Radyasyon tedavisi planlaması - Radiation treatment planning

Radyasyon tedavi planını gözden geçiren doktor

İçinde radyoterapi, radyasyon tedavisi planlaması (RTP) bir ekipten oluşan süreçtir radyasyon onkologları, radyasyon terapisti, tıbbi fizikçiler ve tıbbi dozimetristler uygun harici ışın radyoterapisini veya dahili brakiterapi bir hasta için tedavi tekniği kanser.

Tarih

Radyoterapinin ilk günlerinde 2D üzerinde planlama yapıldı röntgen görüntüler, genellikle elle ve manuel hesaplamalarla. Doz hesaplamalarının doğruluğunu ve hızını artırmak için 1970'lerde bilgisayarlı tedavi planlama sistemleri kullanılmaya başlandı.[1]

1990'larda CT taramaları, daha güçlü bilgisayarlar, geliştirilmiş doz hesaplama algoritmaları ve Çok kanatlı kolimatörler (MLC'ler), Avrupa Dynarad konsorsiyumu tarafından Düzey 2 tekniği olarak kategorize edilen 3B uyumlu planlamaya (3DCRT) yol açar.[2][3] 3DCRT, radyoterapi demetini hedef tümörün şekline yakından uyacak şekilde şekillendirmek için MLC'leri kullanır ve dozu sağlıklı çevreleyen dokuya düşürür.[4]

Seviye 3 teknikleri, örneğin IMRT ve VMAT Daha da iyileştirilmiş doz dağılımları sağlamak için ters planlamadan yararlanın (yani, hedef tümörlerin daha iyi kapsanması ve sağlıklı dokunun korunması).[5][6] Bu yöntemler, özellikle en büyük faydaları sağladığı gösterilen belirli yerlerdeki kanserler için giderek artmaktadır.[7][8]

Görüntü rehberli planlama

Tipik, tıbbi Görüntüleme oluşturmak için kullanılır sanal hasta bilgisayar destekli tasarım prosedürü için. Bir CT tarama genellikle tedavi planlaması için belirlenen birincil görüntüdür. manyetik rezonans görüntüleme yumuşak doku şekillendirme için mükemmel ikincil görüntü seti sağlar. Pozitron emisyon tomografi daha az yaygın olarak kullanılır ve belirli alım çalışmalarının planlama hedef hacmi tanımlamasını geliştirebileceği durumlar için ayrılmıştır.[9] Modern tedavi planlama sistemleri, aynı zamanda görüntü birlikte kayıt veya füzyon olarak da bilinen çok modlu görüntü eşleştirme için araçlar sağlar. Tedavi simülasyonları, radyasyon nakil simülasyonlarını kullanarak tedavinin geometrik, radyolojik ve dozimetrik yönlerini planlamak için kullanılır. optimizasyon. İçin yoğunluk ayarlı radyasyon tedavisi (IMRT ), bu işlem uygun ışın tipini (fotonları, elektronları ve protonları içerebilir), enerjiyi (örneğin 6, 18 megaelektronvolt (MeV) fotonlar) ve fiziksel düzenlemeler. İçinde brakiterapi planlama, uygun kateter pozisyonlarının ve kaynak bekleme sürelerinin seçilmesini içerir[10][11](HDR brakiterapide) veya tohum pozisyonları (LDR brakiterapide).

Daha resmi optimizasyon süreci genellikle şu şekilde anılır: ileriye dönük planlama ve ters planlama.[12][13]Planlar genellikle aşağıdakilerin yardımıyla değerlendirilir: doz-hacim histogramları, klinisyenin, hastalıklı doku (tümör) ile dozun tekdüzeliğini değerlendirmesine ve sağlıklı yapıların korunmasına imkan verir.

İleriye dönük planlama

Bir için tedavi planı Optik sinir kılıfı meningiomu

İleriye dönük planlamada, planlayıcı, ışınları bir radyoterapi tedavi planlama sistemine yerleştirir ve bir tümör ikisi de kritik organlar ve dozun sağlıklı dokuya indirgenmesi. Gerekli kararlar, kaç tane radyasyon ışınının kullanılacağını, her birinin hangi açılardan gönderileceğini, zayıflatıp azaltmadığını içerir. takozlar her bir ışından gelen radyasyonu şekillendirmek için hangi MLC konfigürasyonunun kullanılacağı.

