Anna Wronezewska 1, Renata Kabacińska 2, Anysja Zuchora 2, Roman Makarewicz 1,3, Joanna Terlikiewicz\ Andrzej Lebioda 1 STRESZCZENIE SUMMARY

Podobne dokumenty
S T R E S Z C Z E N I E

Grzegorz Bielęda Zakład Fizyki Medycznej Wielkopolskie Centrum Onkologii

Analiza rozkładu dawki dla aplikacji dojamowo-śródtkankowych w brachyterapii raka szyjki macicy.

Czas podjąć właściwą decyzję. stare wino w nowej butelce czy ślepa uliczka?

Lublin, 26 maja, 2015 roku

Rola brachyterapii w leczeniu wznowy miejscowej raka stercza

WYBÓR OPTYMALNEJ TECHNIKI BRACHYTERAPII U CHORYCH NA RAKA SZYJKI MACICY W PRZYPADKU BRAKU WARUNKÓW DO ZAŁOŻENIA APLIKATORA TYPU FLETCHEROWSKIEGO

ASTRO 2018 Brachyterapia. Mateusz Dąbkowski, Warszawa,

Rak piersi. Doniesienia roku Renata Duchnowska Klinika Onkologii Wojskowy Instytut Medyczny w Warszawie

OD ROZPOZNANIA DO NAPROMIENIANIA. Edyta Dąbrowska

Brachyterapia w ginekologii. Grażyna Ibron Katarzyna Pawłów-Pyrka Michał Górzyński SP ZOZ MSW z WMCO OLSZTYN

RADIOTERAPIA NOWOTWORÓW UKŁADU MOCZOWO PŁCIOWEGO U MĘŻCZYZN DOSTĘPNOŚĆ W POLSCE

NOWOTWORY Journal of Oncology 2007 volume 57 Number I Klinika Radioterapii 2

Specyfikacja dawki w radiochirurgii w technikach VMAT i CyberKnife

Brachyterapia w leczeniu raka dna jamy ustnej

Ocena czynników związanych z radioterapią, wpływających na efekt kosmetyczny w leczeniu oszczędzającym w raku piersi

Brachyterapia w Europie. Wielkopolskie Centrum Onkologii Poznań 2010

Ocena czynników rokowniczych w raku płaskonabłonkowym przełyku w materiale Kliniki Chirurgii Onkologicznej AM w Gdańsku doniesienie wstępne

Nowe techniki radioterapii w doniesieniach z ASTRO 57

Ocena skuteczności preparatów miejscowo znieczulających skórę w redukcji bólu w trakcie pobierania krwi u dzieci badanie z randomizacją

Typ histopatologiczny

Leczenie skojarzone w onkologii. Joanna Streb, Oddział Kliniczny Onkologii Szpitala Uniwersyteckiego

Zastosowanie systemu 2D TL do badania skanujących wiązek protonowych

Zastosowanie Rapid Arc w Radioterapii Raka Płuca. Marzena Janiszewska

Wykorzystanie systemu Velocity w COI Gliwice. Jacek Wendykier

Nowotwory złośliwe piersi - ryzyko zachorowania, zaawansowanie, przeŝycia pięcioletnie. Dolny Śląsk, Dolnośląskie Centrum Onkologii.

pierwiastek promieniotwórczy jest umieszczany wewnątrz zmiany nowotworowej z dużą dokładnością

Raki HPV (+) ustnej części gardła. Kiedy i jak deeskalować intensywność leczenia? Dr hab. n. med. Tomasz Rutkowski Lek. Dorota Księżniak-Baran

DCIS ROLA RADIOTERAPII U CHORYCH NA RAKA PRZEDINWAZYJNEGO PIERSI. Anna Niwińska

Czy napromienianie części piersi powinno się stać standardowym elementem oszczędzającego leczenia chorych na wczesnego raka piersi?

