Автореферат и диссертация по медицине (14.00.14) на тему:Радиобиологическое и дозиметрическое планирование контактной лучевой терапии злокачественных новообразований

Р Г Б ОД 1 О ЯНВ 1385

иа правах рукописи

Сущихина Мария Александровна

РАДИОБИОЛОГИЧЕСКОЕ И ДОЗИМЕТРИЧЕСКОЕ ПЛАНИРОВАНИЕ КОНТАКТНОЙ ЛУЧЕВОЙ ТЕРАПИИ ЗЛОКАЧЕСТВЕННЫХ НОВООБРАЗОВАНИЙ.

14.00.14. - Онкология 03.00.01. - Радиобиология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

МОСКВА - 1995

Работа выполнена в Онкологическом Научном Центре им. Н.Н.Влохина РАМН.

Научные руководители: доктор фиа.-мат. наук В-А.Костылев кандидат мед. наук ЫИ-Нечушкин

Официальные оппоненты: доктор медицинских наук, профессор Б.МВтюрин доктор биологических наук А.А.Вайнсон

Ведущая организация: Московский научно-исследовательский

онкологический институт им. П.А.Герцена

Защита диссертации состоится " " 100 года

на заседании диссертационного совета К.001.17.01 в Онкологическом научном центре им. Н.Н.Блохина РАМН (115478, Москва, Каширское шоссе, 24).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Онкологического научного центра РАМН.

Автореферат разослан " *_1005 года

Ученый секретарь диссертационного совета доктор медицинских наук, профессор

В.С.Турусов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.

Актуальность темы. Внутритканевая лучевая терапия эффективно используется в самостоятельном варианте, а также как часть сочетанного или комбинированного курса при лечении опухолей различных локализаций. Контактное облучение (брахитерапия) делает возможным подведение высокой дозы к ограниченному объему с наименьшей лучевой нагрузкой на здоровые ' ткани и критические органы. Это преимущество брахитерапии, а также требуемая точность подведения планируемой дозы ±5% реализуется лишь при соблюдении комплек с мер, составляющих программу гарантии качества в контактном облучен!ш. Разработка и внедрение в клинику важнейших составных частей комплекса методой по обеспечению качества контактной лучевой терапии дозиметрического и радиобиологического планирования является актуальной задачей.

Новые возможности контактной лучевой терапии повысили требования к уровню выполнения сопутствующей дозиметрии, дозиметрического и радиобиологического планирования и реализации всего плана облучения. Поэтому одновременно с установкой в отделении радиохирургии ОНЦ РАМН аппарата Пт1сго5е)ес1гоп-1.ПК", а затем "гтсго5е1ес1гоп-ШЖ" и освоением методик контактного облучения опухолей головы-шеи, молочной железы, мягких тканей и других локализаций, была начата разработка научно обоснованного подхода к проведению дозиметрического и радиобиологического сопровождения внутритканевой лучевой терапии. Накоп енный нами опыт позволил сформулировать, отработать и внедрить комплекс мер, включающих предлучевую подготовку, радиобиологическое и дозиметрическое планирование контактного облучения, повысив, тем самым, эффективность брахитерапии, проводимой в ОНЦ РАМН.

Цель и задачи исследования. Основной целью работы является исследовние радиобиологических и дозиметрических параметров, лежащих в основе планирования контактной лучевой терапии и формирование комплекса мер по обеспечению гарантии качества контактного облучения. В соответствии с целью исследования были поставлены следующие задачи:

1. разработать методику калибровки источника 1Ю1г высокой активности, оценить необходимость проведеня собственной аттестации источников излучения, сформулировать систему дозиметрического обеспечения контактного облучения.

2. отработать этап топометрической подготовки больных к контактному облучению, конкретизировать и внедрить в клиническую практику необходимый для каждой локализации объем топометрического исследования.

3. исследовать возможности оценки физического дозного поля по гистограммам доза-объем, провести анализ результатов лечения группы больных с опухолями полости рта с целью поиска клинически 'значимого фактора неоднородности дозного поля.

4. проанализировать клинические результаты внутритканевого облучения, проводимого в различных диапазонах мощности дозы, подтвердить эквивалентность режимов непрерывного и фракционированного контактного облучения.

5. на основе проведенных исследований разработать методику радиобиологического и дозиметрического планирования контактного облучения различных локализаций, гарантирующую выполнение требуемого качества внутритканевой лучевой терапии.

Научная новизна. Впервые сформулирован и выполняется большой комплекс физических, технических и клинических ' мероприятий, составляющих основу программы гарантии качества в брахитерапии.

Для высокоактивного источника. 1Ю1г впервые разработана система дозиметрического обеспечения контактного облучения, реализация которой непосредственно влияет на точность подведения планируемой дозы.

Впервые разработано конкретное содержение топометрической подготовки больного к контактному облучению различных локализаций,, определены роль и место топометрического исследования в общем объема клинических аспектов программы гарантии качества

Исследованы способы оценки и коррекции доаных полей путем построения гистограмм доза-объем и оптимизации времеии нахождения источника излучения в активной позиции.

Впервые . проанализированы клинические результаты внутритканевого облучения, проводимого в различных диапазонах мощности дозы, подтверждена эквивалентность режимов непрерывного и фракционировашюго облучения, а также проведено исследование фракционированного режима внутритканевого облучения с позиций двух радиобиологических моделей.

Научно-практическая значимость. Проведенные исследования стали основой для разработанных методик радиобиологического и дозиметрического планирования контактного облучения различных локализаций, по который: в отделении радиохирургии ОНЦ РАМН осуществляется дозиметрическое сопровождение, дозиметрическое и радиобиологическое планирование лучевой терапии опухолей головы-шеи, молочной железы, мягких тканей, пищевода, легких, уретры, других локализаций, проводимой иа аппаратах "пнегоЗе1ес1гоп- II" и "гтсгоЗе1ес1гоп-1ГО1Г. Эти методики внедрены в

практику работы лечебных учреждений, специалисты которых прошли обучение в Отделении Лучевой Топометрии и Клинической Дозиметрии ОНЦ РАМН (Областной онкологический диспансер г.Нижний Новгород, Областной онкологический диспансер г.Челябинск, НИИ ДиХ МЗ РФ).

Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из 5 глав, изложенных на 235 страницах , иллюстрирована 30 таблицами и 70 рисунками и состоит из введения, описания маткериалов и методов исследования, собственных исследований и их обсуждения, заключения и выводов. Список цитируемой литературы включает 102 работы на русском и 85 на иностранных языках.

Материалы и методы исследования.

Аппараты для проведения контактного облучения, источники излучения. Работа выполнена с использованием двух аппаратов для проведения контактного облучения по принципу "remote afterloading". "MicroSelectron-LDR" (Nucletron) -15 - канальный аппарат для проведения контактного облучения в диапазоне низкой мощности. дозы (LDR). Конструкция аппарата предусматривает работу с гибкими сборками на основе' 1?7Cs. "MicroSelectron-HDR" (Nucletron) - 18-канальный аппарат для проведения контактного облучения в диапазоне высокой мощности дозы (HDR) Аппарат имеет один источник 1и1г , который можно перемещать по гибким или жестким интрастатам с шагом 2,5 мм или 5 мм. Максимальное число активных позиций в катетере - 48. Номинальная активность источника 10 Ки.

Вычислительная техника. На разных этапах работы использовались также вычислительные машины, как ЕС1010, "Искра" (вычислительный центр ОНЦ РАМН), "Nord" (ЦЭМИ РАН), позднее персональные системы "Sircis" ("Informatec",Франция), "Mevaplan" ("Siemens", Германия), Cadplan ("Dosetec", Канада). Основная часть работы выполнена на IBM Personal Sistem/2, модель 80-111, включающей главный процессор 80386, 20МНг, сопроцессор 80387, 3.5 дюймовый дисковод для дискет 1.44 МВт, жесткий диск 115 МВт, IBM модель 8513 цветной монитор, матричный принтер, дигитайзер 16x24 дюйма, HP А4/АЗ графический шестицветный плоттер. Системы, предназначенные для планирования облучения с помощью "microSelectron-HDR", содержат устройство, для записи информации на программную карту. Программный комплекс NPS, инсталлированный на PS-2 дает возможность проводить планирование контактного облучения на аппаратах "Selectron", "microSelectron-LDR", "microSelectron-HDR", и объемных имплантаций короткоживущих изотопов; программу для

"microSelectron-LDR" молено адаптировать для расчета дозных полей от источников для ручного введения.

