Оценка продолжительности сеанса лучевой терапии на этапе предлучевой подготовки

Анализ плана лучевого лечения является неотъемлемой частью процесса предлучевой подготовки, в результате которого принимается решение о методике лечения пациента. Целью данной работы являлась разработка математической модели определения продолжительности сеанса лучевой терапии на этапе предлучевой подготовки.

Авторами предложены формула и алгоритм расчёта продолжительности сеанса облучения пациента на этапе дозиметрического планирования лучевого лечения. Разработано программное обеспечение расчёта продолжительности сеанса облучения, учитывающее значения всех параметров сеанса лучевой терапии: методику облучения, количество мониторных единиц, характеристики радиотерапевтического оборудования, количество радиационных полей, параметры полей облучения (углы поворота радиотерапевтического стола, коллиматора, штатива аппарата), наличие/ отсутствие дозомодулирующих устройств, мощность дозы, продолжительность верификации положения пациента. В программе предусмотрена установка стандартных параметров плана облучения для различных локализаций и методик путём выбора конкретного шаблона из выпадающего списка. В случае, если дозиметрический план не соответствует ни одному из шаблонов, в программе предусмотрен ввод параметров плана вручную.

Произведена оценка отклонений, рассчитываемых разработанной программой значений продолжительности сеанса лучевой терапии от истинных значений. Измерения проведены для 300 случаев: исследованы по 100 случаев для каждой методики облучения (IMRT, VMAT, 3D). Максимальное выявленное отклонение рассчитанного значения от истинного составило 2,3 % для методики облучения 3DCRT, для методик облучения IMRT и VMAT отклонение составило менее 1 %. Выявлено, что с увеличением количества процедур, напрямую связанных с действиями персонала, увеличивается и величина отклонения рассчитанного значения с измеренным.

Разработанное программное обеспечение позволяет оценивать временные параметры выбранных подходов дозиметрического планирования на рабочем месте медицинского физика. Оценка длительности сеанса лучевой терапии на этапе предлучевой подготовки способствует выбору оптимальной методики лучевого лечения с учётом индивидуальных параметров сеанса облучения в каждом конкретном клиническом случае.

1. Chernayev A.P., Lykova E.N., Popodko A.I. Medecynskoe oborudovanie v sovremennoi luchevoi terapii [Medical equipment in modern radiation therapy]. Moscow, OOP fizicheskogo fakulteta MGU, 2019, 101 p.

2. Selecting Megavoltage Treatment Technologies in External Beam Radiotherapy. International Atomic Energy Agency, ISSN 2074-7667, 2022, no. 17, 43 p.

3. Khan F.M. The physics of radiation therapy, 4th ed. Philadelphia, Lippincott Williams & Wilkins, 2010, 531 p.

4. Trufanov G.E. Luchevaay terapia. Tom 2 [Radiation therapy, part 2]. Moscow, GEOTAR-Media, 2010, 192 p.

5. Fotina I.E. Osnovy luchevoi terapii. Distantsionnaya radioterapiya [Fundamentals of Radiation Therapy. External beam therapy]. Tomsk, Izdatelstvo Tomskogo politekhnicheskogo universiteta, 2010, 104 p.

6. Tepper Joel E., Foote Robert L., Michalski Jeff M. [Clinical radiation oncology. Fifth edition]. Elsevier Philadelphia, PA, 2021, 1586 p.

7. Ovchinikov V.A., Uglyanitsa K.N., Volkov V.N. Sovremennye metody luchevogo lecheniya onkologicheskikh bolnykh [Modern radiation treatment methods for cancer patients]. Zhurnal GrSMU [Journal of Grodno State Medical University], 2010, no. 1, pp. 93–97 (in Russian).

8. Xia Ping, Godley Andrew (eds.) Strategies for radiation therapy treatment planning. Demos Medical Publishing, 2019, 319 p.

9. Khan F.M., Gibbons J.P. Khan’s the physics of radiation therapy, 5th ed. Philadelphia, Wolters Kluwer, 2014, 584 p.

10. Lykova E.N. Uzarova K.A. Vvedenie v planirovanie luchevoi terapii puchkami tormoznykh fotonov [Introduction to Beam Radiation Therapy Planning bremsstrahlung photons]. Moscow, OOP fizicheskogo fakulteta MGU, 2019, 108 p.

11. Titovich E.V., Patsiapalau P.A., Piatkevich M.N., Kiselev M.G. [The algorithm for determining timing of radiotherapy session components for different methods of oncology patients irradiation at the stage of radiotherapy planning]. Pribory i metody izmerenii [Devices and Methods of Measurements], 2017, vol. 8, no. 1, рр. 73–80 (in Russian). DOI: 10.21122/2220-9506-2017-8-1-73-80

12. Titovich E.V, Piatkevich M.N., Makarava N.I. [Methodology of defining of the radiation therapy components for various methods of patients’ treatingusing medical linear accelerators and gamma-therapeutic devices]. Pribory i metody izmerenii [Devices and Methods of Measurements], 2020, vol. 11, no. 4, рр. 289–287. DOI: 10.21122/2220-9506-2020-11-4-289-287