vol. 5 2/2016 Inżynier i Fizyk Medyczny
88
radioterapia
\
radiotherapy
artykuł naukowy
\
scientific paper
Jednak z biologicznego punktu widzenia jest różnica między
tymi sposobami podawania dawki. Z obliczeń wynika, że rozkła-
dy dawek fizycznych są porównywalne (Fot. 4 i 5). Czy oba spo-
soby napromieniania spowodują taki sam efekt terapeutyczny?
Rozważania radiobiologiczne
Dawki promieniowania są biologicznie równoważne, jeżeli wy-
wołają taki sam efekt terapeutyczny. Pamiętajmy, że na efekt
biologiczny ma wpływ nie tylko dawka całkowita, ale również
wartość dawki frakcyjnej, sposób jej frakcjonowania oraz całko-
witego czasu leczenia [7, 15]. Rozważmy dwa wyżej opisane spo-
soby zastosowania
boostu
. Jeżeli stosujemy dwa etapy leczenia,
wówczas w pierwszym etapie cały obszar
napromieniany otrzymuje dawkę frakcyjną
2 Gy, do dawki całkowitej 50 Gy. W drugim
etapie leczenia dawkę frakcyjną dwu-gre-
jową otrzymuje tylko obszar gruczołu
krokowego (dawka 10 Gy podana w pięciu
frakcjach, czyli dawka frakcyjna równa jest
2 Gy). Natomiast obszar węzłów chłonnych
oraz narządy krytyczne (pęcherz moczowy
oraz rektum) otrzymują minimalne dawki
frakcyjne, ponieważ znajdują się poza po-
lem wiązek promieniowania (Fot. 6).
Wyniki obliczeń dawek biologicznie
równoważnych (D
izoGy2
) dla dwuetapowego
schematu leczenia przedstawiono w tabe-
li 1. Dawka biologicznie równoważna, obli-
czona na podstawie wzoru 1, nie uwzględ-
nia czasu leczenia, jedynie wartość dawki całkowitej i frakcyjnej.
D
D
d
izoGy
k
n
k
fk
2
1
2
=
+
+
=
∑
*
α β
α β
1
gdzie
D
k
– dawka całkowita w k-tym etapie leczenia;
d
fk
– dawka frakcyjna w k-tym etapie leczenia;
α/β – współczynnik radiobiologiczny charakteryzujący tkankę.
Z przeprowadzonych obliczeń wynika, że całkowite dawki fi-
zyczne i biologicznie równoważne są porównywalne, różnice są
poniżej 1 Gy.
W tabeli 2 przedstawiono wyniki obliczeń dawek biologicznie
równoważnych dla jednoetapowego schematu leczenia (SIB).
Z obliczeń wynika, że stosując 30 frakcji,
dawki biologicznie równoważne, zarówno
w napromienianym obszarze, jak i narzą-
dach krytycznych, są porównywalne do
DizoGy2 obliczonych dla dwuetapowego
leczenia. Różnice są mniejsze od 1 Gy. Je-
żeli jednak w schemacie SIB zastosujemy
25 frakcji, co spowoduje, że dawka frak-
cyjna w objętości gruczołu krokowego
wzrośnie do 2,4 Gy, wówczas dawka bio-
logicznie równoważna będzie o ok. 10%
większa (w stosunku do 30 frakcji) w po-
zostałych objętościach będzie nieznacz-
nie większa (ok. 1 Gy). Oznacza to, sto-
sując dwuetapowy schemat leczenia lub
jednoczasowy
boost
, dla tej samej liczby
frakcji, dawki biologicznie równoważne są
porównywalne, w konsekwencji wynik te-
rapeutyczny również jest porównywalny.
Jeżeli jednak zmniejszymy liczbę frakcji
do 25 w schemacie jednoetapowym (SIB),
wówczas dawka biologicznie równoważ-
na w gruczole krokowym jest większa,
Fot. 5
Rozkłady dawek przedstawione w postaci DVH dla techniki boostu dwuetapowego (kwadraty) oraz SIB (trójkąty) dla
obszaru guza nowotworowego (A), objętości węzłów chłonnych – B; C – pęcherza moczowego oraz rektum – D.
A
B
C
D
Fot. 6
Dwuetapowy schemat leczenia; w pierwszym etapie w czasie 20 frakcji dawki frakcyjne we wszystkich analizowa-
nych obszarach wynosiły 2 Gy (A). W drugim etapie leczenia (B), w czasie 5 frakcji dawki frakcyjne są różne w analizowa-
nych obszarach.
Tabela 1
Dawki całkowite (fizyczne) i biologicznie równoważne (D
izoGy2
) dla dwuetapowego schematu leczenia. D oznacza
dawkę całkowitą, df – dawkę frakcyjną – są to dawki fizyczne, czyli energia pochłonięta w jednostce masy
Pierwszy etap
Drugi etap
Suma: pierwszy
i drugi etap
α
/
β
[Gy]
D
[Gy]
df
[Gy]
DizoGy2
[Gy]
D
[Gy]
df
[Gy]
DizoGy2
[Gy]
DizoGy2
[Gy]
D
[Gy]
Gruczoł krokowy
1,5 50 2
50
11,0 2,2 11,6
61,6 61,0
Węzły chłonne
20 50 2
50
1,0 0,2
0,9
50,9 51,0
Pęcherz moczowy
15 50 2
50
3,5 0,7
3,2
53,2 53,5
Rektum
15 50 2
50
2,0 0,4
1,8
51,8 52,0
