Inżynier i Fizyk Medyczny 4/2016 vol. 5
191
radioterapia
/
radiotherapy
artykuł naukowy
/
scientific paper
Zastosowanie techniki VMAT
z bramkowaniem oddechowym
w radiochirurgii stereotaktycznej
Application of the respiratory gated VMAT technique
in stereotactic radiosurgery
Krzysztof Ślosarek
1, 3
, Łukasz Dola
1
, Wojciech Osewski
2
, Roland Kulik
1
, Wojciech Leszczyński
1
1
Zakład Planowania Radioterapii i Brachyterapii, Centrum Onkologii – Instytut MSC,
ul. Wybrzeże AK 15, 44-101 Gliwice, tel. +48 32 278 80 18, e-mail:
2
Zakład Radioterapii, Centrum Onkologii – Instytut MSC, ul. Wybrzeże AK 15, 44-101 Gliwice
3
Wyższa Szkoła Humanitas, Sosnowiec, Instytut Elektroradiologii, ul. Kilińskiego 43, 41-200 Sosnowiec
otrzymano / received:
5.07.2016
poprawiono / corrected:
14.07.2016
zaakceptowano / accepted:
9.08.2016
Streszczenie
R
adiochirurgia to sposób frakcjonowania dawki w radiotera-
pii, polegający na podaniu kilku dużych dawek frakcyjnych
w małej objętości. Jej realizację umożliwiają zaawansowane
techniki dynamiczne. Jedną z nich jest technika, w której zasto-
sowane są wiązki o zmiennym kształcie przy jednoczesnym ob-
rocie głowicy akceleratora oraz zmiennej mocy dawki. Technikę
tę określamy jako technikę obrotową z modulacją intensywności
dawki VMAT (
Volumetric Modulated Arc Therapy
). Zmiany nowo-
tworowe położone w strukturach anatomicznych zmieniających
swoje położenie na skutek oddychania wymagają zastosowania
techniki bramkowania oddechowego w celu zmniejszenia dawki
w tkankach zdrowych otaczających guz nowotworowy. Bram-
kowanie oddechowe to technika, która polega na wyłączeniu
ekspozycji promieniowania, kiedy guz nowotworowy znajduje
się, wskutek oddychania pacjenta, poza wiązką promieniowania.
Połączenie wyżej opisanych technik napromieniania z frakcjo-
nowaniem radiochirurgicznym pozwala optymalnie wykorzy-
stać oprogramowanie do obliczania rozkładu dawki, możliwości
techniczne akceleratorów biomedycznych oraz radiobiologię
w celu zwiększenia prawdopodobieństwa miejscowego wyle-
czenia. Jednak powiązanie technik napromieniania ze zmianą
sposobu frakcjonowania dawki nie wystarczy, aby zastosować
te metody w praktyce klinicznej. Czynnikiem niezbędnym jest
obrazowe zweryfikowanie pozycji terapeutycznej pacjenta oraz
dozymetryczne sprawdzenie poprawności obliczonego rozkła-
du dawki. Technika radiochirurgiczna z wykorzystaniem bram-
kowania oddechowego i VMAT omówiona zostanie na przykła-
dzie pacjenta, który otrzymał dwa niezależne kursy radioterapii
w odstępie ośmiu miesięcy. W celu zweryfikowania dawki całko-
witej otrzymanej przez pacjenta zastosowano oprogramowanie
do deformacji obrazu tomografii komputerowej, obrysów struk-
tur oraz rozkładów dawki.
Słowa kluczowe:
IMRT, VMAT, gating, SRS, deformacja tomo-
grafii komputerowej i rozkładu dawki, TCP , NTCP
Abstract
R
adiosurgery is the way of the dose fractionation were few
high doses are delivered in small volume. It’s realization is
possible due to dynamic techniques. One of such a technique
is VMAT (Volumetric Modulated Arc Therapy) technique where
the beams with variable shape are used together with accele-
rator gantry rotation and dose rate modulation. If cancerous
lesions are located in anatomical structures, which one could
change its position by patient breathing, then it is required to
use respiratory gating system to reduce delivered dose to nor-
mal tissues surrounding the tumor. Respiratory gating system
turns off the radiation when the tumor is outside the radiation
beam due to patient breathing. The combination of respiratory
gated VMAT technique with radiosurgery allows optimum use
of the dose distribution calculating system, technical capabi-
lities of biomedical accelerators and radiobiology in order to in-
crease the probability of a local cure. However, the combination
of irradiation techniques with the changes in the dose fractio-
nation is not enough to apply these method in clinical practice.
The image guided radiation therapy is the necessary factor to
verify patient treatment position. Additionally dosimetry ve-
rification of the calculated dose distribution have to be done.
The respiratory gated VMAT technique will be discussed on the
example of a patient who received two independent radiothe-
rapy courses (with eight months break between). To verify the
total dose, received by the patient, the dedicated software was
used to perform deformation of the computed tomography vo-
lume, structures outlines and dose distributions.
Key words:
IMRT, VMAT, gating, SRS, CT volume and dose distri-
bution deformation, TCP, NTCP
