Inżynier i Fizyk Medyczny 6/2017 vol. 6
351
wydarzenia
/
events
się na przedłużeniu stołu, na którym on leży. W LGP siatka ob-
liczeniowa jest w postaci matrycy. Zakres stosowanej wielkości
matrycy wynosił od 0,9 mm do 1,3 mm. Czas napromieniania
zmiany nowotworowej w przypadku Gamma Knife podany jest
w minutach i zależy od zastosowanej liczby „strzałów”. Strzały
w systemie planowania leczenia to nic innego jak punkty położe-
nia izocentrów stosowanych wiązek elementarnych. Im większa
zmiana nowotworowa, tym więcej punktów izocentrycznych
(„strzałów”) dla danej zmiany nowotworowej, a więc i dłuższy
czas napromieniania.
W technice VMAT głowica akceleratora podczas napromienia-
nia porusza się wokół izocentrum, zakreślając łuki o określonej
długości kątowej. Ilość łuków zależy od wielkości zmiany nowo-
tworowej oraz jej lokalizacji. Długości łuków, które zastosowano
w planach leczenia znajdują się w przedziale od 110-220º. Zasto-
sowane kąty ustawienia stołu znajdują się w przedziale 0-315º.
Szerokość segmentu w tej metodzie dotyczy minimalnej odle-
głości, na jaką mogą się zbliżyć do siebie pary naprzeciwległych
listków kolimatora MLC, formując poszczególne segmenty. Czas
napromieniania w technice VMAT podawany jest w jednostkach
monitorowych (MU), które można przeliczyć na czas w minu-
tach, uwzględniając średnią moc wiązki (
dose rate
) w trakcie re-
alizacji planu leczenia.
Charakterystyka wybranych parametrów
oceny jakości planów leczenia
Do porównania jakości planów stereotaktycznych w obu tech-
nikach wybrano następujące parametry: gradient dawki, selek-
tywność, pokrycie dawką, indeks Paddicka oraz czas napromie-
niania zmiany nowotworowej.
Wskaźnik gradientu dawki definiowany jest jako stosunek obję-
tości izodozy stanowiącej połowę dawki referencyjnej (zalecanej
izodozy-izodozy, na którą przypisujemy podawaną dawkę terapeu-
tyczną) do objętości zalecanej izodozy. Wskaźnik ten powszechnie
używany jest do ilościowej oceny szybkości spadku dawki poza
napromienianą zmianą. W przypadku radioterapii akceleratorowej
izodoza zalecana (referencyjna) stanowi 100% dawki terapeutycz-
nej. Natomiast w terapii Gamma Knife przyjęło się traktować jako
izodozę referencyjną 50% dawki terapeutycznej.
Selektywność to wskaźnik określający, w jakim stopniu izodoza,
dla której przypisana jest dawka terapeutyczna, dopasowana jest
do kształtu napromienianej zmiany. Idealne wartości selektywno-
ści są równe 1. Pożądane są wartości najbardziej zbliżone do 1.
Pokrycie jest definiowane jako stosunek objętości docelowej
(targetu) pokrytej przez objętość zaleconej izodozy.
Indeks Paddicka jest miarą, jak dokładnie objętość rozkładu
dawki dostosuje się do wielkości i kształtu objętości leczonej.
Sukces radiochirurgii związany jest z niezwykłą konformalnością
napromieniania docelowego, którą ilościowo w dokładny spo-
sób opisuje indeks Paddicka.
Porównanie parametrów dla pacjenta
ze zmianą nowotworową – oponiak sklepistości
przystrzałkowej w lewej okolicy czołowej
Dla wybranego przypadku oponiaka przeprowadzono ocenę
konformalności planów leczenia w metodach Gamma Knife
i VMAT oraz porównanie parametrów stosowanych w procedu-
rach stereotaksji do oceny jakości planów leczenia. Zaplanowa-
na dawka dla obu metod to odpowiednio: Gamma Knife – 12 Gy
na izodozę 50% oraz VMAT – 12 Gy na izodozę 100%. Rysunek 1
przedstawia wykonane plany leczenia tego samego pacjenta dla
urządzenia Gamma Knife i akceleratorowej techniki VMAT.
W zaprezentowanych planach leczenia objętość zmiany no-
wotworowej wynosi 2,76 cm
3
. Objętość mózgu w metodzie
Gamma Knife wyniosła 1334,78 cm
3
, natomiast w systemie
planowania leczenia w technice VMAT – 1325,28 cm
3
. Wynika
to z faktu, iż obliczenia w obu metodach wykonane były na róż-
nych wielkościach elementarnych komórek siatki kalkulacyjnej
w odrębnych systemach planowania leczenia. Na rysunku (b)
został zamieszczony wykres DVH (
Dose Volume Histogram
), czyli
histogram zależności dawka – objętość. Odpowiednio linia nie-
bieska na wykresie DVH odzwierciedla dawkę w objętości guza,
różowa – w mózgu, natomiast czerwona linia przedstawia w ze-
wnętrznym obrysie pacjenta (
external
). W systemie LGP mózg
jest obrysowany zieloną linią, natomiast target – guz, niebieską.
Na rysunku (1a) przedstawiona jest dodatkowo tabela z liczbą
„strzałów” i ich lokalizacją, parametry, które są porównywane,
a także czas napromieniania.
Ilość zaplanowanych wiązek elementarnych oraz liczba łuków
zależy od wielkości zmiany nowotworowej oraz lokalizacji guza.
W przypadku tego pacjenta wykorzystano 27 „strzałów” w LGP,
a czas napromieniania wyniósł 77,9 min, natomiast w technice
VMAT zastosowano 4 łuki, a czas napromieniania to 5,23 min.
Podsumowując uzyskane dla przypadku oponiaka wartości
gradientu dawki, selektywności, pokrycia dawką, indeksu Pad-
dicka oraz czasu napromieniania dla dwóch technik, Gamma
Knife i VMAT, można stwierdzić następujące wnioski: gradient
dawki w metodzie Gamma Knife jest niższy o 33,42% niż w tech-
nice VMAT. Idealne wartości gradientu dawki to te najniżej osią-
galne. Selektywność wyższa o 20%wmetodzie Gamma Knife niż
w technice VMAT. Idealne wartości selektywności to najbardziej
zbliżone do 1. Pokrycie dawką o 1% lepsze dla techniki VMAT.
Indeks Paddicka jest proporcjonalny do selektywności, dlatego
też jego wartość w metodzie Gamma Knife jest większa o 20%.
Czas napromieniania okazał się krótszy o 93% w technice VMAT
w porównaniu z metodą Gamma Knife.
Podsumowanie
Dawki minimalne w guzie z wykorzystaniem Gamma Knife są
mniejsze niż w technice VMAT. Natomiast dawki maksymalne
i średnie w guzie przy użyciu techniki Gamma Knife są więk-
sze niż w metodzie VMAT. Porównując dawki w mózgu, można
Rys. 1
Plany leczenia techniki Gamma Knife (a) i VMAT (b)
a)
b)
