Россия
сотрудник
Россия
сотрудник
Россия
ГРНТИ 29.05 Физика элементарных частиц. Теория полей. Физика высоких энергий
Цель: При тотальном облучении тела пациентов высокого роста процесс облучения приходится разделять на две части: облучение верхней части тела пациента (включает голову, тело и верхнюю часть бедер) и нижней части (нижнюю часть бедер, голени и ступни). При этом существует область стыковки, в которой верхнее и нижнее поля облучения могут накладываться друг на друга. Цель данной работы – разработка и верификация такого способа планирования и облучения пациента, при котором доза в области стыковки входит в интервал от 90 до 125 % от предписанной дозы. Материал и методы: Тотальное облучение тела осуществлялось на аппарате Tomotherapy, особенностью которого является облучение в спиральной геометрии доставки дозы. Было исследовано распределение дозы в области стыковки полей и предложено решение – при оптимизации плана лучевой терапии оставлять между верхней и нижней областями определенное расстояние – отступ, при котором распределение дозы в области стыковки удовлетворяет требованиям равномерности при используемой геометрии облучения. Величина отступа, при котором обеспечивается наиболее равномерное распределение дозы в исследуемой области, была определена теоретически на основании данных из системы планирования Tomotherapy и затем экспериментально с использованием фантома из твердой воды CheesePhantom и радиохромных пленок EBT-2. Равномерность распределения дозы в области стыковки у пациентов контролировалась измерениями in vivo при помощи радиохромных пленок EBT-2, располагаемых на поверхности кожи пациентов. Результаты: Предварительная оценка расчетных распределений дозы в области стыковки была выполнена для отступов 3,75; 4,5; 5,25; 6; 6,75 и 7,5 см. Оптимальные расчетные результаты получены при величинах отступов 6 и 5,25 см. Для отступа 6 см значения дозы составили от 98,1 ± 5,3 % до 107,1 ± 5,4 % и для отступа 5,25 см – от 118,1 ± 4,5 % до 122 ± 5,1 %. Анализ экспериментальных данных, полученных в фантоме, показал, что оптимальным является отступ 5,25 см, при котором значения дозы находятся в интервале от 97 % до 105 %. По результатам in vivo дозиметрии, значения доз, измеренных в области стыковки, находились в интервале от 93 ± 3 % до 108 ± 4 %. Выводы: Разработанный способ планирования при выбранной геометрии облучения обеспечивает удовлетворительную гетерогенность распределения дозы в области стыковки полей между верхней и нижней областями облучения, несмотря на существующую неопределенность укладки пациентов, что было подтверждено измерениями in vivo. Полученные данные могут быть использованы при планировании тотального облучения всего тела пациентов на аппарате Tomotherapy.
лучевая терапия, фотоны, томотерапия, тотальное облучение тела, область стыковки полей
Тотальное облучение тела (ТОТ) – это облучение всего тела человека. При этом требуется снижение дозы на критические органы (легкие, почки и др.). В сочетании с химиотерапией ТОТ широко используется у пациентов с гемобластозами перед трансплантацией гемопоэтических стволовых клеток. Основная цель ТОТ заключается в элиминации опухолевых клеток и иммуносупрессии. Традиционно используется облучение в СОД 12 Гр за 6 фракций.
1. Halperin E.C., Perez C.A., Brady L.W. et al. Total body and hemibody irradiation // Perez and Brady’s principles and practice of radiation oncology. New York: Lippincott Williams & Wilkins. 2007. P. 364-377.
2. Hui S.K., Kapatoes J., Fowler J. et al. Feasibility study of helical tomotherapy for total body or total marrow irradiation // Med. Phys. 2005. Vol. 32. № 10. P. 3214-3224.
3. Peñagarícano J.A., Chao M., Van Rhee F. et al. Clinicalfeasibility of TBI with helical tomotherapy // Bone Marrow Transplant. 2011. Vol. 46. № 7. P. 929-935.
4. Gruen A., Ebell W., Wlodarczyk W. et al. Total Body Irradiation (TBI) using Helical Tomotherapy in children and young adults undergoing stem cell transplantation // BioMed Central Radiation Oncology. 2013 Apr 15. P. 8-92.
5. Jeffrey Y., Wong C., Rosenthal J. et al. Image-guided total-marrow irradiation using helical Tomotherapy in patients with multiple myeloma and acute leukemia undergoing hematopoietic cell transplantation // Int. J. Radiat. Oncol. Biol. Phys. 2009. Vol. 73. № 1. P. 273-279.
6. Кобызева Д.А., Масчан М.А., Виллих Н.А. и соавт. Первый российский опыт применения томотерапии для проведения тотального облучения тела у детей // Российский журнал детской гематологии и онкологии. 2016. Т. 3. № 2. С. 64-67.
7. Corvò R., Zeverino M.,Vagge S. et al. Helical tomotherapy targeting total bone marrow after total body irradiation for patients with relapsed acute leukemia undergoing an allogeneic stem cell transplant // Radiotherapy and Oncology. 2011. Vol. 98. № 3. P. 382-386.
8. Zeverino M., Agostinelli S., Taccini G. et al. Advances in the implementation of helical tomotherapy-based total marrow irradiation with a novel field junction technique // Medical Dosimetry. 2012. Т. 37. С. 314-320.
9. Mancosu P., Navarria P., CastagnaL. et al. Plan robustness in field junction region from arcs with differentpatient orientation in total marrow irradiation with VMAT // Physica Medica. 2015. Vol. 31. С. 677-682.
10. Sun R., Cuenca X., Itti R. et al. First French experience of total body irradiation using Helical Tomotherapy // Cancer Radiotherapie. 2017. Vol. 21. № 5. P. 365-372.
11. QA for helical tomotherapy: Report of the AAPM Task Group 148. 2010.
12. Tomo Planning Guide 107272 A. TomoTherapy® Treatment System. 2012.
13. Micke A., Lewis D. F., Xiang Yu. Multichannel film dosimetry with nonuniformity correction // Medical Physics. 2011. Vol. 38. № 5. P. 2523-2534.
14. Aland T., Kairn T., Kenny J. Evaluation of a Gafchromic EBT2 film dosimetry system for radiotherapy quality assurance // Australas. Phys. Eng. Sci. Med. 2011. Vol. 34. P. 251-260.
15. Kissick M.W., Fenwick J., James J.A. et al. The helical tomotherapy thread effect // Medical Physics. 2005. Vol. 32. № 5. P. 1414-1423.