ZALEŻNOŚĆ MIĘDZY WYSOKOŚCIĄ I MASĄ CIAŁA RODZICÓW I DZIECI W DWÓCH RÓŻNYCH ŚRODOWISKACH

MODELOWANIE RADIOBIOLOGICZNE RADIOTERAPII HADRONOWEJ

FIZYCZNE PODSTAWY RADIOTERAPII ZASADY RADIOTERAPII ŹRÓDŁA PROMIENIOWANIA TERAPEUTYCZNEGO ENERGIA PROMIENIOWANIA RODZAJE PROMIENIOWANIA

Analysis of infectious complications inf children with acute lymphoblastic leukemia treated in Voivodship Children's Hospital in Olsztyn

Terapie dla kobiet z zaawansowanym rakiem piersi w Polsce

Jarosław B. Ćwikła. Wydział Nauk Medycznych Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie

CHARAKTERYSTYKA, KRYTETRIA I WARUNKI WYKONYWANIA PROCEDUR WYSOKOSPECJALISTYCZNYCH RADIOTERAPII

Brak nawrotu choroby u pacjentów z rakiem prostaty leczonych terapią protonową w czeskim Centrum Terapii Protonowej w Pradze, Republice Czeskiej

lek. Piotr Morasiewicz

Rak trzustki - chemioterapia i inne metody leczenia nieoperacyjnego. Piotr Wysocki Klinika Onkologiczna Centrum Onkologii Instytut Warszawa

Gynecologic Oncology Dr hab. med. Paweł Blecharz Klinika Ginekologii Onkologicznej, Centrum Onkologii, Instytut, Oddział Kraków

NOWOTWORY TRZUSTKI KLUCZOWE DANE, EPIDEMIOLOGIA. Dr n. med. Janusz Meder Prezes Polskiej Unii Onkologii 4 listopada 2014 r.

Czynniki ryzyka przerwania ciągłości torebki

Jak przerwać klincz - ocena i optymalizacja dawek w narządach krytycznych w brachyterapii prostaty, algorytmy obliczeniowe i metody aplikacji izotopu

BADANIA ZRÓŻNICOWANIA RYZYKA WYPADKÓW PRZY PRACY NA PRZYKŁADZIE ANALIZY STATYSTYKI WYPADKÓW DLA BRANŻY GÓRNICTWA I POLSKI

Brachyterapia radykalna nowotworów

Radioterapia w leczeniu raka pęcherza moczowego - zalecenia

Niskie dawki poza obszarem napromieniania: symulacje Monte Carlo, pomiar i odpowiedź radiobiologiczna in vitro komórek

Diagnostyka węzłów chłonnych (Lymph nodes assessment) Joanna Anioł

PLATFORMA DO PRZETWARZANIA ZDJĘĆ TOMOGRAFII KOMPUTEROWEJ MÓZGU ORAZ ZDJĘĆ MAMMOGRAFICZNYCH WSPOMAGAJĄCA DIAGNOZOWANIE CHORÓB

Badania. przesiewowe stosowane w celu wczesnego wykrycia raka sutka. zalecenia National Comprehensive Cancer Network (NCCN)

SYSTEMU DO REEDUKACJI CHODU TRZECIEJ GENERACJI NA PARAMETRY CZASOWO-PRZESTRZENNE CHODU

Akceleratory do terapii niekonwencjonalnych. Sławomir Wronka

Charakterystyka kliniczna chorych na raka jelita grubego

Czy chore na raka piersi z mutacją BRCA powinny otrzymywać wstępną. Klinika Onkologii i Radioterapii

Artykuł oryginalny Original article

Jadwiga Łuczak-Wawrzyniak,Marek Kuczyński, Hanna Włodarczyk, Andrzej Roszak, Krystyna Bratos STRESZCZENIE SUMMARY

ĆWICZENIE 3. Farmakokinetyka nieliniowa i jej konsekwencje terapeutyczne na podstawie zmian stężenia fenytoiny w osoczu krwi

Brachyterapia śródtkankowa

Ośrodki medyczne wykonujące procedury diagnostyczno-terapeutyczne powinny mieć następujące możliwości:

WPŁYW PŁYTY ROZPRASZAJĄCEJ NA ROZKŁAD DAWKI OD WIĄZKI PROMIENIOWANIA X O ENERGII 6 MEV

Czy przyspieszone napromienianie fragmentu piersi może być standardem postępowania?