Методы дозиметрии. Калибровка источника 1И1г проводилась в воздухе, положение источника и камеры фиксировалось подвесной плексовой рамой (Nucletron) .Измерения проводились цилиндрической камерой PTW-micro с чувствительным объемом 0,1 см3 в паре с электрометром "КОМ", и камерой PTW 23-333 с чувствительным объемом 0,6 см3 с электрометром "Victoreen", эти пары были откалиброваны относительно третьей, референсной, Farmertype NE 2571 - камеры и электрометра "Dosemaster". Прямая дозиметрия на больных проводилась дозиметрическими системами "Rainbaw" ("Victoreen") и DPD-a ("Scanditronix"),

Клинический материал. С 1087 по 1093 г. по разработанным методикам планирования на аппаратах microSelectron-HDR проведено лечеш« 635 больных с опухолями головы-шеи, молочной железы, мягких тканей, влагалища (детская гинекология), печеночного протока, уретры, пищевода, бронхов. Таблица 1 содержит дачные о количестве больных по каждой локализации и способе лечения. Таблица 1.

Клинический опыт применения аппаратов "microSelectron".

Локализация Количество пациентов Тип имплантации Аппарат

Молочная железа 287 внутритканевая microSelectron-LDR

Мягкие ткани D8 внутритканевая microSelectron-LDR,

mteroSeiectrcn-HDIt

Голова-шея 61 внутритканевая microSelectron-LDR

Парастернальная зона 141 внутрипросветная mlcroSelectron-HDK

Бронхи 9 внутрипросветная mlcroSelectron-UDn

Печеночный проток а внутрипросветнал microSelectron-HDR

Пищевод 13 внутрипросветная microSelectron-HDR

Уретра S. внутрипросветная mícrciélectron-HDR

Детская онкология 12 ввутриполостиая microSelectron-LDR

внутритканевая microSelectron-HDR

С35

Подробный анализ клинического материала приведен л диссертациях на соискание ученой степени доктора медицинских наук Матягаша Г.Г.,

Цихйсели Г.Р., Нечушкина М.И.. Топометрическое исследование и работа со снимками проводилось с ' сотрудником ОЛТКД С.ЮМорозовЬй. Ретроспективный анализ с целью сравнения результатов лечения опухолей мягких тканей в различных диапазонах мощности дозы был проведен для группы из больных совместно со. ст.нл. дмлГ.Р.Цихисели, анализ клинического материала с применением гистограмм доза-объем - для группы больных с опухолями слизистой полости рта проводился совместно с врачом отделения радиохирургии Е.А.Сидоренко.

Прямая дозиметрия проводилась, в основном, при внутрипросветном облучении легких и пищевода, и выполнена для 34 больных ( 108 точек).

Результаты и обсуждение.

ДОЗИМЕТРИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ КОНТАКТНОГО ОБЛУЧЕНИЯ

Современные требования к точности подведения планируемой дозы ±5% выделяют дозиметрическое обеспечение как один из основных физических аспектов, определяющих качество контактного облучения.

Определение активности капсулированного источника 1П1г. Высокоактивный источник 1921г, используемый в аппарате "microSelectron-HDR", обеспечивает проведение облучения в режиме высокой мощности дозы (HDR) - свыше 0.2 Гр/мин. Требования к точности задания силы источника ±2% не позволяют использовать данные сертификата с указанием эквивалентной активности, определяемой из измерений экспозиционной мощности дозы с погрешностью ±10%, ' как исходные для системы планирования. Собственный метод калибровки источника был сформулирован нами и выполняется для определения активности капсулированного источника 1И1г.

Мы выражаем силу капсулированного источника ,га1г в значениях экспозиционной мощности дозы на расстоянии 1м от источника Хк, определяемых из измерений. Калибровочные измерения проводятся в воздухе с использованием плексовой рамы для фиксации положения излучателя и камеры.

С 1990 г. для проведения калибровочных измерений мы использовали цилиндрическую камеру PTW-micro и электрометр RDM ("Therados"). Чувствительный объем камеры 0.1 см3 Толщина стенки (материал -polymethylmethacrylate - С5Н802) - 1.75мм, ее плотность 0-21 г/ см'( рхх, где р - плотность материала, х - толщина стенки ) , равновесный колпачок из того же материала толщиной 3.0 мм имеет плотность 0.36 г/ смг. В 1992 г. для проведения независимых измерений была подготовлена еще одна пара:

камера PTW N 23 333 и электрометр "Victoreen". Чувствительный объем камеры 0.6 см1, материал стенки и колпачка тот же. Толщина стенки камеры 0.5 мм, ее платность 0.06 г/ см', те же параметры для равновесного колпачка -3.0мм и 0.36 г/ см2.

Для определения характеристик источника 1К1г по результатам калибровки в воздухе, коэффициент Nx измерительной камеру должен связывать экпозиционную дозу в месте нахождения центра камеры с : показаниями электрометра при соответствующей энергии излучения. Для используемых ионизационных камер по результатам относительной калибровки были определены экспозиционные калибровочные коэффициенты для энергии «Со (были сформированы ~ри пары инструментов: референсная пара - камера Fermer-type NE 2571 и электрометр "Ionex Dosemaster" и поверяемые пары: камера PTW-micro и электрометр "RDM", камера PTW N23 333 и электрометр "Victoreen"). Значение Nx для энергии 1И1г получали интерполяцией , используя величины Nx для энергии ""Со и низковольтного рентгеновского излучения с учетом поглощения в стенках камеры и колпачка для соответствующих энергий (Goetsch). Поправка Nx на энергию |и1г с. учетом поглощения в стенке камеры и равновесном колпачке составила около 19¿ что согласуется с данными Ezzell. Калибровка источника излучения.

Калибровочные измерения для определения силы источника 1Я1г. проводятся при перезарядке аппарата "microSelectron-HDR", т.е. 1 раз о три-четыре месяца. Калибровка проводится в воздухе, положения источника и камеры фиксируются плексовой рамой Показания электрометра M пересчитываются в значение экспозиционной мощности дозы на 1м ; г источника излучения по фг рмуле:

Xk= Nx,r*M/C dk'Cr'Cg'Ct,p (Р*м7час),

где Хк- калибровочное значение экспозиционной мощности дозы в

воздухе на 1м от источника NxIr - i пибровочный коэффициент камеры M - показания электрометра

t - время похождения источника в активной позиции dfc - расстояние источник-камера

Сг •- поправочный коэффициент на рассеяние в помещешш Cg - поправочный коэффициент на градиент поля в объеме камеры СЧ,р-паправочный коэффициент на температуру и давлеаиэ (относительно tup при калибровке камеры).

Мы проводим измерения яри dk = 10 см и вводим поправки, соответствующие этому расстоянию и объему камеры. Анализ данных позволяет сделать вывод о точности калибровочных и промежуточных измерений: 2 независимых серии измерений проведенные с интервалом около 3-х месяцев, показали отношение калибровйчной и номинальной активности 0.94+0.96, воспроизводимую в каждой серии с точностью в пределах ±1%. Результаты измерений, проведенных двумя парами инструментов: PTW-micro + RDM и PTW N23 333 + Victoreen различаются в пределах 2.5%, что характеризует точность калибровки и показывает ее соответствие требованиям по определению силы источника. Таблица 2 содержит результаты ' калибровочных измерений, проведенных для семи источников 1!21г, инсталлированных с 1990 по 1993 год Среднее значение отношения калибровочной и номинальной активности составило 0.951 ± 0.046. Стандартное отклонение, отражающее степень разброса калибровочного значения активности относительно среднего, согласуется с точностью 10% указанной производителем в сертификате на источник. Поправка номинального значения активности в среднем на 5% - убедительный аргумент в пользу проведения собственной калибровки источника и занесения калибровочных данных в качестве исходных в планирующую систему.

. Таблица 2

Результаты калибровочных измерений, проведенных для семи

последовательных инсталляций источника 1Э21г высокой агтивпоети.

N источника 1 2 3 4 & 6 7

Дата калибровки Н.06.В0 30.10.80 13.06.91 oi.ee.9i 09.03.92 03,07.92 04.04.93

Отношение Ак/Ан Д93 0.86 0.95 0.956 0.985 ■ 0.94 0.935

Дозиметрическое планирование контактного облучения.

