TBI
Данная статья содержит материалы постера, представленного на конференции
ОНКОРАДИОЛОГИЯ, ЛУЧЕВАЯ ДИАГНОСТИКА И ТЕРАПИЯ, 16-17 ФЕВРАЛЯ 2018
Статью можно рассматривать как стартовое руководство к действию для тех, кто решит внедрить методику в клинике. Размещение подобной информации в форме блога удобно и как справочник и как место, где можно задавть вопросы, если не понятно, и оставлять комментарии, если не согласны или имеете идеи усовершенствования.
Введение
Методика облучения всего тела в процессе планирования и осуществления облучения вызывает множество вопросов. В данной презентации содержится резюме с собственными ответами на них и описаны текущие правила, принятые в Онкологическом Научном Центре им. Н.Н, Блохина.
Позиционирование пациента
Известно несколько методик облучения всего тела от классической большим полем на большом расстоянии до движения стола в процессе облучения, сшивания VMAT полей и Томотерапии. В нашем центре используется наиболее распространённая методика с положением пациента на боку (рисунок 1) в поле 40 х 40 см с поворотом коллиматора на 45 градусов (рисунок 2). Облучение происходит спереди и сзади. Энергия тормозного излучения 6 МВ. Обязательно используется экран из плексигласа перед пациентом (Spoiler), даже если не используются экранирующие блоки. Стандартное расстояние от источника излучения до середины пациента 400 см.
Рис 1. Позиционирование пациента. Обязательно использование экрана из плексигласа толщиной 1,5 см. Ионизационная камера в равновесном фантоме служит заменой in-vivo дозиметрии.
Рис 2. Выбор размера поля и расстояния от источника до пациента.
Экран из плексигласа заслуживает особого внимания, так как его роль часто ошибочно связывается только с креплением экранирующих блоков. Его главная роль – повышение дозы в коже посредством минимизации эффекта build-up с помощью выбиваемых из экрана электронов. Существует множество экспериментальных и расчетных работ включая наши собственные симуляции методом Монте-Карло, демонстрирующих эффективность экрана в решении данной задачи. Несмотря на то, что нам, как физикам, не удалось найти в литературе убедительных доказательств необходимости высокой дозы начиная с поверхности, впрочем, как и понимания механизма действия тотального облучения, использование экрана предписывается общепризнанными протоколами.
Мощность дозы
В литературе вопрос мощности дозы при тотальном облучении встречается часто. Отмечается повышенная частота реакций при более высоких мощностях и одинаковых дозах. Странным образом объяснение связывается с пока не известными биологическими эффектами именно тотального облучения. Нам представляется, что в первую очередь эффект следует связывать с хорошо известными в лучевой терапии эффектами мощности дозы при временах облучения порядка времени репарации клеток. Логично было бы применить математический аппарат коррекции дозы, хорошо развитый, например, в контактной лучевой терапии при низких активностях источников. Тем не менее, наша политика – использование условий облучения, для которых имеется наибольшее количество клинических данных. Чаще всего речь идет о мощностях дозы порядка 15 сГр/мин. Именно такие значения соответствуют облучению на ускорителях на расстоянии 400 см в режиме 300 МЕ/мин. В результате данного анализа и в целях упрощения процесса облучения в нашем центре после ревизии методики облучения расстояние до пациента было сокращено с 550 см до 400 см (рисунок 2). В результате для подведения дозы 5 Гр требуется 10 тысяч мониторных единиц и 40 минут. Достигнуто ускорение в 2 раза.
Предписание дозы
Метод предписания дозы – важнейший вопрос, при неправильном подходе допускающий неопределенность в дозировании в десятки процентов. После жестких споров нам удалось побороть представление о том, что предписание относится к клетке, получающей наименьшую дозу в пользу принятого в международной практике предписания по дозе в середине тела на уровне пупка. Поскольку в большинстве случаев данный уровень соответствует максимальной толщине тела, предписанная доза относится к минимальной дозе, за исключением поверхностных слоев. На рисунке 3 представлена типичная гистограмма доза-объем. Область низкой дозы в небольшом объеме объясняется проблемами не предусмотренных системами планирования экстраполяций на большие расстояния и конечный шаг сетки тела пациента и профилей потока излучения в алгоритмах расчета дозы. Расчеты в системе планирования носят только качественный характер. Определение количества мониторных единиц должно базироваться прямо или косвенно на результатах фантомных измерений.
Рис 3. Предписание дозы по середине тела на уровне пупка как правило соответствует минимальной дозе за исключением поверхности тела.
Рисовые болюсы
При облучении с противолежащих полей возникает большая неравномерность дозового распределения из-за перепадов толщины тела. Представление о масштабе неравномерности дает гистограмма доза объем и вкладка поперечного дозового распределения на рисунке 3. С целью уменьшения горячих зон используются наполненные рисом (плотность 0,7 г/см3) мешочки. Особое внимание уделяется шее, голеням, стопам и выступающей руке.
Экранирование легких
Легкие являются основным кандидатом на экранирование. Типичным ограничением при дозах облучения 12 Гр является доза до 8 Гр в центре легких. Требуемое ослабление достигается экранирующими блоками из сплава Вуда толщиной от 9 до 11 мм в зависимости от анатомии пациента. Форма блоков определяется в системе планирования по цифровым рентгенограммам. Характерный отступ от проекции легкого до края блока 1 см на уровне пациента. Блоки совместно крепятся на отдельной плексигласовой пластине, что принципиально упрощает коррекцию положения блоков на основании гаммаграмм. На рисунке 4 представлены типичные гистограммы доза-объем при экранировании легких. На рисунке 5 показаны гаммаграммы до и после коррекции положения блоков при облучении спереди и после коррекции при облучении сзади. Даже при тщательной укладке и позиционировании блоков требуется коррекция их положения по изображениям от 1 до 2 см. Формы блоков при облучении спереди и сзади практически совпадают. Поэтому мы изготавливаем только один комплект на обе стороны.
Рис 4. Экранирование легких блоками и получаемые гистограммы доза-объем.
Рис 5. Гаммаграммы при экранировании легких блоками.
In vivo дозиметрия
С нашей физической точки зрения прямая дозиметрия на больных во время сеансов облучения вводит в заблуждение и усложняет процедуру. Проблема в интерфейсных эффектах на поверхности и неконтролируемых перепадах толщины тела. С другой стороны, точность расчета дозы, основанная на фантомных измерениях, намного выше неравномерности дозовых распределений. В результате жесткой борьбы с медицинскими членами команды нам удалось отстоять компромисс, заключающийся в замене прямой дозиметрии дополнительным контролем потока излучения ионизационно камерой в минифантоме (рис. 1).
Опрос по технике облучения
В международном сообществе медицинских физиков в феврале 2018 года на опрос по технике тотального облучения откликнулись 62 человека. Большинство респондентов указали на то, что используют облучение большим полем на удалении от источников. Несколько центров используют VMAT, Томотерапию и стыковку полей. Чаще всего используется доза 12 Гр за 6 фракций. Большинство центров защищают критические органы физическими блоками. Некоторые используют для этого МЛК. Примерно половина центров в каком либо виде используют болюсы. Большинство центров не используют систему планирования вообще, но 25% используют ее для планирования всех пациентов.
Заключение
Несмотря на мифы тотальное облучение всего тела является относительно простой процедурой лучевой терапии. Она с небольшими усилиями может быть применена в любом отделении лучевой терапии, располагающем ускорителем электронов. Данный постер по сути является исчерпывающим описанием, самой распространенной в мире техники облучения.