Мегавольтная лучевая терапия при раке. Оптимальная доза лучевой нагрузки

Одним из основных направлений использования ЭВМ в онкологии является разработка индивидуальных планов лучевого лечения больных со злокачественными опухолями. В сочетании с математическими методами оптимизации ЭВМ позволяют находить для каждого больного план облучения, максимально удовлетворяющий клиническим требованиям и анатомическим его особенностям и учитывающий весь комплекс физико-технических условий облучения (источники излучения, методы облучения, технические возможности подведения радиации к очагу поражения), которым располагает клиника.

В ряде опубликованных работ (Л. Я. Клеппер, 1965; А. П. Козлов с соавт., 1970) задача оптимизации решается применительно к методике облучения, при которой геометрические и радиационные параметры пучка (РИП, размер поля, эффективная энергия) являются одинаковыми для каждого направления и не используются устройства формирования дозного поля (клинья, компенсирующие фильтры). Задача нахождения оптимального плана облучения в этом случае сводится к выбору дозы облучения по заданному направлению.

Программа оптимального планирования лучевого лечения в более полной мере оправдывает свое название в том случае, если допускает возможность варьирования большинства факторов, влияющих на распределение поглощенных доз в организме больного.

Приблизительно такой программой является программа ДЛЯ ЭВМ «Минск-22», разработанная в лаборатории высоких энергии Института онкологии им. Н. Н. Петрова и опубликованная в виде методического пособия (А. П. Козлов с соавт., 1971). Программа предназначена для нахождения оптимальных условий многопольного облучения опухоли излучением Со60 и тормозным излучением медицинских ускорителей электронов с учетом величины и расположения опухоли, а также радиочувствительности и физических свойств соседних с ней здоровых органов и тканей.

В программе предусмотрено введение поправок дозы па гетерогенность облучаемой среды, кривизну поверхности тела пациента, изменение РИП и присутствие клиновидных фильтров. Вариабельными параметрами облучения являются: число и расположение нолей, а также для каждого пучка—размеры поля, РИП, эффективная энергия излучения и характеристики клиновидного фильтра.

Программа позволяет рассчитывать оптимальные значения доз облучения для каждого поля и другие характеристики оптимального плана облучения: дозы в критических точках, значение целевой функции, распределение относительной поглощенной дозы в поперечном сечении среды и интегральные дозы в заданных гетерогенных зонах.

В работе используется аналитический способ представления изодозных кривых, предложенный Sterling с соавторами (1964) для излучения Со60. Формула Sterling позволяет с достаточной точностью рассчитывать дозы в точках облучаемой среды, удаленных от поверхности на расстояние больше глубины максимума ионизации. Мы распространили указанную формулу на тормозное излучение медицинских ускорителей и ввели в нес множитель, повышающий точность расчета доз и области накопления (А. П. Козлов, Б. П. Афанасьев, 1971).
Погрешность расчета доз в водно-эквивалентной среде по программе не превосходит 3% на оси пучка и 8% в области полутени для всех практически реализуемых режимов облучения.

Поправки на гетерогенность среды, кривизну поверхности тела больного и изменение РИП вводятся пересчетом глубины рассматриваемой точки от поверхности неоднородной среды к эквивалентной толщине водной среды.
Расчет эквивалентной толщины осуществляется с помощью линейных коэффициентов ослабления данного излучения в воде и рассматриваемой ткани. При этом учитывается зависимость линейного коэффициента от энергии излучения, обусловленная изменением относительного вклада комптоновского рассеяния и образования пар в ослабление пучка.

Как известно, метод эквивалентной толщины дает завышенное (до 15%) значение доз в точках среды, расположенных вблизи легкого, в связи с разными условиями рассеяния легочной и мышечной тканями.
Задача оптимизации решается симплекс-методом линейного программирования. В качестве целевой функции может использоваться доза в заданной точке опухоли или интегральная доза в облучаемой среде. Соответственно поиск оптимального решения осуществляется, исходя из требования обеспечить в первом случае максимум, а во втором — минимум функции цели при допустимых лучевых нагрузках па жизненно важные органы и ткани.

- Читать "Оптимальный план лучевой терапии. Лучевая терапия при раке пищевода и легкого"

Оглавление темы "Лечение злокачественных опухолей":

1. Реанимация онкологических больных. Остановка сердца во время операции в онкологии
2. Лимфоузлы при раке пищевода. Телегамматерапия при раке пищевода
3. Регрессивные изменения опухоли под влиянием телегамматерапии. Предоперационная телегамматерапия
4. Лучевая терапия при раке пищевода. Лимфоузлы после лучевой терапии
5. Значение бензпирена в экологии. Бензпирен в городе Андижан
6. Стимуляция гемопоэза при химиотерапии. Ферант и НК-5 в ходе лучевой терапии
7. Мегавольтная лучевая терапия при раке. Оптимальная доза лучевой нагрузки
8. Оптимальный план лучевой терапии. Лучевая терапия при раке пищевода и легкого
9. Лучевая терапия плоскоклеточного рака. Влияние быстрых электронов на плоскоклеточный рак
10. Анатомия лучевой терапии. Ткани под действием лучевой терапии