Artykuły oryginalne Original articles

Janusz Skowronek. Zakład Brachyterapii, Wielkopolskie Centrum Onkologii, Poznań,

ANNALES UNIVERSITATIS MARIAE CURIE-SKŁODOWSKA LUBLIN - POLONIA VOL.LX, SUPPL. XVI, 7 SECTIO D 2005

Wydłużenie życia chorych z rakiem płuca - nowe możliwości

STRESZCZENIE SUMMARY. Received Oecember 8 th, 2000; received in a revised torm April 6 th, 2001; accepted April 30 th, 2001

BRACHYTERAPIA Grzegorz Knor Proseminarium magisterskie 15 XI 2007

Maciej Pawlak. Zastosowanie nowoczesnych implantów i technik operacyjnych w leczeniu przepuklin brzusznych.

Has the heat wave frequency or intensity changed in Poland since 1950?

Radioterapia stereotaktyczna. Rafal Dziadziuszko Gdański Uniwersytet Medyczny

Efektywna kontrola chorych po leczeniu nowotworów jąder

Detektory MOSFET jako narzędzie do weryfikowania dawek promieniowania

Możliwości radioterapii kiedy potrzebna

Czy wiemy jak u chorych na raka gruczołu krokowego optymalnie stosować leczenie systemowe w skojarzeniu z leczeniem miejscowym?

The role of boost in hypofractionated irradiation after breast-conserving surgery

ROZPRAWA NA STOPIEŃ DOKTORA NAUK MEDYCZNYCH (obroniona z wyróżnieniem )

WPŁYW WIELKOŚCI WYDZIELEŃ GRAFITU NA WYTRZYMAŁOŚĆ ŻELIWA SFEROIDALNEGO NA ROZCIĄGANIE

EBM w farmakoterapii

Odrębności diagnostyki i leczenia raka piersi u młodych kobiet

PROGRAM NAUKOWY / SCIENTIFIC PROGRAM

Brachyterapia raka szyjki macicy: czas na zmiany?

BRACHYTERAPIA RAKA PIERSI. P o radn ik d la Pacjent ó w

Przewody do linii napowietrznych Przewody z drutów okrągłych skręconych współosiowo

RADIO TERA PIA. informacje dla lekarzy. Opracowanie: dr hab. n. med. Iwona Gisterek prof. nadzw.

BRACHYTERAPIA RAKA PIERSI. P o radn ik d la Pacjent ó w

Janusz Skowronek. Zakład Brachyterapii Wielkopolskie Centrum Onkologii, Poznań

przytarczyce, niedoczynność przytarczyc, hipokalcemia, rak tarczycy, wycięcie tarczycy, tyreoidektomia

Rak jajnika. Prof. Mariusz Bidziński. Klinika Ginekologii Onkologicznej

Spodziewany efekt kliniczny wpływu wit. K na kość

OPTYMALIZACJA STEROWANIA MIKROKLIMATEM W PIECZARKARNI

FORECASTING THE DISTRIBUTION OF AMOUNT OF UNEMPLOYED BY THE REGIONS

Optymalizacja rozkładu dawek w brachyterapii raka prostaty na podstawie planowania w czasie rzeczywistym.

Rola brachyterapii HDR w paliatywnym leczeniu pacjentów z zaawansowaną chorobą nowotworową

Możliwości pozytonowej emisyjnej tomografii ( PET ) w prowadzeniu pacjenta ze szpiczakiem mnogim.

Podstawy radioterapii

TERAPIA PROTONOWA. Proseminarium magisterskie 18 X /36. Marta Giżyńska

BADANIA SYMULACYJNE PROCESU HAMOWANIA SAMOCHODU OSOBOWEGO W PROGRAMIE PC-CRASH

OnkoBarometr WHC dostęp do gwarantowanych świadczeń onkologicznych Fundacja Watch Health Care

Katedra Onkologii i Zakład Onkologii Zachowawczej, Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu, Collegium Medicum w Bydgoszczy

Transkrypt:

WPŁYW OPTYMALIZACJI GEOMETRYCZNEJ NA WYBRA NE PARAMETRY ROZKŁADU DAWKI NA PRZYKŁADZIE BRACHYTERAPII U CHORYCH NA RAKA GRUCZOŁU PIERSIOWEGO THE EFFECT OF GEOMETRICAL OPTIMISATION ON SOME PARAMETERS OF DOSE DISTRIBUTION AS EXEMPLIFIED BY BRACHYTHERAPY APPLIED IN PATIENTS WITH BREAST CANCER Anna Wronezewska 1, Renata Kabacińska 2, Anysja Zuchora 2, Roman Makarewicz 1,3, Joanna Terlikiewicz\ Andrzej Lebioda 1 10ddział Brachyterapii, Regionalne Centrum Onkologii w Bydgoszczy, ul. I. Romanowskiej 2, 2Zakład Fizyki Medycznej, Regionalne Centrum Onkologii ul. I. Romanowskiej 2, 85-796 Bydgoszcz, 3Katedra i Zakład Onkologii Akademii Medycznej w Bydgoszczy ldepartment ot Brachytherapy, Regional Oncological Centre in Bydgoszcz, ul. I. Romanowskiej 2, 85-796 Bydgoszcz, Poland, 2Department ot Medical Physics, Regional Oncological Centre in Bydgoszcz, ul. I. Romanowskiej 2, 85-796 Bydgoszcz, Poland, 3Chair and Department ot Oncology, Medical Academy in Bydgoszcz Received January 22 nd, 2001; received in a revised torm June 11 th, 2001; accepted August 30 th, 2001 STRESZCZENIE Cel pracy: Analiza parametrów rozkładu dawki dla dwu płaszczyznowych implantów w gruczole piersiowym z zastosowaniem optymalizacji geometrycznej. Materiał i metoda: Analizie poddano parametry rozkładu dawki oraz indeks jakości rozkładu dawki QI dla 20 dwu płaszczyznowych aplikacji wykonanych w naszej praktyce klinicznej. Wyznaczono następujące parametry: objętość referencyjną V100, objętość napromienianą V50, objętość wysokiej dawki V200. Parametry te analizowano w przypadku zastosowania optymalizacji geometrycznej rozkładu dawki i bez optymalizacji. Wnioski: Optymalizacja geometryczna powoduje wzrost objętości referencyjnej V100. W porównaniu z klasycznym implantem nieoptymalizowanym, zgodnym z zasadami systemu Paryskiego brachyterapii wewnątrztkankowej, optymalizacja ta pozwala ograniczyć długość aktywną implantu i nie rozszerzać jej poza obszar targetu. Jest to korzystne w przypadku implantów piersi, gdzie obszar targetu graniczy ze skórą. Słowa kluczowe: rak piersi, brachyterapia HDR, rozkład dawki, optymalizacja geometryczna, indeks jakości. SUMMARY Purpose: The analysis ot the dose distribution parameters tor two-plane implants in the breast using geometrical optimisation. Material and methods: The analysis was carried out on dose distribution parameters, and on the dose distribution quality index (QI) tor 20 two-plane applications administered in our clinical practice. The toliowing parameters were determined: the reference volume V100, the irradiated volume V50, and the high dose volume V50. These parameters were analysed both in the case ot geometrical optimisation ot dose distribution, and in the case without optimisation. Conclusions: Geometrical optimisation leads to an increase in the reference volume V100. As contrasted with the conventional non-optimised implant, in accordance with the Paris System Proceedings of the Gonferenca "Brachytherapy 2000", Jurata, Poland, 6-7 October 2000. Rep. Pract. Oncol. Radiother. 6 (3) 2001 127