Дозиметрическое планирование контактного облучения проводится индивидуально для каждого больного с учетом всех особенностей имплантанта и его положения относительно нормальных тканей и критических органов. Информация о взаимном расположении интрастатов (источим ков), общем объеме имплантанта, его позиции - результат топометрического исследования, которое является обязательной частью предлучевой подготовки для всех видов контактного облучения. Конкретное

содержание этапа предлучевой подготовки, включающего топометрическое исследование, дозиметрическое и радиобиологическое планирование, определяется видом имплантации и сформировано Нами для трех типов имплантантов: правильных, с жесткими интрастатами и фиксирующими пластинами (молочная железа, мягкие ткани), неправильных, с гибкими катетерами (голова-шея, мягкие ткани), и внутрипросветных имплантаций с использованием одного-двух гибких катетеров (парастернальная зона, пищевод, бронхи, пченочный проток, уретра). Основой для определения необходимого и достаточного объема предлучевого исследования для каждого из указанных видов имплантаций стало сопоставление результатов дозиметрического планирования для планируемой идеальной схемы размещения источников и реального имплантанта.

Предлучевое исследование для правильных имплантантов,

Регулярные имплантанты с жесткими интрастатами и фиксирующими пластинами хорошо воспроизводят планируемую схему размещения источников. Относительная разница мощности дозы в точке, дозирования для идеального и реального вариантов составляет около 3%..Облучаемый объем для этого вида имплантации (за редким исключением) всегда перекрывает объем мишени, поэтому при планировании ориентируются на столько на положение точки дозирования, сколько на процентное соотношение мощности Лозы на краю и в центре имплантанта. Отношение значения мощности дозы в пределах 3% означает несущественное изменение величины облучаемого объема (положение точки дозирования изменяется в пределах 1 мм). Таким образом относительное положение источников для правильного имплантанта соответствует планируемому в допустимых пределах и конкретизация идеальной схемы для данного больного заключается в указании длин источников, загружаемых в каждый шгграстат..

Для объемной реконструкции имлантанта и определения длины каждого интрастата в тканях выполняется пара снимков по изоцептрическому методу. Дозиметрическое ' планировать проводится с использованием библиотеки стандартных программ облучения, включающий 5 типов имплантаций соответственно виду фиксирующей пластины: двухплоскостные имплантации, имеющие в сечении треугольник со стороной 16 и 18 мм., расчитанные на 11. или 13 источников) и двухплоскостная имплантация 15 источников, имеющая в сечении треугольцик со стороной 18 мм. Индивидуализация стандартной схемы происходит В соответствии с длиной интрастатов. в ткани, определенной. в результате реконструкции. Оценка дозного поля и выбор референсной мощности дозы проводится по принципам парижской системы.

Предлучепое исследование и дозиметрическое планировали« для неправильных имплантантов.

Неправильные имплантанты с гибкими катетерами требуют большего объема предлучевой подготовки. Она начинается с оценки размеров облучаемого объема, формирования границ мишени и определения идеального варианта размещения источников. По указанным данным проводится этап предварительного планирования, определяется положение точки дозирования, значение мощности дозы .в ней и время облучения на значение планируемой дозы.

Степень соответствия реального имплантанта планируемой идеальной схеме,изменение параметров дозиметрического планирования и качеств» дозного поля были изучены для группы больных (9 пациентов). Оказалось, что реальная точка дозирования, как правило, не соответствует планируемой как по значению мощности дозы (греф), так и по позиции относительно источников излучения, что является следствием нарушения планируемой геометрии имплантанта. Наибольшая разница значений референсной мощности дозы составила 25%, облучаемого объема - 32%, времени облучения - 36% для рассматриваемой группы. Проведенное исследование - веский аргумент в пользу индивидуального планирования для реального неправильного имплантанта, осуществляемого по схеме: предварительное планирование идеального варианта; топометрическое исследование реальной системы источников; дозиметрическое и радиобиологическое планирование для реального имплантанта. Поэтому после внедрения имплантанта необходимо получить информацию о реальном взаимном расположении катетеров, размерах и форме облучаемого объема, соответ< чии положения его границы границе мишени, расстоянии до критических органов. В процессе топометрической подготовки в интрастаты загружаются имитаторы источников излучения, используются рентгеноконтрастные метки, а для совмещения границ облучаемого объема и мишени используется направляющая пластина с маркером! Выполняется пара снимков для ортогональной реконструкции. Этот тип реконструкции дает наилучшие результаты по точности положения интрастата - в пределах 2 мм. и наиболее удобен для идентификации катетеров на паре снимков.

Качество дозного поля оценивается по его равномерности: отношением мощности долы на границе к значению минимальной мощности дозы в центре мишени (в соответствии с принципами парижской системы) и по соответствию объема, охы<тЫ1Ш1'мчго референсной изолинией, объему мишени.

Равномерность реального дозиого поля всегда хуже планируемого и обычно составляет 70-75%, величина облучаемого объема перекрывает объем мишени из-за вовлечения в облучение нормальных тканей в подчелюстной зоне из-за особенностей конструкции источников (фиксированный неактивный хвостовик) - именно эта область, к сожалению, имеет наибольшую лучевую нагрузку из-за относительной близости интрастатов (что связано с анатомическими особенностями) Сопоставление результатов

предварительного планирования для идеальной схемы и реального имплантанта показывают необходимость тщательной индивидуальной предлучевой подготовки для неправильных имплантантов. С позиций гарантии качества индивидуальная премлучевая подготовка - необходимое условие для проведения контактного облучения при использовании неправильных имплантантов.

Прсдлуче- ю исследование и дозиметрическое нлшшронание внутрипросветпого облучешш.

* Внутрипросветное облуче1ше Ш1фоко используется для лечения легких, пищевода, печеночного протока, уретры, облучения парастернальной зоны. Разработка и совершенствовать соответствующ)« методик связана с внедрением в клиническую практику аппарата "гшсго-БЫеЫгоп-НОК", высокоакт]шный шагающий источник которого позволяет формировать как однородную линию требуемой длины и локализации, так и оптимизировать время нахождения источника в активных позициях для конформного облучения мишени.

Предлучевое исследование для внутрипросветных имплантаций проводится д.'-'' определения локализации центра и границ облучаемого объема. Используют анатомические ориентиры, которые помогают, также, совместить поля облучения дистанционной и контактной частей сочеташюго курса (для легкого, пищевода). Дополнительная информация о необходимом и достаточном внутреннем и внешнем размере облучаемого объекта, расстоянии до критических органов получается по данным компьютерной томографии. Топометрическая подготовка включает и выполнение пары снимков для проведения пространственной реконструкцииимшшггацта.

В результате топометрического исследовашш определяются:

1. позиции начала и конца, и активной линии,

2. необходимые поперечные размеры облучаемого объема,

3. расстояние до критических органов.

Система дозирования для внутрипросветного облучения отличается от традиционно используемых парижской, манчестерской как по размещению

точек дозирования, так и по способам оценки качества дозного поля. Точки планируемой дозы, как в случае одиночного катетера, так и при использовании двух источников, размещаются относительно центра активной линии, а качество дозного поля контролируется по значению относительной величины объема, получающего дозу не ниже двойной референсной (объем "сверхдозы"). Выбор именно этого параметра как критерия качества дозного поля обусловлен необходимостью контролировать объем тканей, непосредственно прилегающих к катетеру с источником излучения и получающих дозу, значительно выше референсной. Величина ■ объема сверхдозы записит от положения точки дозирования - ее расстояния от оси активной линии (параметр Нреф), а превышение определенного уровня объема сверхдозы увеличивает вероятность возникновения лучевых осложнений. По нашим оценкам для активной линии длиной 100 мм и расстоянии точки дозирования от оси источника 10 мм (Иреф= 10мм) объем сверхдозы составляет около 30% облучаемого объема, что и следует рассматривать как допустимый уровень. К способам быстрого кот роля величины объема сверхдозы относится определение его радиуса на уровне центра активной линии И2с1реф и его отношения к значению Вреф : П2с1реф/Нреф . Вероятность лучевых осложнений возрастает при значении 112с1реф евмше 4-5 мм. Для точки дозирования, размещенной на 10 мм от оси активной линии, радиус объема сверхдозы составляет от 0.5 Иреф (1акт ■ 200 мм) до 0.6 йреф (1акт = 30 мм) (в зависимости от активной длины источника). Для большинства внутрипросветных методик, использующих активные линии длиной от 100 до 150 мм, Р.реф =10 мм допустим с точки зрения лучевой нпг]">'зки в области тканей, непосредственно прилегающих к катетеру. Радиус облучаемого объема можнг увеличить, что необходимо, например, при лечении уретры или печеночного протоха, беа возрастания риска лучевых осложнений при использовании проводящих катетеров большего ' диаметра. Тогда часть объема сверхдозы остается вне объема облучаемых тканей, что и позволяет действовать с учетом всех клинических требований.

