pimiПриборы и методы измеренийDevices and Methods of Measurements2220-95062414-0473BNTU10.21122/2220-9506-2017-8-1-73-80pimi-290Research ArticleМетоды измерений, контроля, диагностикиMethods of measurements, monitoring, diagnosticsАЛГОРИТМ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОМПОНЕНТОВ СЕАНСА ЛУЧЕВОЙ ТЕРАПИИ ДЛЯ РАЗЛИЧНЫХ МЕТОДОВ ОБЛУЧЕНИЯ ОНКОЛОГИЧЕСКИХ ПАЦИЕНТОВ НА ЭТАПЕ ИХ ПРЕДЛУЧЕВОЙ ПОДГОТОВКИTHE ALGORITHM FOR DETERMINING TIMING OF RADIOTHERAPY SESSION COMPONENTS FOR DIFFERENT METHODS OF ONCOLOGY PATIENTS IRRADIATION AT THE STAGE OF RADIOTHERAPY PLANNINGТитовичЕ. В.TitovichE. V.ПотепаловП. О.PatsiapalauP. A.

Адрес для переписки: Потепалов П.О. – РНПЦ онкологии и медицинской радиологии им. Н.Н. Александрова, агрогородок Лесной 223040, Минский район, Беларусь    e-mail: pashokpashok@tut.by

Address for correspondence: Patsiapalau P.A. – N.N. Alexandrov National Cancer Centre of Belarus, Lesnoy 223040, Minsk District, Belarus    e-mail: pashokpashok@tut.by

pashokpashok@tut.byПеткевичМ. Н.PiatkevichM. I.КиселевМ. Г.KiselevM. G.Республиканский научно-практический центр онкологии и медицинской радиологии им. Н.Н. АлександроваБеларусьN.N. Alexandrov National Cancer Centre of BelarusBelarusБелорусский национальный технический университетБеларусьBelarusian National Technical UniversityBelarus201728022017817380Copyright © Титович Е.В., Потепалов П.О., Петкевич М.Н., Киселев М.Г., 20172017Титович Е.В., Потепалов П.О., Петкевич М.Н., Киселев М.Г.Titovich E.V., Patsiapalau P.A., Piatkevich M.I., Kiselev M.G.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://pimi.bntu.by/jour/article/view/290

Одним из основных факторов, влияющих на эффективность облучения онкологических больных,  являются временные параметры (время, которое больной проводит в процедурном помещении) сеанса облучения пациента, от которых напрямую зависит точность его позиционирования, а значит и правильность доставки предписанного дозового распределения. Цель работы – определение оказывающих влияние на сеанс облучения компонентов временных характеристик и разработка алгоритма, позволяющего установить продолжительность лечения с использованием различных методик лучевой терапии и локализаций опухоли.

Для установления компонентов сеанса лучевой терапии, оказывающих доминирующее влияние на его временные характеристики, авторами проведен ретроспективный анализ каждой фракции всей выборки планов облучения онкологических пациентов с локализациями опухолевых очагов, которые наиболее часто подвергались лучевому лечению с применением линейных ускорителей в РНПЦ онкологии и медицинской радиологии им. Н.Н. Александрова (более 5200 фракций). На основании результатов анализа разработаны алгоритмы для оценки временных параметров сеанса лучевой терапии онкологического пациента на этапе его предлучевой подготовки, с учетом индивидуальных особенностей лучевого лечения для каждой из наиболее применимый в клинической практике отделения лучевой терапии РНПЦ онкологии и медицинской радиологии им. Н.Н. Александрова методик облучения.

С использованием предложенных алгоритмов выявлены компоненты сеансов лучевой терапии, оказывающие доминирующее влияние на его временные характеристики при облучении по методикам трехмерной конформной лучевой терапии (3Д КЛТ), лучевой терапии с модуляцией интенсивности (ЛТМИ) и секторной лучевой терапии с объемной модуляцией интенсивности (СЛТМИ) (количество радиационных полей, установка дозомодулирующих устройств, поворот терапевтического стола, длительность облучения одного радиационного поля, верификация положения пациента, инициализация ускорителя с параметрами облучения) и характеристики линейного ускорителя и плана облучения, от которых зависит длительность этих компонентов. Установлено среднее время облучения по каждой из методик лучевой терапии и рассматриваемых локализаций опухолевых очагов (от 4 до 8 мин для 3Д КЛТ, от 4 до 8 мин для ЛТМИ, от 3 до 4 мин для СЛТМИ).

One of the main factors affecting the efficiency of oncology patients radiation therapy are time parameters (the amount of time that a patient spends in the therapy room) of the patient exposure session, because the patient treatment position depends on them, and thus the accuracy of delivery of the prescribed dose distribution too. The objective of this work was to define components that influence on the treatment session and to develop an algorithm that allows to determine the duration of the patient treatment sessions with the use of different methods of radiotherapy and tumor localization.

In order to determine radiation therapy session components, that cause the dominant influence on the session timing, the authors carried out a retrospective analysis of each fraction of the total sample of cancer patients treatment plans with most often irradiated with the use of linear accelerators in the NCCB localizations of tumors (more than 5200 fractions).

The appropriate algorithms were designed to assess the results of the analysis of time parameters of radiation therapy oncology patient session during its pre-radiation preparation. It allowed to take into account the individual characteristics of radiation treatment for each irradiation techniques that are the most useful in clinical practice of NCCB radiotherapy department.The components of radiation therapy sessions that caused dominant influence on session characteristics using methods of three-dimensional conformal radiation therapy (3D CRT), intensity modulated radiation therapy (IMRT) and volumetric modulated arc therapy (VMAT) were identified.