Wronczewska et al.: Wpływ optymalizacji geometrycznej.. of interstitial brachyterapy, the above system of optimisation makes it possible to limit the active length of the implant which does not extend beyond the target area, which has its advantage when, in breast implants, the target area is bordering the skin. Key words: breast cancer, HDR brachytherapy, dose distribution, geometrical optimisation, quality index. WPROWADZENIE W ostatnich latach obserwuje się wzrost zainteresowania brachyterapią w leczeniu chorych na raka gruczołu piersiowego. We wczesnych stopniach zaawansowania stanowi ona element leczenia skojarzonego. Najczęściej wykorzystywana jest do podwyższenia dawki na lożę po usuniętym guzie w skojarzeniu z teleradioterapią, a w niektórych ośrodkach stosowana jest jako metoda samodzielna [1,2,3]. Brachyterapia HDR wykorzystuje miniaturowe źródło irydu 192 umocowane na końcu stalowego drutu. Sterowane komputerowo źródło przemieszcza się wewnątrz wprowadzonych do tkanek pacjenta prowadnic z krokiem 2.5 mm lub 5 mm. Zmiana czasu postoju źródła w kolejnych pozycjach umożliwia optymalizację rozkładu dawki. W komercyjnych systemach planowania brachyterapii stosowanych jest kilka algorytmów optymalizacji rozkładu dawki. Jeżeli obszar do napromieniowania określony jest przez wystarczającą liczbę punktów, optymalizacja polegać może na dopasowaniu kształtu izodozy referencyjnej do tego obszaru (optymalizacja na tzw. punkty dawkowe). Inny algorytm optymalizacji polega na uzyskaniu względnie homogennej dawki wszędzie wokół pozycji postojowych źródła [4,5]. Opcja ta dostępna w systemie planowania brachyterapii PLATO nosi nazwę optymalizacji geometrycznej. Celem pracy jest analiza wybranych parametrów rozkładu dawki oraz indeksów jakości rozkładu dawki QI dla dwupłaszczyznowych implantów piersi po zastosowaniu optymalizacji geometrycznej. Analizowano następujące parametry: objętość ograniczona izodozą referencyjną (V1Qo) czyli objętość tkanek otoczonych izodozą o wartości 100%, objętość napromienianą (V 50 ) - analogicznie objętość tkanek otoczonych izodozą o wartości 50%, objętość wysokiej dawki (V 200 ) czyli objętość tkanek otoczonych izodozą o wartości 200%. MATERIAŁ I METODA Analizie poddano 20 śródtkankowych, dwu płaszczyznowych układów aplikacyjnych u chorych na raka gruczołu piersiowego. Igły wprowadzane były z użyciem płytek stabilizujących, które zapewniały stały układ geometryczny. Zgodnie z zasadami systemu Paryskiego układ igieł był równoległy, igły tworzyły schemat trójkątów. Odległość między igłami była stała i wynosiła 16 mm. W analizowanym materiale występowały konfiguracje 5,7,9 i 11 igieł, średnio 7 igieł w implancie. Długość aktywna wahała się w przedziale 4-12 cm, średnia długość aktywna implantu wynosiła 6,1 cm. Analizowane układy aplikacyjne igieł są przykładem standardowych aplikacji wykonywanych w naszej praktyce klinicznej. Obszar do napromieniania określano w oparciu o badania przedoperacyjnemammografię i badanie ultrasonograficzne oraz raport chirurga, raport patologa i mammografię pooperacyjną. Ze względu na brak oklipsowania miejsca po tumorektomii stosowaliśmy 1-3 cm margines, w zależności od wielkości marginesu mikroskopowego i postaci histologicznej guza. Target obejmował średnicę guza w największym wymiarze wynikającą z raportu patologa oraz odpowiedni margines. Wielkość marginesu 1-3 cm powodowała, że w większości analizowanych przypadków klinicznych obszar targetu graniczył ze skórą. W takiej sytuacji niemożliwe było stosowanie klasycznych zasad systemu Paryskiego, zgodnie z którymi czas postoju źródła we wszystkich pozycjach jest stały a długość aktywna implantu wykracza poza obszar targetu. Dla targetu o wymiarze L w płaszczyźnie igieł liczonym wzdłuż osi igieł, należałoby zastosować długość aktywną igieł L I 0.7 128 Rep. Pract. Oneol. Racliother. 6 (3) 2001