Дозные поля, соа; лваемые для внутрипросветного облучения, формируют как с применением оптимизации для конформного охвата мишени сложной формы (печеночный проток, уретра, бронхиальные аппликации), так И беа оптимизации - для облучения парастернальной зоны, пищевода. 3 любом случае, кроме параметров планирования, расчитываются значения объема сверхдозы для контроля качества дозного поля, для этих же целей испольэуютсг гистограммы доза-объем. Несмотря на относительную простоту планирования облучения при использовании одного-двух катетеров, очевидно,

что качество решения этой задачи вависит от правильного формирования контура облучаемого объема, а влачит, большого комплекса исследований для правильной постановки задачи и оценки результатов планирования.

Оценка дозиого поля по гистограммам доза-объем.

Клинический результат лучевой терапии в достаточной степени зависит от характера подведения планируемой очаговой дозы: разброс значений поглощенной дозы внутри облучаемого объема не должен превышать ±5% для дистанционного облучения, что обязательно контролируется при анализе доаного поля и, при необходимости, проводится коррекция параметров пучков и способа нормировки суммарного поля. Контактное облучение по сути своей неравномерно: ткань, непосредственно окружающая источники излучения, получает доау, значительно превышающую очаговую; отличаются значения поглощенной дозы в центре облучаемого объема и на его границе. Контроль однородности дозного .поля в контактной лучевой терапии до недавнего времени осуществлялся по отношению доз в двух точках - в центре и на краю облучаемого объема, и лишь сравнительно недавно стали использовать гистограммы доза-объем и определять процентную величину объема "сверхдозы", влияющего на вероятность лучевых осложнений.

В контактной лучевой терапии вопрос однородности дозы внутри облучаемого объема связан, прежде всего, с геометрией имплантанта, формируемого для облучения опухоли. Степень'соответствия распределения источников в ткани принципом классических систем, таких , например, как манчестерская, или ' парижская, определяет близость - однородности формируемого дозного поля к идеальной, определяемой как ±10% разброс относительно дозы в центре плоскости дозирования по манчестерской системе или 85% отношение мощности дозы на краю облучаемого объема к минимальному ее значению внутри ыишеш - по парижской системе.

Технология формирования имплантантов для внутритканевого облучения опухолей головы-шеи, мягких тканей, забрюшиниого пространства предполагает использовашде гибких интристатов в достаточно больших объемах тканей при наличии анатомически труднодоступных областей, мишеней сложной формы, в непосредственной близости от критических органов. Для таких нерегулярных имплантантов парижская система служит "идеальной схемой", степень реализации которой зависит от многих факторов. И также как идеальная геометрия может отличаться от геометрии реального импла>гганта, однородность реализованного дозного поля ие будет соответствовать критериям классических схем, да и сами критерии

не будут работать при сравнительной оценке качества внутритканеипго облучения.

Для изучения возможностей анализа дозных полей по гистограммам доза-объем и поиска кригерчя однородности Дозы внутри объем мишени,коррелируют?'го с клиническим результатом, был проведен соответствующий анализ для группы 27 больных, получавших внутритканевое облучение опухоли языка и дна полости рта и имевших срок наблюдения не менее года. Неправильные имплантанты, формируемые для облучения ниаванных локализаций, являются самыми сложными как по возможностям реализации, так и по адекватности оценки качества дозного поля, а клинический результат связан, кроме всего прочего, с географическим совладением облучаемого объема и объема мишени. Именно поэтому в'группу для проведения анализа не пошли больные, имевши- неизлечеиность или рецидив. Клинический результат рассматривался на предмет чличия лучевых осложнений и появление лучеоой язвы в сроки от трех месяцев до года после окончания лечения было выбрано как тест для оценки клинической значимости факторов доза-объе»

Таблица 3 дает представление о дозиметрических характеристиках Внутритканевого облучения и распределении дозы в курсе епчетанной лучевой терапии опухолей полости рта для исследуемой группы больных.

Таблица 3

Дозиметрические характеристики внутритканевого облучения и распределения дозы о курсе сочетлнной лучевой терапии опухолей полости рта.

I стадия II стадия III стадия Среднее значение rio всей группе

Число пациентов в группе 9 7 И всего 27

Дока (гг внутритканевого облучения (Гр) ;и.з 30+35 32.4 30+35 33.5 30+35 31.4

Обшая доза (Гр) 69.5 66+75 71.9 70+75 72.5 ' 66+76 71.3

Размер облучаемого объема (см3) 41.8 16.6+60 64.1 28,5+120.3 61.6 22.2+97.7 55.9

Количество источников 5+6 6+8 6+8

Рефиренсная мощность дозы (сГр/ч) 89.2 68+135 92.4 70+105 90.9 68+130 90.8

Время облучения (час) 26.8 15+35 25.9 20+36 28.8 15+41 27.2

Оценки параметров проиодилась длн трох подгрупп больных » соответствии со стидпей аиболеванин. Длн внутртканевой пмплинтиции использовалось от 5 до 8 источников. дола от контактной чисти и :<и весь ку|К! лучевой терапии составляли 30+36 Гр и 86+76 Гр соответственно (оценки проводилась по модели TDF), средние :uiu4i'iuiii параметров внутритканевого облучения достаточно близки дл>. всех трех подгрупп: референтно» мощное!ь дозы 89+02 сГр/час, время облучения 26+2У чисчв к лишь среднее значение облучаемого объема для больных с первой стадией - 4V8cm:i, что на 3D'', меньше чем В группах со второй и третьей стадией - (¡4 см3 В Ть блице- 3 приведены средние .'ншчешш (триметров для всей исследуемой группы, независимо от стадии аиболенишш.

В качестве факто)ЮВ доли-обьем, используемых дли оценки дойного поля, рассматривались следующие величины'

1. объем полуторкой доаы - объем, ограниченный и.шповерхносты« со значением мощности дозы, нревышиющиы референсную в 15 риза (и), или значением изоэффскгивной дозы :ш время облучения и 1 Г> р,|.ш больше референсной (С).

Объем полуторной доаы оценивался. также и по лииеино-квадратичной модели (обозначается дилее кик Vl.fil.Q), при «/¡1 " 'Л Гр (для лучевой язвы - поадшш реакция), Т1/2 М.йчис.

2. Объем, получающий от сочетаиииго курси Дозу, нревьштющую толерантным уровень. Осознавая достаточно произвольный характер иыбори, мы определили толерантный уровень для возникновении лучевых осложнении после сочетинного курса лучевой терапии ник ВГ> Гр, pui.cwn/uimi.ix по модели Ellis-Orton с учетом перерыва в лечении.

Утол (только по TDF модели).

3. Индекс однородности: Ш (homogenity index)

V1.5 - V2.0

HI = —г~——— , Уреф

' где V1.5 - объем полуторной доаы, -

V2.0 - объем двойной доаы,

Уреф - облучаемый объем, ограниченный изоповерхностью со аничеш.ем мощности дозы равным референсной.

HI рассчитывался для поглощенной референсной дозы, биолощческой изоэффективной дозы, оцененной но модели ТОГ (Ш TDKI и (HI I.Q)

Таблиц» 4 представляет средние значеныя парим«трои контактного облучения и факторов однородности дозного поли длн больных, получавших

сочпанную лучевую терапию для лечения опухолей слизистой оболочки полости рта, и имевших в реяучътате излеченпость (20 пациентов) или лучевую я.чву (7 пить in i) в сроки от трех месяцев до гида после окончания облучении.

