.Охарактеризуйте рекомендации МКРЕ для описания объе-

мов.

23.Что такое орган риска?

88

24.При каком условии величина Dmax считается клинически значимой?

25.Что такое гистограмма «доза – объем» и в чем ее польза?

26.Какая разница между дифференциальной и интегральной гистограммами «доза – объем»?

27.Какие формы дифференциальной и интегральной гистограмм «доза – объем» считаются идеальными для мишени и нормальных тканей?

89