Calcularea dozei efective absorbite - gamma-terapia tumorilor maligne

1.3 Calcularea dozei efective de absorbție în iradiere fractionata
Determinarea echivalenței efectului biologic al dozelor diferite pentru distribuția în timp - una dintre cele mai dificile probleme de radioterapie moderne. Următoarele principii pentru calcularea dozei unitare nominale (NSD) pe baza datelor clinice obtinute in tratamentul cancerului de piele, si poate fi utilizat numai cu precauție în alte cazuri.

T a b l e 2
radiație Tolerant doze absorbite de organe și țesuturi umane 1

* Excluzând consecințele genetice.

TOLERANȚĂ DOZEI DIFERITE (nu Rubin P. Casarett G.W., 1972)

scheme tipice de fracționare

* Schema Fracționarea este alcătuit din mai multe următoarele direct iradieri succesive pe săptămână, în fiecare dintre care sesiunile de iradiere cu respectivul distribuite în acest ritm coloană.

Conceptul Cu toate acestea desigilării a primit recunoaștere internațională și a fost confirmată într-un număr de lucru clinice. Cu toate acestea, unii experți continuă să-l trateze cu unele dispreț. Aparent, un studiu retrospectiv al terapiei existente radiatii experienta a tumorilor maligne de diferite localizare și structura histologică a lungul timpului poate duce la modificări semnificative și completări la acest concept. Deja a stabilit că diferitele organe și țesuturi doze tolerante variază foarte mult, și există o dependență a efectului biologic nu numai asupra distribuției temporală a dozei, ci și pe volumul iradiat.
Calculele NSD utilizate în prezent numai în primă aproximație pentru stabilirea totală necesară sau permisă și doze unice la scheme de fracționare diferite. O atenție deosebită este necesară atunci când strivire mare, cu un număr mic de fracțiuni. Este total inacceptabil într-o doză de iradiere de unică NSD, calculată de iradiere fractionata. Doza nominală standard, - o valoare condiționată, și nu la toate echivalente cu o singură doză.
Conceptul inițial a unei doze standard de nominal (Ellis, 1969, 1971) are o serie de limitări: numărul de fracțiuni de doze între 5 și 35, durata totală a tratamentului de 10 până la 100 zile, rata dozei este 20- 1000 rad / min, intervalul dintre sesiuni nu este mai mică de 24 h și colab.
KI Zholkiver (1972) a propus o formulă modificată pentru calcularea NSD, care permite depășirea primelor trei limitări. Acesta poate fi folosit în toate cazurile de radioterapie externa fracționat.
În termeni generali:
(5)
unde Dc - totală absorbită de doză în rads, K - coeficient în funcție de factorii biologici menționați mai sus.
Atunci cand este expus la celulele tumorale într-un rol fundamental de iradiere la distanță jucat de numărul de fracțiuni de doză pretind:
K-llx, (6)
x - factor de recuperare care arată relația dintre doză și timp variază .32-0.22 în funcție de valoarea lui n (tabelul 5.).
Tabelul 5
Valoarea K - nx în formula (6)

Principalul factor de limitare în terapia cu radiații, toleranța țesuturilor normale. Sub influența radiațiilor ionizante asupra țesutului normal un rol important, în plus față de numărul de fracțiuni de doză, de asemenea, joacă durata totală a T tratament (în zile), inclusiv pauze regulate și forțate (din motive clinice și tehnice) în cursul iradierii:
K = nx - T0 * 11 (7)
aici Recuperare 0,11 factor, care caracterizează rata de repararea celulelor intacte adiacente homeostatice (Ellis, 1968).
Valorile G0,11 sunt date în tabelul. 6.
TABELUL 6
valorile T0`11