Рассматриш результаты обработки д.''» укапанных групп, можно отметить некоторое "ухудшение" параметров облучения и факторов однородности донного поля для Сольных с лучевыми осложнениями: большие средине ;шаченил облучаемого объема: (¡IIScm1 против 51.1см3, дозы от контактного облучения и всего курса лучевой терапии 33 Гр против 32 3 Гр и 71.2 Гр против 71.0 Гр (оценка по TDF модели) соответственно; увеличение среднего .-шачешш объема полуторной до.чы: 55.2 против 53.5 % (TDF-модель) и (¡0.4 ','< против 57.0 [I (I.Q-модель); .возрастание среднего значения толерантного объема: 604 'Д против 51.2 'Ц; уменьшение индекса однородности, оцененного как по TDF, так и по LQ-модели, означает возрастание доли облучаемого объема, получающего долу не ниже двойной рефереиснои.

Таблица 4

Г римстргл контактного облучении и фпкторы однородности дозного поля для двух групп ги>.1|.и(4х (1!111"1Гrunx'7'l. - Лу41-»ан и.1в.1), ПОЛуМЛОШИХ сочгтиннук» лучсвук» тгрппик» Д7Я

лгчснин онучо/н'й гл11.1игт<1н Г)гм 1.-Ц1ЧКИ пологтн 1»тп.

Оглижнин!'1' луч»-пая япва

нет (Nt 20) да <N«7)

|\ч|н>|М'НСН<ЧЦ MdllllHirn, ДОНЫ - v,„..|> И! !)|'.'.!» 87.:Н4.5 сГр/час

Облучаемый oGbfM - 511 i 5 9 60.5 i С.З cm'1

Дома от контактного оЛлучгнин - I\TDF 3 2.310.5 33.0M.1 Гр

- n„LQ Rl.BtHl) 53 2т2.2 Г|>

Д|»а«ч чд в«»сь курс - D TDK 71.210.® 71.9tl.3 Гр

ОГп.гм ппЛугорноН доим • VI 5 ТПК 535И1.Х'; 55.2H.8ri

- V1.5 1.Q 57 0t 1 №4tl.l"¡

Пилоне однородности - Ill TDK 2H2iO!>'.4 2fi 5t 1.2' ¡

- Ill U) 25 si i» 8',; 23.71 1 H"¡

'Толерантный оГ)ъ»'\Г ■ > Й"» Гр TDF 53.Xi2.Cr¡, «o.ns.s'i

Для проверки достоверности различий средних значении в группах с неравным числом наблюдении п неизвестными дисперсиями применился (-

критерий Стьюдента. Для всех исследуемых пираметров, приведенных в Таблице 4, t-критерий оказался меньше критического значения (tu 5 - 2.U6), таким образом, нет оснований утверждать, что средние значения параметров в группах беи осложнении и с осложнениями достоверно различаются.

Проведенный анализ можно считать полепным дли оценки курса лучевой терапии и прогнозировании результатов лечении, однико очевидна недостаточность митериала дли получения достоверных выводов о различиях в средних значениях »следуемых параметров в группах и выделения одного из факторои однородности дозного поля кик клинически значимого. НииГюльшая разница средних значений параметров дли групп наблюдается для объема полуторной дозы (TDF или 1.Q модель) и толерантного объема, получающего от куроа сочетанной терапии не менее 85 Гр, рассчитанных ни TDF-ыодели. Следует отметить и цозриетште средней неличины референсного объема для второй группы больных ни 1Г> %(. Полученные результаты выделяют объем полуторной дозы кик клинически наиболее значимый; еще Гш лее чувствительным оказился толерантный объем -необходимо отметить удачный выбори самого параметра, и величины до:)ы для рассматриваемого эффекта - лучевого осложт пин определенною характера, однако, для других локализаций и клинических результатов„ придется иска ! ь другой уровень толерантности.

К Исследуемому статическому материилу были применены клиссическц методы корреляционного анализа, которые выявили те же параметры, кик в наибольшей степени влияющие на клинический результат.

KVw-0.23 КУ1Ш„ -0.18 KV11W = 0.2а

Приведенные оценки коэффициентов корреляции являются значимыми с вероятностью 0.8 (р=0.2), что для исследуемого статистического материала достаточно приемлемо.

Выбор объема полуторной дозы, как достаточно чувствительного параметра для оценки качества дозного поля, согласуется с работами Visser et al., Kolrman-Deurloo et al. , Saw et al., которые также рассматривают VI.5 ("Dl.»t"-Saw) кик полезный инструмент для оценки однородности дозного поля для неправильных имплантантов.

Дозиметрическое планирование контактного 'облучения требует предварительного топометрического исследования, объем которого определяется характером имплантанта (правильный - неправильный -внутрипросветный) и задачами планирования (расчет дозного поля -оптимизация - коррекция); для всех больных, получающих контактную лучевую терапию в отделении радиохирургии ОНЦ РАМП проводится

индинидуальиое предлучевое исследование и дозиметрическое планирование, что позволяет говорить о более точном подведении планируемой дозы по сравнению со "стандартным" вириантом на 1-2 % Для правильных имплантантов, до 25 % для неправильных имплантантов (но значению поглощенной дозы) и на 3-Ь % для внутрипрасветных имплантаций. Тщательный анализ полученных дозных нолей по гистограммам доза-объем показывает, что последние являются удобным инструментом для быстрого анализа качества имплантации и проведен» ого планирования. Для группы Сильных, получавших контактную лучевую терапию как часть сочетаниого курса для лечения опухолей полости рта, показана клиническая значимость таких факторов однородность дозного поля, как толерантный объем Утол, объем- полутарной дозы совокупность параметров

дозиметрического планирования характеристик однородности дозного поля может использоваться как фактор прогноза клинического результата. Показана необходимость применения оптимизации как средства формирования и коррекции дозного поля и возможность всестороннего анализа и ко|ггроля дозного поля по совокупности сечений через объем имплантанта и по гистограммам доза-объем. Весь комплекс мер, рцзриботинныЛ н внедренный а клиническую практику, направлен на ■миыщенш' эффективности контактной лучевой терапии, проводимой в ОНЦ РАМН,

^ Радиобиологическое планирование контактного облучения.

Радиобиологическое планирование - заключительный зтап определения пирамстров контактного облучения - имеет целью подведение клинически требуемой величины опухолевой дозы с учетом разовой дозы - мощности дозы, размеров облучаемого объема, фракционирования всего сочетанного курса лучевой терапии. Применение радиобиологических моделей позволяет нснользовить накопленный ранее клинический опыт при переходе к новым режимам облучения, а ретроспективный анализ результатов лечения больных > в группах, получавших лу вую терапию в различных вариантах, может служить критерием адекватности использования концепции биологических эффективных дол и конкретных моделей в планировании курса лучевой терапии.

Современный уровень технического обеспечения Брахитерапии позволяет работать в разных диапазонах мо^дности дозы: низкой (ЬПИ от 0.4 до 2 Гр/час), средней (МОЙ) и высокой <!ГО1? - свыше 12 Гр/час). Диапазон низкий мощности долц - традиционный для контактного облучения, именно

для LDR-режимов, провидимых непрерывно в течение 24-l(iH чисоп, накоплен большой клинический материал для всех методик бр.гхитертши.

'абота в новом HDR-длаиааоцр, формирование фракционированного режима контактного облучения предполагает использование радиобиологических моделей. Задача формирования двух .жнлиалеитных режимов контактного облучения в L.DR и ШЖ диикпионих дли радиохирургического варианта лечения сарком мшкмх ткиши решилась ними с применением TDF и LQ-моделей, а результаты лечении в двух I руг шах больных (местное излечение-рецидивы-лучевые осложнения) еомоетпвлились для определения эффективности такого подхода.

Характеристике больных, получавших рпдиохнрургичсское лечение сарком мягких тканей.

