Page 11 - IFM 4 2012 - Całość

Inżynier i Fizyk Medyczny 4/2012 vol. 1
artykuł / article radioterapia / radiotherapy
149
Koncepcja Równoważnej Dawki
Jednorodnejh w radioterapii
Marzena Mrozowska¹, Paweł Kukołowicz²
1 Zakład Fizyki Medycznej, Szpital Specjalistyczny Podkarpacki Ośrodek Onkologiczny, ul. Ks. J. Bielawskiego 18, 36-200 Brzozów,
tel. +48 13 43 09 692, e-mailmarzea@wp.pl
2 Zakład Fizyki Medycznej, Centrum Onkologii-Instytut, ul. Roentgena 5, 02-781 Warszawa
Wprowadzenie
Głównymi założeniami radioterapii są uzyska-
nie kontroli miejscowej guza przy równoczesnej
ochronie narządów krytycznych. Pierwszy cel osią-
gany jest w momencie zwalczenia komórek nowo-
tworowych w procesie napromieniania pacjenta.
Przyjmując założenia, że oddziaływanie promie-
niowania jest przypadkowe (proces stochastyczny),
przeżycie pojedynczej komórki jest bardzo mało
prawdopodobne oraz początkowa liczba komórek
nowotworowych jest bardzo duża, prawdopodo-
bieństwo uzyskania kontroli miejscowej PKM moż-
na wyrazić następującym wzorem:
PKM = e−N(D )
, gdzie (1)
N (D) – oczekiwana liczba komórek, które przeżyły
po podaniu dawki D.
Dla konkretnej sytuacji klinicznej obliczenie PKM
nie jest możliwe, gdyż nie jest znana początkowa
liczba komórek klonogennych i ich promieniow-
rażliwość, co uniemożliwia obliczenie oczekiwanej
liczby komórek, które przeżyły ekspozycję na pro-
mieniowanie po podaniu dawki D . Dodatkowo za-
gadnienie komplikuje fakt, że rozkład dawki w gu-
zie nowotworowym nie jest jednorodny oraz że nie
jest znany rozkład komórek klonogennych w guzie.
W celu uwzględnienia niejednorodności rozkładu
dawki, wzór 1 należy zapisać w postaci [1]:
∑
−
K
k =1
k k DN
PKM = e
) (
, gdzie (2)
N k – liczba komórek klonogennych w k-tym ele-
mencie objętości, które przeżyły dawkę D k.
Wraz ze wzrostem dawki zmniejsza się przeży-
walność komórek. Przygotowując leczenie, dąży się
do uzyskania jak największej jednorodności rozkła-
du dawki w targecie, jednak nigdy rozkład dawki nie
jest całkowicie jednorodny. Jak zatem uwzględniać
ten fakt w ocenie szans na uzyskanie kontroli miej-
scowej? I co jest szczególnie ważne z punktu widze-
nia podjęcia właściwej decyzji terapeutycznej, jak
porównywać dwa różne rozkłady dawki z punktu
widzenia szans na uzyskanie kontroli miejscowej
guza? Jedną z ciekawszych odpowiedzi jest przed-
stawiona przez Andrzeja Niemierkę koncepcja tzw.
Jednorodnej Dawki Równoważnej (EUD –Equivalent
Uniform Dose ) [2].
Jednorodna Dawka Równoważna
Koncepcja Równoważnej Dawki Jednorodnej zosta-
ła wprowadzona przez Andrzeja Niemierko w roku
1997 [2]. Zakłada ona, że dwa rozkłady dawki są rów-
noważne, gdy powodują taki sam efekt biologiczny.
W przypadku guza nowotworowego dwa rozkłady
są równoważne, jeżeli prawdopodobieństwo uzy-
skania kontroli miejscowej jest takie same.
W modelu, który zaproponował Niemierko,
przyjmuje się, że napromieniany guz nowotworo-
wy składa się z dużej liczby niezależnych komórek