co jest niemożliwe dla targetu graniczącego ze skórą [6]. Aby zachować długość aktywną igieł w obrębie targetu, zastosowano optymalizację geometryczną. Stosowana dawka w brachyterapii śródtkankowej wynosiła 10 Gy i była specyfikowana zgodnie z zasadami systemu Paryskiego [7]. W każdym przypadku izodoza referencyjna została określona jako 85% wartości dawki w punktach bazowych wyznaczonych w płaszczyźnie centralnej implantu. Ideą algorytmu geometrycznej optymalizacji rozkładu dawki jest użycie pozycji postoju źródła jako punktów optymalizacji [5,8]. Dawka w danym punkcie postoju źródła pochodząca od źródła w pozostałych pozycjach jest przyrównywana do dawki w każdym innym punkcie postoju źródła liczonej w taki sam sposób (dawka od źródła umieszczonego w danej pozycji nie jest uwzględniana). Względny czas postoju źródła w określonym punkcie jest determinowany przez odległość tego punktu od pozostałych pozycji źródła. Czas postoju źródła w danej pozycji jest więc odwrotnie proporcjonalny do dawki w tym punkcie pochodzącej od źródła w pozostałych pozycjach. Dzięki temu czas postoju źródła w pozycjach skrajnych wydłuża się. Napromienianie chorych realiżowano zgodnie ze schematem czasowym optymalizacji geometrycznej. W celu zmniejszenia ryzyka powikłań w obrębie tkanki skórnej źródło umieszczano tak aby, izodoza referencyjna przebiegała w odległości minimum 4 mm od skóry. W tym celu konieczne było umieszczenie skrajnej pozycji źródła w prowadnicy w odległości 8 mm od skóry. Przy użyciu systemu planowania leczenia Nucietron Brachytherapy Planning Software UPS v. 11.4 wyznaczone zostały naturalne histogramy dawka-objętość, określone dla prostopadłościanu otaczającego implant. Rozmiary prostopadłościanu wyznacza izodoza o wartości równej połowie izodozy referencyjnej. Dawka obliczana jest w 500 000 punktach wybieranych losowo w objętości prostopadłościanu. Na podstawie histogramów dawka-objętość obliczone zostały parametry V 50, V 100 i V 200 dla każdego analizowanego układu. Dodatkowo z histogramu naturalnego wyznaczony został indeks jakości rozkładu dawki Ol, który określa homogenność dawki wewnątrz izodozy referencyjnej. Parametr ten zdefiniowany jest w następujący sposób: I V(LD-HD) u(ld) Q = V(LD) X u(ld)-u(hd) gdzie LD jest dawką środkową pomiędzy maximum i teoretycznym minimum funkcji dv/du od strony niskich dawek, HD to dawka pomiędzy maximum j minimum funkcji dv/du od strony wysokich dawek, V(LO) to objętość otrzymująca dawkę co najmniej równą LD a V(LD-HD) to objętość otrzymująca dawkę w zakresie od LD do HO. Parametr u(d) to funkcja D- 312 [9]. W ocenie porównawczej wartości parametrów rozkładu dawki V 100, V 2o on100, V 5 on100' V 20 0l V 100, Ol przed i po optymalizacji posłużono się testem t Studenta. WYNIKI I DYSKUSJA Ryc. 1 i ryc. 2 przedstawiają rozkład izodoz w przypadku stosowania optymalizacji geometrycznej (ryc. 1) i bez optymalizacji geometrycznej (ryc. 2). Badania własne wykazały, że stosowanie optymalizacji geometrycznej w analizowanych implantach dwu płaszczyznowych zwiększa objętość referencyjną o około 30%, (zakres 12-47%, średnio 32%). Jest to efektem istotnego wydłużenia się czasu postoju źródła w pozycjach skrajnych. Podobne spostrzeżenia wynikają z badań Kolkman-Deurloo i wsp. [10}. Autorzy analizując układy regularne na przykładzie aplikacji w gruczole piersiowym wykazali wzrost objętości referencyjnej o 28%. Szczegółowe dane dotyczące układów aplikacyjnych i parametrów rozkładu dawki dla poszczególnych chorych przedstawiono w tabeli 1. Ponieważ z reguły target graniczył ze skórą, w większości analizowanych przypadków zastosowano maksymalną możliwą długość aktywną igieł. W rozważanych sytuacjach klinicznych niemożliwe było stosowanie aplikacji nieoptymalizowanych o objętości referencyjnej obejmującej target. Dlatego też, mimo że implanty optymalizowany i nieoptymalizowany różnią się zasadniczo objętością referencyjną, porównano analizowane parametry d/a obu układów aplikacyjnych. Rep. Pract. Oncol. Radiother. 6 (3) 2001 129