В отделении радиохирургии ОНИ РЛМИ в 1987 г был »первые разработан и внедрен радиохирургический метод лечения больных саркомами мягких тканой. В рамках работы, выполненной ст.н.сотр. Г.Р.Цихисели, было проведено радиохирургическое лечение 89 пациентов саркомами мягких тканей. Все больные в зависимости от методики лечения были распределены в трех группах: Первую группу составили 35 больнь..., которым лечение проводилось по следующей схеме: предоперационная дистаиционнин лучения терапия с гипертермией (4 фракции по'5 Гр, ежедневн'А xnpypiiiviei'калечение, внутритканевая лучевая терапия ложа опухоли до 20-25 Гр (оценка по модели TDF). Вторую группу составили 24 больных, которые лечились по следующей методике: дистанционная лучевая терапия с гипертермией (8 фракций по 4 Гр, 2 раза в неделю), хирургическое лечение, внутритканевое облучение ложа опухоли до 20 Гр (оценка по модели TDF). Третья группа -30 пациентов, у которых лечение начиналось с хирургического вмешательства, а затем проводилось внутритканевое облучение до долы 20-25 Гр (TUF). В исследуемой группе больных - 89 пациентов —.'правильные имплантации с ригидными интрастатами были выполнены 21 больному (235' <) и 68 больным (76.5%) - неправильные с гибкими интрастатами. В целом можно сказать, что неправильный одноплоскостной 'имплантант - типичный способ формирования локального дозного поля для внутритканевого облучения лож а опухоли мягких тканей. Характеристики неправильных имплантаций в группе были .следующими: количество интраститон 3-16 (среднее 8), расстояние между интрастатами 10-20 мм (среднее 15 мм), длина источников излучения 40-120 мм (среднее 80 мм). В качестве .источников излучения использовались источники на основе мСо (ручное пнеденле), на основе '"Сь (microSelectron-LDR) и на основе ,wIr (microSelectron-HDK). Способом "simple

nft(M loading" было пролечено 18 больных, методика предлучевого исследования м дозиметрического планирования для них в достаточной степени отличиетсн от сегодняшнего уровня и не будет нами рассматриваться, til больной получил контактную лучевую терапию на аппарате "micriiSelectrun-l.DK" (источниками |37Cs низкой активности), 10 больных были пролечены на аппарате "microSelectron-HDK" (источник 1И1г высокой активности) - в период до 19U2 года к ним, при рассмотрении клинических результатов, были добавлены данные по лечению 8 больных саркомами мягких ткиней, лечившихся в отделении радиохирургии ОНЦ РАМН по вышеописанным методикам в течение 1992-1903 г.г.

Иничсши' /¡<1.(1,1 от ннутритктшчого облучения опухолей мягких тканей 2II-2.1» Гр (по мидели TDK), зничение референсной мощности доны при использовании источников lj7Cs 53 сГр/час-130 сГр/час (среднее 80 сГр/час), продолжительност), непрерывного облучения 12.5-33 часа (среднее 23 часа). ■При работе с высокоактивным источником "*'1г референсная изолиния получала дому Ч 1)11 сГр за фракцию при средней продолжительности одной фрикции '¿НО", что соответствует виртуальной референсной мощности дозы 50 Гр.'чие.

Омыт piifiori.i с различными источниками излучения позволяет сделать вывод и наибольшей уффективностм использования высокоактивного подвижного .источники "-Ir. В итом случие максимально учитываются индивидуальные особенное! и имплантанта - длина активной линии, положение начала и кница подбираются для каждого интрастата, возможна коррекция областей низкой и высокий Дозы, возникающих в местах расхождения и сближения катетеров. Однако, для компактных имплантантов,

' г.

ннгрнетиты которых внедрены в максимальном соответствии с принципами Иирижскон системы, источники IJ7C.s низкой активности реализуют планируемое до.,ное поле достаточно хорошо, позволяют при заданной неоднородности до.шого поля облучать несколько больший объем, а, главное, дают возможность работать в хорошо , апробованном режиме фракционирования.

Доза от контактного облучения, которое в подавляющем большинстве случаев является частью сочетанного курса лучевой терапии, должна риссчитынатьс" с учетом зничения референсной мощности дозы (разовой дозы), режима фракционирования, перерывов в лечении. В качестве радиобиологической модели, позволяющей учесть работу в разных диапазонах мощности дозы, общую схему курса сочетанного облучения, нами | |>.|Дпциопно псмо.'п.зона.'кк'Ь TDK-модель Hlis-P'ton. Изиестно, что

концепция NSÜ и ее более поздние модификации, в том числе и TDF, имеют ряд ограничений. Очевидно, что уровень толерантности не может быть единым для всех органов и тканей ввиду их разной радиочувствитпльности и введ^.шая шкала для универсальной соединительной ткани служит, скорее, репером при формировании и оценке различных режимов лучевой терапии. Многие рэботы посвящены уточнению параметров TDF-модели для различных органов и тканей, а также введению поправок для учета облучаемых объемов (площадей), вида излучений. Но не эти недостатки TDF-модели ограничивают ее применение в нашем случае, так как речь идет об облучении опухолей одного вида, а объем вовлекаемых в облучение тканей одинаков для групп, получающих лучевую терапию в двух модификациях. TDF-модель не конкретизирует вид реакции ткани на облучение и по одним оценкам изоэффектинность сравнительных режимов проявляется, в основном, для ранних лучевых реакций, а по другим - для некого среднего эффекта для ранних и поздних реакций. Необходимо было провести сопоставление двух методик облучения не только по критерию эквивалентности опухолевой дозы, но и оценить вероятность возрастания числа поздних лучевых осложнений при работе в HDR-диапазоне, так как именно медленнее реагирующие ткали более чувствительны к изменению диапазона мощности дозы и возрастанию величины разовой дозы за фракцию. Для оценки биологической эквивалентности DR и HDR-режимов по значению onyxoj- вой дозы (ранние лучевые реакции), а также по значению дозы для поздних лучевых реакций, была использована LQ-модель.

Параметры выбранных нами LDB и HDR - режимов внутритканевого облучения опухолей мягких тканей , формулы и параметры,- а также результы расчета по TDF и LQ моделям приведены в Таблице 5. В качестве клинически приемлемой, т.е. не превышающей толерантный уровень в общей схеме сочетанного курса лучевой терапии, была принята доза контактной его части 24 Гр по модели TDF, что соответствует следующим параметрам стандартног режима: 2 Гр х 12 фр., 5 раз в неделю. Для удобства сравнения результатов радиобиологического планирования для разных диапазонов мощности дозы с использованием TDF и LQ-моделей, обе модели были отнормированы к 100 единицам (TDF* и BED* соответственно) для 2 Гр х 12 фр, 5 раз в i'.i-делю. Независимо от типа реакции для расчета мы использовали значение р= 0.46 (г?\/г= 1.5 часа), что в LDR-диапазоне, когда время облучения значительно больше времени репарации сублетальных повреждений, клинически оправдано.

Таблиц» Б.

БИОЛОГИЧЕСКАЯ ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ 1ЛЭи м ИБП режимов контактного облучения опухолей мягких тканей.

LDR-режим источник 1,,С» HDR-режим источник 1и1г

Мощность Время Доза Лоза за Количество Доза

дозы, облучения Гр фракцию фракций гр

сГр/час час Гр (ежедневно)

80 23 18.4 4 4 1в

LDR—режим TDF^-Ö.M.t-r"'

г- мощность доли излучения (Гр/час) t- вреия непрерывного облучения (час)

BED -147-г I

/ШП—режим ТО^ -З.ОЫ*«!"4

<1 - разовая доза а« фракцию (Гр), N - число фракций, Т - общее время лечения (сутки).

BCD -3.47.N-d

и-0.4в (Т -1.5 часа) г 1/1

10 Гр - для ранних лучевых 3 Гр - для поздних реакция

Р. Р

реакции (поздние фяброаы).,

РАДИОБИОЛОГИЧЕСКОЕ ПЛАНИРОВАНИЕ

Оценка дозы по ТШ н LQ моделям. ЦЖ-режим HDK-режим

ТИР» 10» 103 1

BiD* (рации» реакции) 84 . I 1, •

BED* (поадине рег-уции) 130 12»

bed* ср 107 104

* Обе подели кормириинии в 100 единицам ядп режима Ztyxlt фракций, 3 фрикций и иеделш.

По проведенным расчетам были сделаны следующие выводы:

1. Режимы биологически изоэффективны по TDF-модели: TDF LDR = 103 - TDF HDR «• 102 - разница менее 1%.

2. Режимы близки по значению дозы для ранних реакций (по ответу опухоли): BEDp LDR. » 84; BEDp HDR. = 78 - разница 7%.

По оценке сь;ласно LQ-модели значение биологической эффективной дозы рпя опухоли меньше TDF-значения на 17% и 24% для LDR и HDR-режимов соответственно.

3. Режимы изоэффективны по значению дозы для поздних реакций: BED„ LDR. = 130; BEDn HDR. =» 129 - разница менее 1%.

