Дозиметрическое планирование лучевой терапии МАПО Санкт-Петербург 2012

Основные принципы § 60 -70% онкологических больных проходят курс лучевой терапии в самостоятельном варианте или в качестве этапа комбинированного лечения § Главная цель ЛТ – создание в облучаемом объеме тканей оптимального распределения дозы § В данном случае, а также при соблюдении соответствующего режима облучения может быть получена наибольшая эффективность терапии

Факторы, влияющие на распределение дозы § Геометрия пучка изучения § Метод облучения § Точность работы всех узлов аппарата § Использование дополнительных формирующих устройств

Виды лучевой терапии § Дистанционная лучевая § § § терапия: гамма-терапия, тормозное излучение, терапия быстрыми электронами, рентгенотерапия, адронная терапия. Внутритканевая лучевая терапия Внутриполостная лучевая терапия Аппликационная терапия Системная лучевая терапия Сочетанное облучение § Конвенциональная лучевая терапия. § Конформное облучение § Модулированная по интенсивности лучевая терапия Режимы фракционирования дозы: стандартное, среднее, крупное, мультифракционирование, гиперфракционирование. гипофракционирование,

Дистанционная лучевая терапия § 1. Статическое облучение: источник облучения и больной неподвижны относительно друга. Два вида: однопольное и многопольное § 2. Подвижное облучение: источник облучения и больной находятся в состоянии относительного движения, при этом возможно перемещение как самой лучевой установки, пациента или обоих сразу. Виды: а)ротационное, секторное, тангенциальное, ротационно-конвергентное; б) рассредоточенное (центрация на разные точки) или перекрестное (оси всех пучков сходятся в одну точку); в) однозонное и многозонное.

Факторы, влияющие на распределение дозы в пучке излучения. § В воздухе: размер источника, конструкция коллиматорного устройства головки аппарата, расстояние от источника до поверхности (РИП=60 -80 см для гаммааппаратов и 100 см для ЛУЭ), размер поля облучения (вклад рассеянного излучения), активность (гамма-установки) и мощность (ЛУЭ); § Распределение дозы в тканеэквивалентной среде отличается от воздуха благодаря поглощению и рассеиванию.

Изодозные кривые § Дозное поле принято § § характеризовать распределением процентных доз вдоль оси пучка излучения Дозное поле ограничено 10% изодозой Световое поле ограничено 50% изодозой В центре поля линии изодоз имеют площадку – плато, которое характеризует зону равномерного распределения дозы по ширине поля и мало зависит от его длины Ширина поля –размер стороны поля, параллельный плоскости поперечного сечения тела больного.

Распределение дозы у поверхности тела § Чем больше энергия излучения, тем глубже § § § расположен максимум дозы ионизации (число электронов, образующихся при взаимодействии квантов излучения с веществом возрастает с глубиной ткани до тех пор, пока ее толщина не станет равной пробегу электронов данной энергии). Точка нормировки – точка расположенная по оси излучения на глубине максимума ионизации. Рм. и. –мощность в точке максимума Дм. и. – доза в точке максимума

Формирующие устройства § Защитные блоки: формирующие и краевые. § § § Наличие в пучке излучения экранирующих блоков оказывает влияние и на процентно-глубинную дозу в открытой части поля – уменьшая ее. Крупнопольное облучение с использованием полей сложной конфигурации. Компенсаторные фильтры или болюсы – используются для выравнивания поверхности тела с целью создания более равномерного дозного распределения. Клиновидные фильтры с различными углами. Решетчатые диафрагмы.

Клиновидные фильтры

Многопольное статическое облучение. § Позволяет подвести к очагу в несколько раз более высокую дозу, чем однопольное, при этом значительно уменьшается нагрузка на поверхность облучаемого объекта. § Вариации направлений осей пучков излучения, числа полей, величины подводимой через каждое поле дозы позволяют создать самые разнообразные дозные распределения. § Недостаток – увеличение объема облучения здоровых тканей.

Способ планирования по РИП § Применяется преимущественно § § для статического облучения РИП – постоянное для всех направлений пучков излучения Размер поля задается на поверхности Дозы в м. и. имеют одинаковые величины Распределение дозы меняется в зависимости от: числа полей облучения, их взаимного расположения, размера, а также от размера и формы сечения тела больного.

Способ планирования по РИО (РИЦ) § Применяется для планирования § § ротационного облучения Позволяет использовать готовые карты изодоз при облучении по одинаковым программам Размер поля задается на уровне точки пересечения осей Дозы в м. и. имеют разные величины Дозное распределение не зависит от размеров и формы тела больного

Двухпольное облучение § Образуется большая равномерно облучаемая область, ширина ее зависит от ширины поля, а распределение дозы вдоль оси поля от размера облучаемого тела § Если угол между осями пучков излучения будет меньше 180°, то область высокой дозы (80 -90%) смещается к поверхности внутри этого угла, а максимум лежит на его биссектрисе.

Трехпольное облучение § Область высокой дозы расширяется с увеличением ширины поля от 4 до 14 см не меняя формы § Увеличение РИП от 20 до 100 см ведет к приближению дозного максимума к центру среза, при этом область высокой дозы становится более округлой § Увеличение угла между осями симметрично расположенных пучков излучения смещает область высокой дозы в сторону третьего поля.

Трехпольное облучение § Область высокой дозы можно менять путем смещения положения точки пересечения осей пучков излучения или меняя соотношения времени облучения с разных направлений, но при этом изменяется и ее форма. § При трехпольном облучении по методу равных РИЦ все закономерности сохраняются, кроме влияния размера и формы облучаемого тела.