Toleranța majorității țesuturilor normale de origine a țesutului conjunctiv al datelor clinice ale 1800-2000 unități. NSD. Excesul de o asemenea magnitudine este plină de dezvoltarea unor complicații severe de radiații, de multe ori ireversibile.
Pentru comoditate tamper calcule în tabelul. 7 prezintă valori pentru Kj de la 2 la 60 și 71 fracțiunilor din coloana 2 de la 160 zile. Acest lucru permite, de asemenea, calcula doza totală admisibilă în funcție de parametrii n și T ale foimule:
(8)

În condițiile zilnice (de cinci ori pe săptămână), la o singură doză focal de iradiere de 200 rad, și o doză totală de 6000 rad timp de 6 săptămâni (n = 30, T-42) este tumora tamper (5 Gabl.):
6000: 2,25 = 2,665 unități ,.
și pentru țesutul țintă normală, adică pentru tumorile stromale (Tabelul 7) ...:
6000: 3,4 = 1,765 unități.
Atunci când alocă aceeași doză ca și 15 fracțiuni (valoarea medie de zdrobire - 3 sesiuni un bulldog, o singură doză de 400 razi) durata ratei de iradiere este redusă la 5 săptămâni (/ r = 15, T = 35). Lungimea tumora NSD este de 6000: 1,91 = 3141 unități, iar pentru țesutul normal 6000. 2,81 = 2.135 unități care depășesc limita de toleranță .. În consecință, doza totală în acest caz, ar trebui să fie redusă. Dacă luăm toleranța pentru 1900 de unități. NSD, în conformitate cu formula (8)
Dq = 1900 • 2,81 = 5,340 rad.
Un timp absorbit doza de 5340: 15 = 356 rad.
Atunci când calculele NSD pentru piele ar trebui să ia în considerare nu numai doza absorbită la intrare, dar, de asemenea, pe ieșirea fasciculului. De exemplu, prin iradierea unui pacient cu cancer de laringe a două câmpuri opuse (doza focală de 67%, randament - 50%) la o doză zilnică de 200 doze focale rad pe piele pentru fiecare câmp este de 150 rad la intrare și 75 la rad evacuare fasciculului. Conform datelor prezentate în tabel. 6, valoarea K este de 3,4 (n = 30, T = 42).

În cazul în care în fiecare zi este iradiat cu o cutie pentru aceeași doză focală singură intrare doza absorbită ar trebui să ridica la 300 rad, 150 vyhodnaya- rad. Doza totală de piele rămâne aceeași, dar pielea fiecăruia dintre cele două câmpuri este expus la 15 fracțiuni de 300 rad și 15-150 rad. Durata tratamentului rămâne neschimbat (r = 42). În aceste condiții,

care depășește în mod semnificativ toleranța pielii și este total inacceptabil.
Fig. 3 este un grafic de iradiere cu câmpuri opuse permite determinarea metodelor de dozare a pielii și fracționare admisibile în funcție de grosimea zonei iradiate a corpului, și dimensiunile de câmp (KI Zholkiver, C. III. Mamezhanov, 1973). Graficul prezinta mai multe grupuri de curbe care reflectă amploarea pielii la o doză focal doză corespunzătoare (3000, 4000, 5000 și 6000 rad) în mijlocul volumului iradiat. Curba superioară din fiecare grup de curbe corespunde câmpului de iradiere 4X4 cm, medie - 8X8 cm inferior -12X12 cm sau câmpuri dreptunghiulare echivalente. Curbele solide indică doza totală administrată a pielii rupt vyhodnoy- - doza de intrare pentru fiecare dintre câmpurile opuse. Liniile drepte paralele cu axa-x corespunde limite privind toleranța pielii atunci când numărul de fracțiuni (/ g) și durata tratamentului în zile (D).

Coeficientul de calcul doza unitară nominală (NSD) - B-T = ° nx `și

Etc și sabia și nu eu. 1. Numerele situate în partea stângă a liniei de treaptă rupte, pot fi utilizate în cazul în care numărul de fracțiuni de doză mai mare decât numărul de zile (de exemplu, atunci când este iradiat de 2 ori pe zi). Cu toate acestea, valoarea dereglați nedostoverno- trebuie luate în considerare doar orientative. 2. Cheie: n - numărul de fracțiuni de doze de durată T a tratamentului (zile).

Fig. 3. Doza absorbită în pista atunci când este iradiat cu câmpuri opuse (SSD = 75 cm).
Exemplu de program de utilizare. Se presupune iradierea pelvisului la o doză de 4000 rad la pacienții cu cancer de col uterin. Grosimea corpului la nivelul de câmp, centrele de iradiere de echivalent de 20 cm dimensiune câmp 6x16 cm Parte la pătrat. - 8,6 cm (Tabelul 8.). Cu o precizie suficientă practic posibilă utilizarea datelor generate corespunzătoare pătrat câmp 8X8 cm. Magnitudinea dozei totale pe piele cu doza de ieșire de 5300 P, care permite să aducă doza planificată de 25 sau mai multe fracțiuni cu iradiere zilnic, sau cel puțin 18 fracțiuni la iradiat de 3 ori pe săptămână. Pentru a determina doza de o singură intrare la fiecare zero, trebuie să împartă doza totală de intrare (conform figurii 3. - 4260 rad) la numărul corespunzător de fracții. În cazul în care acesta din urmă este, de exemplu, 30 (5 sesiuni de bulldog), o doză unică pentru fiecare câmp de intrare este egal cu 4260: 30 = 142 rad.
Parte (cm) pătrat câmpuri de iradiere dreptunghiulare echivalente (dozimetria clinică, IAEA, 1965)
Când iradierea curs divizat într-o serie de 2 până la 15 fracții (3000 razi timp de 3 săptămâni), separate printr-un interval de 4 săptămâni (7 „= 66), valoarea K este 3,55 (Tabelul 7) - deci NSD = 6000: 3. , 55 = 1690 unități.
Tabelul 8

Atunci când se planifică pentru a doua jumătate a anului, după încheierea pauzei trebuie văzută în toleranța de țesut, exprimată în unități de acces neautorizat, ca tseloe-, evident, o parte din ea a fost deja utilizat în prima jumătate a cursului de iradiere. După pauză se produce toleranță de recuperare parțială. Imediat după încheierea primei serii de cursuri de toleranță țesut radiație este egală cu B-B {L după pauză (în zile) a howls reziduale toleranță va:
(9)
În exemplul nostru, accesul neautorizat la prima serie de iradiere curs divizat, care a durat 3 săptămâni (T = 19) * 3000: 2,63 = 1,140 unități. toleranță reziduală după o pauză de 28 de zile (7 „+ I = 49) se calculează cu ajutorul tabelului. 6.
În cazul în care al doilea curs este planificat să folosească seria de aceeași fracționării ca și în prima serie, numărul fracțiunii / I? va:
(10)
unde n - numărul de fracțiuni de doză, în cazul unui curs continuu de iradiere, n - numărul de fracțiuni din prima serie.
În exemplul nostru, numărul de sesiuni pentru a doua serie de cursuri
* Este de așteptat ca tratamentul începe luni și se termină în a treia zi de vineri a săptămânii