По LQ-модели значение биологической эффективной дозы для поздних реакций превышает' TDF-значения на 28% для обеих режимов' облучения.

4. Средние значения дозы для ранних и поздних реакций (LQ-модель) достаточно близки аначению дозы по TDF-модели: для LDR-режима разница 3% (103 ед. - TDF; 107 ед - LQ), для HDR-режима разница 2% (102 ед. - TDF; 104 ед - LQ). -

В целом можно говорить о биологической эквивалентности выбранных режимов облучения в диапазонах низкой и высокой мощности дозы, и об ориентации TDF-модели в зе классическом варианте на некий средьий эффект между ранними и поздними реакциями..

Клинические результаты радиохирургического варианта лечения саркомами мягких тканей. Важными факторами, определяющими эффективность того или иного метода лечения, являются местная излеченность процесса, частота возникновения рецидивов и осложнений. Ретроспективный анализ клинических. результатов в двух группах больных, получавших лечение сарком мягких тканей в радиохиругическоы варианте, был проведен по оценке уровня локальных излечений, рецидивов и лучевых осложнений для изучения биологической эквивалентности LDR и HDR-методик контактного облучения

Исследование проводилось для пациентов, которые получали контактное облучение на аппарате "microSelectron-LDR" (источниками на основе lvCs низкой активности) - 61 больной, LDR-rpyima; и для пациентов, облучавшихся на аппарате "microSelectron-HDR" (источниками на основе 1ВХг ■ гсокой активности) - 18 больных, HDR-rpyima.

Ретроспективный анализ результатов показал, насколько важно грамотное планирование и проведение радиохирургического лечения, эффективность которого зависит от предельного значения дозы, подводимой к

максимальному облучаемому объему в достаточно короткие сроки, что может приводить к лучевым осложнениям, частота которых по данным литературы для Дй; inoro варианта лечения может достигать 30-40% . Осложнения были разделены lia painma и поздние. Ранние осложнения^ развичались в послеоперационном периоде до заживления раны, поздние осложнения реализовались после заживления раны, через 30-35 дней после операции. Причиной рашшх осложнений можно считать не только лучевые аспекты лечения, но и чисто хирургические погрешности: чрезмерная мобилизация кояспых лоскутов при больших дефектах о истончением лоскутов и большой вероятностью некроза кожи, неадекватное дренирование кожи и другие ошибки в курации больших. Причиной поздних осложнений, безусловно, является постлучевой склероз и фиброз кожи и подкожной клетчатки, возникающий как следствие превышения толерантного уровня подведенной дозы. Имешю поэтому частота возникновения поздних осложнений в LDR и HDR-группах была выбрана как один из критериев биологической эквивалентности режим'

В нашем исследовашш в группу больных, получавших контактное облучение в LDR-диапазоне (LDR-группа), вошли 61 пациент, местное излучеш« было отмечено у 38 (62.3%) пациентов, рецидивы - у 7(11.4%) пациентов, позд1ше лучевые осложнения у 16(28.2%) пациентов.

Группа больных, получавших контактное облучение в HDR-диапазоне (КШ'(-группа), состоит из 18 пациентов, местное излечение было отмечено у 11(61.1%) больных .рецидивы - у 2 (11.1%) больных, поздние лучевые осложнения у 5 (27.8%) больных.

Результаты лучевой терапии опухолей мягких тканей в LDR и I1DR диапазонах приведены в Таблице 6. Таблица 6.

С^лжштакше результаты радиохирургичсского лечения сарком мягких ткачей на пппаротпх "mlcroSeleetron-LDIt" в "microSelectron-HDB'*,

Эффект лечения LDR - 61 щщиент HDI1 - 16 пациентов i

Количество пациентов % Количество пациентов %

Местное излечение 39 3SJ Ц С1.1

Гецидипы 7 ПА 2 11.1

Поздние [>сло,чшеш!Я 11 26.2 5 27Л

Ретроспективный анализ клинических результатов В двух группах Больных, получавших контактное облучение в LDR и HDR-диапазонах покавал адекватность проведенного радиобиологического планирования. Частота местных излечений, рецидивов и поздних лучевых осложнений практически одинакова для LDR и HDR-rpynn.

Выводы.

1. Разработана методика калибровки источника 1Ю1г высокой активности, что позволяет поправлять значение номинальной активности в среднем на 5% при воспроизводимости результатов измерений в пределах ±1%.

2. Разработаны и внедрены методики индивидуальной предлучевой подготовки к контактному облучению в зависимости от типа имплантации; проведена оценка эффективности дозиметрического планирования для реальных имплантантов в сопоставлении со "стандартным" подходом для идеальных схем.

3. По результатам анализа аффекта лечения группы больных с опухолями слизистой оболочки полости рта объем полуторной дозы . и толерантный объем определены как клинически значимые факторы однородности дозного поля по критерию местное излечений - позднее лучевое осложнение ; разработан способ быстрой и адекватной оценки качества дозного поля для неправильного имплантанта по гистограммам доза - объем .

4. По анализу клинических результатов радиохирургичёского лечения сарком мягких тканей в диапазонах низкой и высокой мощности дозы, подтверждена адекватность радиобиологического планирования и биологическая эквивалентность этих режимов по уровню местных излечений (62% - 61%), рецидивов (11% - 11%) и поздних лучевых осложнений (26% -28%) в LDR и HDR группах.

5. Разработаны методики дозиметрического и радиобиологического планирования контактного облучения опухолей головы-шеи, мягких тканей, молочной железы, пищевода, легких, печеночного протока, уретрь!, зон регионарного метастазирования при раке' молочной железы и шейки матки, согласно которым в отделении радиохирургии ОНЦ РАМН пролечено 635 больных в период с 1987 по 1994 год.

Список работ, опубликованных па теме диссертации.

1. Андросов U.C., Летягин В.П., Голдобенко Г,В., Нечушкпн M И, Меленчук И.П., Сущихина М.А. Способ комбинированного лечении рака молочной

железы центральной и внутренней локализации. Авторское Свидетельство N 1106049

2. Андросов НС., Матякин Г.Г., Меленчук И.П., Шумаева О.Д., Сущихина М.А., Бочарова В.А. Ближайшие результаты лучевой 'терапии рака слизистой оболочки и дна полости рта с применением иСо и Z52Cf. Мед Радиология 1986, N6, стр. 3-7

3. З.Андросов Н.С., Матякин Г.Г., Друце, Нечушкин МИ, Сущихина М.А., Морозова. С.Ю. Первый опыт внутритканевой лучевой терапии рака органов полости рта с использованием аппарата "Микроселектрон". VIII Республиканская научная конференция онкологов Молдавии, Кишинев, 1989, стр. 123-133

4. Андросов Н.С., Нечушкин МИ., Меленчук И.П., Сущихина МА. Внутритканевое у-облучение парастернальной зоны при раке молочной железы. Мед. Радиология, 1988, N6, стр. 44-48

5. Андросов Н.С., Нечушкин М.И., Цихисели Г.Р., Маркина JI.A., Шамилов А.К., Сущихина М.А., Морозова С.Ю. Использование аппаратов "Микроселектрон" для контактной внутритканевой лучевой терапии злокачественных опухолей. Щ съезд онкологов БССР (тезисы докладов), 11-12 декабря, 1991, г. Минск стр. 331-332

6 Ацдросов Н.С., Нечушкин МИ., Цихисели Г.Р., Шамилов А.К., Сущихина М.А. Внутритканевое облучение источниками 252с£ парастернальной зоны при раке молочной железы центральной и медиальной локализаций. Сборник научных трудов. "Использование излучения

252Cf

для терапии опухолей.", Обиинск, 1987, стр. 71-74

7. Андросов Н.С., Нечушкин М.И., Цихисели Г.Р., Шпикалов ВM.j, Сущихина М.А. Внутритканевая лучевая терапия в Комплексном лечении злокачественных опх'холей. XII Всесоюзный съезд рентгенологов и радиологов. Тезисы доклада Мед. Радиология 19Ö0, N9, стр. 13

8. Замятин O.A., СущихинаМА., Клеппер Л Я. Оптишйьные схемы размещения источников излучения при планировании внутрдтканевой лучевой терапии. Мед радиология, 1986, №10, стр.23-28

0. Замятии О.А., Сущихина МЛ., Миндлив Г.М. Планирование внутритканевой гамматерапии источниками ®°Со с повышенной активностью на концах. Методические рекомендации, Москва, 1986, стр. 24