Четырехпольное облучение § Используются поля, направленные попарно друг к другу § Область высокой дозы приближается по форме к квадрату или ромбу § С увеличением размера поля область высокой дозы расширяется, сохраняя форму § С увеличение РИП от 40 до 100 см размер области высокой дозы уменьшается, но форма сохраняется

При изменении угла от 30 до 150° область высокой дозы вытягивается в передне-заднем или боковом направлении, сохраняя форму ромба

Четырехпольное облучение § Изменение угла между осями двух нижних полей более 60° приводит к вытягиванию области высокой дозы, приближая ее по форме к трехпольному облучению § При смещении точки центрации пучков излучения по горизонтали, относительно центра фантома, чем ближе к краю, тем сильнее изменяется форма дозного поля.

Четырехпольное облучение § Увеличение расстояния между точками центрации двух рядом расположенных полей позволяет растянуть область высокой дозы в необходимом направлении.

Подвижное облучение (однозонное) § Источник излучения движется по § § § окружности, лежащей в плоскости, перпендикулярной продольной оси тела. Круговое и секторное Является логическим продолжением многопольной статики (меньше укладок, равномерное во времени облучение всего объема опухоли, снижение нагрузки на поверхность) Параметры для задания программы облучения: РИЦ, размер поля облучения на уровне центра, глубина расположения оси вращения в теле в направлении биссектрисы угла качания, пределы движения источника излучения.

Изменение дозного поля в зависимости от угла качания и ширины осевого поля.

Нестандартные методы ротации § Эксцентричная ротация – метод облучения при котором ось пучка излучения повернута на определенный угол относительно центра источника в одной и той же плоскости, а центральный луч пучка перемещается по окружности внутри поперечного сечения тела и при этом максимум дозы также находится внутри облучаемого тела. § Тангенциальная ротация – метод облучения при котором ось пучка излучения перемещается вблизи поверхности облучаемой части тела и при этом область высокой дозы находится на поверхности

Многозонное ротационное олучение Многозонное ротационное облучение

Методы, позволяющие учитывать, неоднородность структуры облучаемого тела § Измерение дозы в гетерогенном фантоме используется для нахождения поправочных коэффициентов при определенных условиях облучения § Расчетный метод, основанный на зависимости ослабления интенсивности излучения от плотности среды § Метод измерения транзитной дозы § Метод, использующий средние тканевые коэффициенты.

Отличия дозного распределения при лечении на ЛУЭ и гамма-аппарах § Больше энергия излучения – глубже находится максимум § § ионизации Изодозные кривые при гамма-терапии имеют более округлую форму, что определяется размерами источника излучения На гамма-аппаратах полутень имеет большую ширину, что связано с большим вкладом рассеянного излучения При гамма-терапии неоднородность тканей имеет большее значение, что связано с низкой мощностью дозы. При лечении на ЛУЭ значительно увеличивается доза на выходе и при облучении небольших по объему анатомических частей может в 2 -2, 5 раза превышать дозу на входе.

Современные методы лучевой терапии § В основе их применения лежат современные методы диагностики, § § § используемые в качестве основ подготовки к облучению, специальные фиксирующие устройства Обязательно трехмерное планирование на базе современных планирующих станций (система Precise, Xio) Современные лучевые установки, оснащенные многолепестковыми коллиматорами Контроль качества (оценка оптимальности дозного распределения с помощью дозо-объемных гистограмм, портальная визуализация, дозиметрия в процессе облучения, КТ) Конформная лучевая терапия (максимальное щажение здоровых тканей) IMRT – модулированная по интенсивности ЛТ IGRT – модулированная по интенсивности с учетом движения органов.

Понятие объемов облучения § 1. Объем опухоли § 2. Клинический объем § 3. Планируемый объем облучения § 4. Объем облучения

Этапы подготовки для проведения конформной лучевой терапии § 1) выбор способа фиксации с созданием нужного наклона головы пациента на основании изучения диагностических изображений;

Этапы подготовки для проведения конформной лучевой терапии § 2) изготовление индивидуальной маски из термопластмассы, закрепляющей это положение и гарантирующей его воспроизводимость от начала до конца курса лечения;

Этапы подготовки для проведения конформной лучевой терапии § 4) получение изображения для дозиметрического планирования на компьютерном томографе по утвержденному протоколу с выполнением всех процедур, предусмотренных для данного типа мишени;

Этапы подготовки для проведения конформной лучевой терапии § 5) создание трехмерной модели мишени с определением непосредственного опухолевого объема (GTV), субклинического распространения (CTV) и критических структур на основе данных, полученных при спиральной компьютерной, магнитнорезонансной и позитронноэмиссионной томографии;

Этапы подготовки для проведения конформной лучевой терапии § 6) определение разовой и суммарной дозы для мишени, а также критических структур с учетом конкретной клинической ситуации, § 7) дозиметрическое планирование на коммерческой системе Precise. PLAN, входящей в комплект радиологического оборудования, позволяющей на основе дозо-объемных гистограмм осуществить выбор оптимального плана; § 8) утверждение плана;

Основы построения дозо-объемных гистограмм Разделение облучаемой области на отдельные зоны Столбцы гистограммы

Этапы подготовки для проведения конформной лучевой терапии § 9) нахождение положения точки центрации в соответствии с утвержденным планом с помощью референсной плоскости на рентгеновском симуляторе; § 10) проверка точности укладки пациента до первого сеанса, а также последующей воспроизводимости с использованием электронной системы портальной визуализации.

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ.