Дозиметрическое планирование лучевой терапии МАПО Санкт-Петербург 2012 Основные

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 друг 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=60-80см для гамма-аппаратов и 100см 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 до14см не меняя формы Увеличение РИП от 20 до 100см 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 100см 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, магнитно-резонансной и позитронно-эмиссионной 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 PrecisePLAN, 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.