Tedavi planlayıcısı bir başlangıç ​​planını yaptıktan sonra, tedavi planlama sistemi, belirli bir bölgeye reçete edilen bir dozu vermek için gerekli monitör birimlerini hesaplar ve bunun yaratacağı vücuttaki doz dağılımı. Hastadaki doz dağılımı, anatomi ve kamalar, özel kolimasyon, alan boyutları, tümör derinliği vb. Gibi ışın değiştiricilere bağlıdır. CT tarama Hasta dokularında dolaşırken radyasyonun davranışının daha doğru bir şekilde modellenmesine izin verir. Aşağıdakiler dahil farklı doz hesaplama modelleri mevcuttur: kalem ışını, evrişim-süperpozisyon ve Monte Carlo simülasyonu, kesinliğe karşı hesaplama süresine göre değiş tokuş edilir.

Bu tür bir planlama, tümörün basit bir şekle sahip olduğu ve herhangi bir kritik organa yakın olmadığı nispeten basit vakaları idare etmek için yeterince ustadır.

Ters planlama

Ters planlamada bir radyasyon onkolojisi uzmanı bir hastanın kritik organlarını ve tümörünü tanımlar ve ardından bir planlayıcı her biri için hedef dozları ve önemli faktörleri verir. Ardından, tüm girdi kriterlerine en iyi uyan tedavi planını bulmak için bir optimizasyon programı çalıştırılır.[14]

İleriye dönük planlamanın manuel deneme-yanılma sürecinin aksine, ters planlama, sorunu çözmek için optimize ediciyi kullanır. Ters Problem planlayıcı tarafından ayarlandığı gibi.[15]