Atunci când se aplică circuitului de fracționare orice tamper la a doua serie de rate split-expunere nu trebuie să depășească diferența dintre toleranța inițială și reziduală țesutul normal. Dacă, în cazul de mai sus, este de dorit să termine tratamentul în termen de trei săptămâni, în formă de 9 sesiuni (T = 19), apoi K = 2,41 (tab. 6). Astfel, în conformitate cu formula (8)
Doză unică focală este de 2100: 9 = 230 rad.
Atunci când se planifică cursuri de radioterapie repetate la intervale de timp mai mult de 3 luni, se presupune că reconstituirea stromale după un prejudiciu de radiații atinge un maxim după o perioadă medie de 100 de zile. Abia după această perioadă a dezvăluit târzie daune de radiații (Knauer, 1968). În acest caz,
(N)
Dacă este necesar, aveți posibilitatea să atribuiți un nou curs de terapie cu radiații, în care compactorul nu trebuie să depășească 1900 ~ -Vost.
Efectele radiobiologice, este cunoscut, de asemenea, în mare măsură determinată de volumul de țesut iradiat. Cu cat mai mare tumora, doza mai absorbită necesară pentru a produce un efect terapeutic, de exemplu. E. Pentru a reduce numărul de celule tumorale viabile la un nivel minim. Pe de altă parte, gradul de deteriorare a țesutului normal depinde și de volumul iradiat. Din practică, de exemplu, este cunoscut faptul că toleranța pielii ajunge la 000 9000-10 bucuros fracționarea obișnuită, în cazul în care suprafața iradiat în intervalul de 1-2 cm2, dar nu depășește 4000-5000 bucuros când iradiază zerouri mari.
Toate cele de mai sus este valabil atunci când este iradiat volum de aproximativ 100 cm3 (Liversage, 1969). La calcularea
NSD pentru tumorile și țesuturile normale alte volume pot fi luate de factorii de corecție derivate empiric din datele clinice și prezentate în tabelul. 9.
Tabelul 9
Factori de corecție pentru calcularea accesului neautorizat, ținând seama de volumul iradiat

Dacă, de exemplu, doza de tumora de 6000 rad cand n = 30, T = 42 (volumul țintă 100 cm3), apoi tumora NSD - 2665 unități, pentru tesut normal-1765 u. Dacă volumul țintă de 1000 cm3 falsifica tumora - 2345 unități, pentru țesuturile normale - .. 2295 unități, care depășește cu mult toleranța lor și nu oferă o gamă terapeutică. Pentru a preveni complicații de radiații, în acest caz, se recomandă fracționarea mai fină, cu creșterea duratei totală a tratamentului.
Tabel. 10 prezintă valorile corespunzătoare ale NSD și rad echivalent.
Tabelul 10
Raportul dintre NSD și bucuros-echivalent 1

1 Pentru valori intermediare și inviolabil rad ekvnvalenta calcule suplimentare cu privire la datele din tabelul trebuie produse. 5 și 6.
Trebuie remarcat faptul că noțiunea de bucuros-echivalent nu este fizic, și conținutul biologic. La calcularea echivalent bucuros să țesuturi și organe care sunt pe isodozelor hartă peste 100% doza focale, efect biologic, exprimat în rad-echivalente, nu corespunde doza absorbită este o consecință a diferențelor de efectul fracțiunilor de doză pentru secțiunile corespunzătoare de țesut.
Valorile echivalente înveselim în comparație cu interesul arătat în tabelul isodozelor. 11.
Tabelul 11
doză echivalentă și se absoarbe bucuros raportul

Aici este un exemplu folosind tabelul. 11. Să presupunem că gama-terapia cancerului pulmonar in doza totala a esofagului, situată în isodozelor de 50% a fost de 3000 rad in 30 tratamente (T - A2). Efectul biologic corespunde 3000-33: .. 50 = 1980 * 2000 razi eq, adică este aproximativ egală cu cea a 10 fracțiuni de peste 2 săptămâni (aproximativ 860 de unități desigilării, vezi Tabelul 10 ...).
La calcularea nevoii rad-echivalenții desigilării pentru eliminarea această traducere suplimentară, deoarece conceptul de numărul de doze include fracții desigilării.
În continuare, amploarea dozei necesare de focale radioterapie a tumorilor în diferite locații sunt indicate în unități de rad-NSD și echivalente. Acest lucru vă permite să se ghideze după criterii radiobiologice uniforme pentru o anumită metodă de distribuire a dozei în timp, prevenind greșelile atunci când aleg un singur și dozele totale.