Ю.Матякин ГХ., Андросов Н.С., Меленчук "Т.П., Шумаева ОД, Сущихина М.А. Результаты сочетанной лучевой терапии рака языка и слизистой оболочки дна полости рта. в сборнике "Опухоли головы и шеи.", вып. VI, Томск, 1985, стр. 182-186

П.Нечушкин М.И., Андроса в Н.С., Нечушкина И.В., Сущихина М.А., Лиховецкая Р.В., Шамилов А.К. Первый опыт применеШ1Я Аппарата "Микросе л ектрон" при лечении злокачественных образовать )• детей. Ш съезд онкологов БССР (тезисы докладов) 11-12 декабря, 1991 г., Минск, стр. 332-333

12.Нечушкин М.И., Андросов Н.С.,, Шамилов АЛС, Цихисели ГР., Лиховецкая Р.Б., Сущихина М.А. и др., Результаты клинических испытаний внутритканевого аппарата Микроселектрон. ТезИсЫ докладов . симпозиума "Радиационная аппаратура для лучевой терапии", Мэгхва, 1988, стр. 81

13.Нечушкин М.И. АндросовИС., Шведавченко Т.Б., Сущихшт М.А, Внутритканевое облучение парастернальной зоны в комплексном лечении рака молочной железы. УШ съезд онкологов УССР, Донецк 1990 г., 26-28 сентября. Тезисы докладов. Киев стр. 350-353

К.Яечушкин М.И., Долгушин Б.И., Андросов Н.С., Патютко Ю.П., Сущихина М.А., Макаров Е.С. Внутрипротоковая лучевая терапия при местно расположенном раке проксимальных желчных протоков. Материалы второй конференции хирургов-гепатологов 21-25 апреля 1394, г. Киров, стр. 183-184

15.Нечушкин М.И., Лиховецкая Р.Б., Сущихина М.А. Устройство для внутритканевой лучевой тсоапйи. Тезисы докладов симпозиума "Радиационная аппаратура для лучевой терапии", Москва, 1989,стр. 82

16.Нечушкин МИ., Сущихина М.А., Лиховецкая Р.Б. Новые радиоактивные источники для внутритканевой лучевой терапии. Тезисы докладов

симпозиума "Радиационная аппаратура для лучевой терапии", Москва, 1989, стр. 63

17-Нечушкин МЛ, Шамилов А.К., Шведовченко, Сущихина .М.А. Анатомо-топографические и методические ■ аспекты использования внутренней грудной артерии при раке молочной железы. Вестник ВОНЦ АМН СССР, 1091 г., N3, стр 32-35

18-Нечушкин МЛ, Шпикалов В Л., Дрыгиа ВН., Сущихина М.А. Дозиметрический контроль при внутритканевой гамма-терапии злокачественных опухолей влагалища. Мед. Радиология 1985, N7, стр. 32-35

19-Поддубская ЕЗ., Коыов Д.В., Нечипай А.М., Цихисели Г.Р., Нечутким МЛ, Сущихина М-А., Морозова СЛО. Рак червеобразного отростка. Вопросы диагностики и лечения. Вестник ОНЦ РАМН 1092 г. N1, стр 6055

2Q-Pn6yxmi Ю.С., Чехонадский ВЛ, Сущихина М.А. Концепция мзоэффективных доа в лучевой терапии. Мед, Радиология 1937, N4, стр. 3-5

21.Сущихина М.А., Нечушкил М.И. Обеспечение качестьа планирования внутритканевого облучения. Сборник тезисов. "Гарантия качества

лучевой терапии." Обнинск 1991, стр. 26-27

22.Сущихина М-А., Лиховецкая Р.В., Красников В.А., Руденхо СЛ., Руденко ЕЛ. Программа "КОРТ" планирования контактного облучения источниками в0Со и i5'Cf. Тез. докладов конф. "Медицинская физика -93" Москва, 1993, стр. 78-79

23.Сущихнна MLA-, ГГечушкин МЛ, Цихисели Г.Р., Морозова С.Ю. Гарантия

качества в контактной лучевой терапии: физический, технический,

клишпеский аспекты. Тез. докладов конф. "Медицинская физика - 93"

Москва, 1993, .стр.79 - 80. *,

24.Сущихина М.А., Цихисели ГР. Внутритканевая лучевая терапия сарком мягких тканей при низких и высоких мощностях дозы: подходы к планированию, клинические результаты лечения. Тех докладов конф. " Медицинская физика - 93* Москва, 1993, стр.80-82.

25.Цихисели Г.Р., Андросов Н.С., Нечушкин М.И., Сущихина М.А. Методика и результаты хирургического лечения больных с саркомами мягких тканей. Вестник ОНЦ РАМН 1992 г., N4, стр 36-44

26.Цихисели Г.Р., Нечушкин М.И., Сущихина М.А., Токарева З.И., Шамилов А.К, Жмакина Н.И. Использование аппарата "Микроселектрон" в лечении больных саркомами мягких тканей. III съезд онкологов БСС1» (тезисы докладов) 11-12 декабря 1991, Минск стр. 334-336

27.Чехонадскмй В.Н., Яшкичев И.В., Лиховецк'ая Р.Б., Сущихина М.А., Берман И.А. Комплекс программ дозиметрического и радиобиологического планирования лучевой терапии для. PC. Тезисы докладов симпозиума "Радиационная аппаратура для лучевой терапии", Москва, 1989, стр. 103

28.Шпикалов В.Л., Дрыгин В.Н., Сущихина М.А., Нечушкин М.И. Дозиметрический контроль при внутритканевой гамма-терапии злокачественных опухолей влагалища. Мед радиология 1985, № 7 ,стр. 32 - 35 .

29.Androsov N.S., Nechushkin Ml, Goldobenko G.V., Sushchikhina M.A. MicroSelectron-HDR Brachytherapy of parasternal nodes in breast cancer patients. "International Brachytherapy" proc. of 7th IBWConterence, p 253256 Baltimore/Washington, USA, 1992

30.Androsov N., Nechushkin M., Sushchikhina M Treatment of parasternal nodes in patients with breast cancers. Activity V4, N2, 1990, p. 24-25

31.Dolgushin V., Nechushkin M., Sushchikhina M Intralumenal brachytherapy in the treatment of bile duct carcinoma, in Radiology and Oncology V 31 (suppl 1), 1994 April, p.43

32.Nechushkin M., Androsov N., Durnov L., Bukhy A., Sushchikhina M., Likhoveckaya R. Imitial experience in the USSR in the treatment of paediatric cancer using in microSelectron-LDR. in "Activity" Volume 4, N. 4, 1990 p.78-80.

33. M. Nechushkin, L. Maryina, M. Sushchikhina, N. Zinoviev Intraoperative HDR brachytherapy in gynecological cancers. Proceed of 5*^ International Symposium Sept, 1994, Lion, France.

34.Sushchikhina M., Nechushkin M., Tsihiseli G., Clinical aspects оf quality assurance programme, in Abstracts of the World Congress on Medical Physics and Biomedical Engineering, 1994, v 39 a,' pl71.

35.Sushchikhina M, Gorlatchev G., Krasjiikov V. Phisical' aspects of QA programme in brachytherapy. in Abstracts of the World Congress on Medical Physics and Biomedical Engineering, 1994, v 39 a, pl79.

36.Sushchikhina M., Nechushkin M Aspects of QA programme in brachytherapy. in r" ^tracts book o£ congress "Medical Physics - 93", Spain p. 86

Материалы диссертации доложены u обсуждены:

на симпозиуме "Радиационная аппаратура для лучевой терапии" (Москва, 1989), научной конференции "Медицинская фпзика-93" (Mociœa,1993), конгрессе Европейской федерации организаций медицинской физики (EFOMP) и испанского общества медицинских физиков (SEFM) (Tenerife,1993), Международном конгрессе "Медицинская физика и биомедицинские технологии" (Бразилия, -1994), научно-практической конференции "Высокие технологии лучевой терапии новообразований" (Челябинск, 1995)

Апробация диссертации проведена б сентября 1995 года на совместной иаучадй конференщш Отделения лучевой топометрии и клинической дозиметрии, Отделения радиохирурпщ, радиологического Отделешм НИИ КО и лаборатории лучевых методов лечения опухолей НИИ ЭДиТО.