Ayrıca bakınız

Referanslar

  1. ^ Thariat, Juliette; Hannoun-Levi, Jean-Michel; Sun Myint, Arthur; Vuong, Te; Gérard, Jean-Pierre (27 Kasım 2012). "Hastaların yararına radyoterapinin geçmişi, bugünü ve geleceği". Doğa İncelemeleri Klinik Onkoloji. 10 (1): 52–60. doi:10.1038 / nrclinonc.2012.203. PMID  23183635.
  2. ^ Kolitsi, Zoi; Dahl, Olav; Van Loon, Ron; Drouard, Jean; Van Dijk, Ocak; Ruden, Bengt Inge; Chierego, Giorgio; Rosenwald, Jean Claude (Aralık 1997). "Konformal radyoterapide kalite güvencesi: DYNARAD uygulama kılavuzları uzlaşı raporu" (PDF). Radyoterapi ve Onkoloji. 45 (3): 217–223. doi:10.1016 / S0167-8140 (97) 00144-8. PMID  9426115.
  3. ^ IAEA (2008), 2 Boyutlu Radyoterapiden 3 Boyutlu Konformal ve Yoğunluk Ayarlı Radyoterapiye Geçiş IAEA-TECDOC-1588 (PDF), Viyana: Uluslararası Atom Enerjisi Ajansı
  4. ^ Fraass, Benedick A. (1995). "Konformal radyasyon tedavisinin gelişimi". Tıp fiziği. 22 (11): 1911–1921. doi:10.1118/1.597446. hdl:2027.42/134769. PMID  8587545.
  5. ^ Yoğunluk Ayarlı Radyasyon Terapisi İşbirliği Çalışma Grubu (Kasım 2001). "Yoğunluk modülasyonlu radyoterapi: güncel durum ve ilgili konular". Uluslararası Radyasyon Onkolojisi Dergisi * Biyoloji * Fizik. 51 (4): 880–914. doi:10.1016 / S0360-3016 (01) 01749-7. PMID  11704310.
  6. ^ Özyiğit, Gökhan (2014). "Göğüs kanseri yönetiminde modern radyoterapi tekniklerinin güncel rolü". Dünya Klinik Onkoloji Dergisi. 5 (3): 425–39. doi:10.5306 / wjco.v5.i3.425. PMC  4127613. PMID  25114857.
  7. ^ AlDuhaiby, Eman Z; Breen, Stephen; Bissonnette, Jean-Pierre; Sharpe, Michael; Mayhew, Linda; Tyldesley, Scott; Wilke, Derek R.; Hodgson, David C (2012). "Kanada'da yoğunluk ayarlı radyasyon tedavisi ve stereotaktik radyocerrahinin mevcudiyetine ilişkin ulusal bir anket". Radyasyon Onkolojisi. 7 (1): 18. doi:10.1186 / 1748-717X-7-18. PMC  3339388. PMID  22309806.
  8. ^ Radyograflar Derneği ve Koleji; Tıpta Fizik ve Mühendislik Enstitüsü; Kraliyet Radyologlar Koleji (2015), Birleşik Krallık'ta Radyoterapi Kurulu - Yoğunluk Ayarlı Radyoterapi (IMRT): Mevcut erişim ve gelecekteki erişim oranlarının tahminleri (PDF)
  9. ^ Pereira, Gisele C .; Traughber, Melanie; Muzic, Raymond F. (2014). "Radyasyon Tedavisi Planlamasında Görüntülemenin Rolü: Geçmişi, Bugünü ve Geleceği". BioMed Research International. 2014: 231090. doi:10.1155/2014/231090. PMC  4000658. PMID  24812609.
  10. ^ Karabis, A; Belloti, P; Baltaş, D (2009). O. Dössel; WC. Schlegel (editörler). HIPO ve Doğrusal Programlama kullanarak Prostat HDR Brakiterapisinde Kateter Konumunun ve Bekleme Süresinin Optimizasyonu. Dünya Tıbbi Fizik ve Biyomedikal Mühendisliği Kongresi. IFMBE Bildirileri. 25 (1). Münih. sayfa 612–615. doi:10.1007/978-3-642-03474-9_172.
  11. ^ Lahanas, M; Baltaş, D; Giannouli, S (7 Mart 2003). "Yüksek doz hızlı brakiterapi için hızlı çok amaçlı gradyan tabanlı doz optimizasyon algoritmalarının global yakınsama analizi". Tıp ve Biyolojide Fizik. 48 (5): 599–617. CiteSeerX  10.1.1.20.2302. doi:10.1088/0031-9155/48/5/304. PMID  12696798.
  12. ^ Galvin, James M; Ezzell, Gary; Eisbrauch, Avraham; Yu, Cedric; Butler, Brian; Xiao, Ying; Rosen, Isaac; Rosenman, Julian; Sharpe, Michael; Xing, Lei; Xia, Ping; Lomax, Tony; Düşük, Daniel A; Palta, Jatinder (Nisan 2004), "IMRT'nin klinik uygulamada uygulanması: Amerikan Terapötik Radyoloji ve Onkoloji Derneği ve Amerikan Tıp Fizikçileri Derneği'nin ortak bir belgesi.", Int J Radiat Oncol Biol Phys., 58 (5), sayfa 1616–34, doi:10.1016 / j.ijrobp.2003.12.008, PMID  15050343
  13. ^ Hendee W., Ibbott G. ve Hendee E. (2005). Radyasyon Tedavisi Fiziği. Wiley-Liss Yay. ISBN  0-471-39493-9.
  14. ^ Taylor, A. (2004). "Yoğunluk ayarlı radyoterapi - nedir?". Kanser Görüntüleme. 4 (2): 68–73. doi:10.1102/1470-7330.2004.0003. PMC  1434586. PMID  18250011.
  15. ^ Gintz, D; Latifi, K; Caudell, J; Nelms, B; Zhang, G; Moros, E; Feygelman, V (8 Mayıs 2016). "Otomatik tedavi planlama yazılımının ilk değerlendirmesi". Uygulamalı Klinik Tıp Fiziği Dergisi. 17 (3): 331–346. doi:10.1120 / jacmp.v17i3.6167. PMC  5690942. PMID  27167292.