The characteristics of the linear accelerator and the irradiation plan that influenced the duration of these components (number of radiation fields, dose affecting devices placement, treatment table rotation, treatment field irradiation duration, verification of patient positioning, treatment parameters initialization) were defined. Average exposure time is established for each of the examined methods of radiotherapy and localizations of tumor (from 4 to 8 min for 3D CRT, from 4 to 8 min for IMRT for 3 to 4 min for VMAT). 

сеанс облучениялинейный ускорительлучевая терапиявременные характеристикиReferencesThe role of radiotherapy in cancer treatment: Estimating optimal utilization from a review of evidencebased clinical guidelines / G. Delaney [et al.] // Cancer. – 2005. – Vol. 104, № 6. – P. 1129–1137.Delaney G., Jacob S., Featherstone C., Barton M. The role of radiotherapy in cancer treatment: Estimating optimal utilization from a review of evidencebased clinical guidelines. Cancer, 2005, vol. 104, pp. 1129–1137. doi: 10.1002/cncr.21324Лучевая терапия / Г.Е. Труфанов [и др.]; под ред. Г.Е. Труфанова. – М. : ГЭОТАР–Медиа, 2012. – 208 с.Trufanov G.E., Asaturyan M.A., Zharinov G.M., Malahovskiy V.N. Luсhevaya terapiya [Radiation therapy]. Moscow, GEOTAR-Media Publ., 2012, 208 p.Тарутин. И.Г. Применение линейных ускорителей электронов в высокотехнологичной лучевой терапии / И.Г. Тарутин, Е.В. Титович // Минск : Беларуская навука, 2015. – 175 с.Tarutin I.G., Titovich E.V. Primenenie lineinykh uskoriteley elektronov v vysokotekhnologichnoi luchevoi terapii [The use of linear electron accelerators in hightech radiation therapy]. Minsk, Belarusskaya Navuka Publ., 2015, 175 p.Determination of Absorbed Dose in a Patient Irradiated by Beams of X or Gamma rays in Radiotherapy Procedures, International Commission On Radiation Units And Measurements. – Washington, D.C : ICRU, 1976. – Rep. 24.International Commission On Radiation Units And Measurements. Determination of Absorbed Dose in a Patient Irradiated by Beams of X or Gamma rays in Radiotherapy Procedures. Washington, D.C., ICRU, 1976, rep. 24. doi: 10.1093/jicru/ndh016Design and Implementation of a radiotherapy programme: Clinical, medical physics, radiation protection and safety aspects [Electronic resource] / Intern. Atomic Energy Agency. – 1998. – Mode of access: http:// www-pub.iaea.org/MTCD/Publications/PDF/te_1040_prn.pdf. – Date of access: 20.01.2017.International Atomic Energy Agency. Design and Implementation of a radiotherapy programme: Clinical, medical physics, radiation protection and safety aspects. Vienna, IAEA, 1998, 97 p.Алгоритмы диагностики и лечения злокачественных новообразований : сб. науч. ст. / М-во здравоохранения Респ. Беларусь, Респ. науч.практ. центр онкологии и мед. радиологии им. Н.Н. Александрова; под ред. О.Г. Суконко, С.А. Красного. – Минск: Профессиональные издания, 2012. – Вып. 2. – 508 с.Sukonko O.G., Krasny S.A. Algoritmy diagnostiki i lecheniya zlokachestvennykh novoobrazovanii [Algorithms for the diagnosis and treatment of malignancies] Minsk, Professionalnie izdaniya Publ., 2012, 508 p.Comprehensive audits of radiotherapy practices: a tool for quality improvement [Electronic resource] / International Atomic Energy Agency. – 2007. – Mode of access: http://www-pub.iaea.org/MTCD/publications/PDF/Pub1297_web.pdf. – Date of access: 20.01.2016.International Atomic Energy Agency. Comprehensive audits of radiotherapy practices: a tool for quality improvement. Vienna, IAEA, 2007, 94 p.Stereotactic radiotherapy with real-time tumor tracking for non-small cell lung cancer: clinical outcome / N.C. Van der Voort [et al.] // Radiother. Oncol. – 2009. – Vol. 91, No. 3 – P. 296–330.Van der Voort N.C., Prévost J.B., Hoogeman M.S., Praag J., van der Holt B., Levendag P.C., van Klaveren R.J., Pattynama P., Nuyttens J.J. Stereotactic radiotherapy with real-time tumor tracking for non-small cell lung cancer: clinical outcome Radiother. Oncol., 2009, vol. 91, pp. 296–330. doi: 10.1016/j.radonc.2009.02.011Transition from 2-D Radiotherapy to 3-D Conformal and Intensity Modulated Radiotherapy: IAEATECDOC-1588 / Intern. Atomic Energy Agency. – Vienna, 2008. – 68 p.International Atomic Energy Agency. Transition from 2-D Radiotherapy to 3-D Conformal and Intensity Modulated Radiotherapy: IAEA-TECDOC-1588 Vienna, IAEA, 2008, 68 p.Varian Medical Systems I. Designers’ Desk Reference. Version for TrueBeam STx. – Palo Alto, CA: Varian Medical Systems. – 2013. – Reference guide.Varian Medical Systems International. Designers’ Desk Reference. Version for TrueBeam STx. Palo Alto, CA, Varian Medical Systems, 2013, 206 p.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.