Повна стаття Дозиметричний вплив втрати ваги та анатомічних змін на органи ризику під час

Статті

Повна стаття
Цифри та дані
Список літератури
Цитати
Метрики
Ліцензування
Передруки та дозволи
PDF

АНОТАЦІЯ

Метою дослідження є визначення дозиметричних ефектів анатомічних змін під час ІМРТ. Два анатомічні фантоми голови та шиї (H&N) були розроблені з використанням матеріалу Perspex: фантом А, що представляє пацієнта перед початком лікування, та фантом В, що представляє того самого пацієнта після втрати ваги. Чотири плани лікування із системи планування лікування (TPS) застосовувались до обох фантомів, а також вимірювались дози, що надходять до органів з ризиком (OARs) та PTV. Первинний план був скоригований для адаптації зміни розміру пухлини та втрати ваги після повторного КТ, яке потім було доставлено фантому В. Виміряні дози в різних регіонах на обох фантомах порівнювали з обмежувальними дозами. Максимальна доза (Dmax) до ОАР збільшувалась у всіх планах пацієнтів без коригувань. На зоровому нерві Dmax збільшився на 9,4 Гр (25,5%), стовбур мозку на 29,8 Гр (46,8%), а привушні залози збільшились на 12,4 Гр (40,3%). Коли коригування не розглядається, середня різниця доз між введеними дозами та запланованими дозами за допомогою TPS зросла з 1,6 до 3,5 Гр до діапазону від 4,1 до 29,8 Гр через зменшення пухлини та втрату ваги.

1. Вступ

Лікування раку голови та шиї (H&N) за допомогою IMRT є складним і наслідком є невідповідність запланованих та виміряних доз за допомогою термолюмінесцентної дозиметрії (TLD), особливо приблизно критичних структур (Chung et al., 2005; Noble et al., 2019). Лікування пухлин носоглотки за допомогою променевої терапії, модульованої інтенсивністю (IMRT), вимагає високоточних методів, щоб забезпечити випромінювання органів, що перебувають у зоні ризику (OAR), таких як; зорових нервів, очей, спинного мозку, привушної залози та інших чутливих структур, при низьких дозах нижче толерантних та обмежувальних доз.

Анатомія як пухлини пацієнта, так і OAR може істотно відрізнятися під час курсу лікування (Chen, Bai, Pan, Xu, & Chen, 2017; Han, Chen, Liu, Schultheiss, & Wong, 2008; Hansen, Bucci, Quivey, Weinberg, & Xia, 2006; Hawkins et al., 2018; Noble et al., 2019; Ottosson, Zackrisson, Kjellén, Nilsson, & Laurell, 2013; Robar et al., 2007). Отже, різниця між запланованою дозою опромінення та тією, яка фактично надходить до будь-якої структури, може відповідно змінюватися (Hawkins et al., 2018; Noble et al., 2019; Shelley et al., 2017). Поточне лікування променевою терапією (РТ) планується із застосуванням КТ в одну точку часу попередньої обробки, щоб окреслити PTV та OAR, без урахування виникнення анатомічних змін під час фракціонованої RT. У цьому контексті слід розглянути питання про адаптивну RT (адаптацію лікування на основі змін пухлини та/або нормальних тканин під час курсу RT) для модифікації складної геометрії плану IMRT та врахування цих змін (Hansen et al., 2006; Hawkins та ін., 2018; Noble та ін., 2019).

Після декількох фракцій променевої терапії, як правило, відбуваються деякі анатомічні зміни та втрата ваги із зменшенням пухлини та зменшенням положення. Огляд методів в природних умовах дозиметрія, використовуючи електронне портальне зображення, показала, що репозиція пацієнта коливається принаймні від 2 мм до більше 3 мм під час фракціонування. Неправильне розташування та втрата ваги пацієнта під час лікування може призвести до збільшення дози, що надходить до нормальних тканин, і може спричинити промах географічної площі пухлини. Найважливішим обмежуючим дозуванням OAR для променевої терапії раку H&N є привушна залоза з її безпосередньою близькістю до пухлин носоглотки; через його вплив на інфекції, мову та ковтання (Menke et al., 1994; Minniti et al., 2011; Noble et al., 2019; Sweeney et al., 1998; Tsai et al., 1999; Verellen, Linthout, Ван Ден Берге, Бел, і Шторм, 1997).

Попередні дослідження повідомляли про варіацію нижньої щелепи та нижньої частини шиї приблизно на 7 мм, але це непередбачувано в тому самому наборі пацієнтів (Ahn et al., 2009). Цей зсув можна організувати шляхом перерахунку розподілу дози для запланованого зсуву ізоцентра відповідно до отриманого систематичного позиційного зсуву. Доповіді Міжнародної комісії з радіаційних одиниць та вимірювань (ICRU) (50 і 62) повідомляють, що невизначеності в позиціонуванні руху цілі та помилки встановлення необхідно зменшити, додавши додатковий запас (Morgan-Fletcher, 2001; Wootton, 1979).

Основними цілями цього дослідження є вивчення впливу анатомічних змін внаслідок втрати ваги на нормальні тканини та цільові обсяги під час проведення IMRT, а також оцінка точності введених доз після повторної візуалізації комп’ютерної томографії (КТ) та коригування плану.

2. Матеріали та методи

2.1. Тести калібрування TLD та тестування на перспективу

У цьому дослідженні використовували термолюмінесцентний TLD паличкоподібний LiF: Mg, Ti (TLD) (Bicron NE, США), розмірами 0,1 см (діаметр) та 0,6 см (довжина). Калібрування TLD проводили з використанням твердотільного водяного фантома (Gammex RMI, Бад-Мюнстерейфель, Німеччина) та каліброваної іонізаційної камери (FC65-G, Wellhofer, Німеччина); корекційний коефіцієнт Perspex також був розрахований, як детально викладено в наших попередніх роботах (Radaideh et al., 2013). Замість пацієнтів використовували вимірювання дози за допомогою TLD та матеріал Perspex для фантома.

Кубічний фантом Perspex, що містить 18 плит глибиною 18 см, 18 см та 1 см (аналогічно кубічному фантому Scanditronix Wellhőver), був розроблений для визначення поправочного коефіцієнта Perspex та перевірки його відтворюваності. Корекційний коефіцієнт для Perspex розраховували за допомогою кубічного фантома Scanditronix (рис. 1) (Radaideh & Malatqah, 2016).

Опубліковано в Інтернеті:

Рисунок 1. S: Куб для голови та шиї (Scanditronix Wellhőver), P: Куб Perspex.

2.2. Проектування та планування фантомів

Опубліковано в Інтернеті:

Малюнок 2. Фантом А, фантом, що формує голову, шию та плече, з оригінальним розміром пацієнта перед початком лікування.

Опубліковано в Інтернеті:

Малюнок 3. Phantom B, фантом, що формує голову, шию та плече, з розміром пацієнта після 21 фракції.

Була використана методика IMRT з дев'ятьма полями по 6 МВ, метою призначення було 95% ПТВ отримати не менше 70 Гр понад 33 фракції (2,2 Гр/фракція) (Braam, Terhaard, Roesink, & Raaijmakers, 2006; Henson, Eisbruch, D'Hondt, & Ship, 1999; Li, Taylor, Ten Haken, & Eisbruch, 2007)