l-y PIane I Scale 1: 1.00-2 ~~--_.- a: 1 l-y I Scale 1: ~X o cgy 2000 1500 1000 750 250 Pat.: piers Date: 17 May 2001 Institute: RCO 8yl1goszcz Uni t: microselectron HDR Set-up ID: 2001-05-17/11: 58: 32 Cust. ID: 2001-04-16/15: 28: 42 Coord.system: Dose a"es Ir-192: RAKR=2.855 cgy/h_m"2 Dose cale: Anisatrapie Opt. on geometry / volume UPS version: 11.43 r--t-~~~~-+----11 Ryc. 1. Rozkład izodoz w przypadku zastosowania optymalizacji geometrycznej. PIane 3: X - cgy p 30 r=-v ~tx Scale l: 1.00 2000 5ea 1: l. 00 -Z 1500 1000 750..- --- a: 1 i-y I Scale 1: cgy Pat.: piers Date: 17 May 2001 2000 Inst Hute: RCO 8ydgoszcz 1500 Unit: microselectron HDR ~X 1000 Set-up ID: 2001-05-17/12: 02: 07 Cust. ID: 2001-04-18/15: 28: 42 750 CoorO. system: Dose a"es Ir-192: RAKR=2.855 cgy!h*m"2 250 Dose cele: Anisotropic Not opt imized UPS vere ion: 11.43 [---+-~~~~---11 Ryc. 2. Rozkład izodoz bez optymalizacji geometrycznej. 130 Rep. Pract. Oncol. Radiother. 6 (3) 2001

Tab. 1. Wartości: nr aplikacji, liczba igieł, średnia długość aktywna, VloooN100n, VsooN1000, VsonN,oon, V2oooN1000, V2oonN,oon, Olo/Oln. Indeksy i n oznaczają parametry optymalizowane (o) i nieoptymalizowane (n). Nr Li. igł. Dl. akt. Vl0ooNl00n V500Nl000 V50nNl00n V2oooNl000 V2oonNl00n Olo/Oln 1 7 6 1.38 2.64 2.93 0.09 0.09 1.28 2 9 5 1.41 2.73 2.98 0,10 0.09 1.23 3 9 7 1.47 2.67 3.05 0,08 0.07 1.34 4 7 8 1.40 2.69 2.96 0,09 0.08 1.27 5 9 7 1.21 2.68 2.75 0,09 0.08 1.28 6 7 7.5 1.31 2.69 2.87 0,09 0.08 1.33 7 7 5.5 1.39 2.65 2.93 0.10 0.09 1.22 8 7 5 1.22 2.69 2.76 0.10 0.10 1.19 9 7 5 1.30 2.66 2.85 0.10 0.09 1.21 10 11 7 1.13 2.67 2.68 0.08 0.08 1.27 11 9 11 1.47 2.78 3.13 0.07 0.06 1.35 12 9 7 1.45 2.70 3.02 0.08 0.07 1.34 13 5 10 1.25 2.72 2.83 0.10 0.10 1.16 14 7 6 1.31 2.61 2.79 0.10 0.09 1.28 15 9 5 1.19 2.70 2.77 0.10 0.09 1.24 16 7 5.5 1.39 2.76 3.08 0.10 0.09 1.25 17 7 4 1.37 3.34 3.58 0.16 0.15 1 18 7 4 1.30 2.69 2.86 0.11 0.11 1.14 19 5 3 1.20 2.66 2.78 0.14 0.14 1.05 20 9 3 1.29 2.74 2.91 0.12 0.11 1.15 średnia 7 6.1 1.32 2.72 2.93 0.099 0.092 1.23 Tab. 2. Wpływ optymalizacji geometrycznej na wybrane parametry rozkładu dawki. Frakcja Frakcja Objętość objętości Ouality objętości referencyjna V 100 wysokiej dawki V20of'J100 napromienianej VSof'J100 index al Implant optymalizowany Implant nieoptymalizowany 76.9 cm 3 9.9% 2.73 2.23 58.1 cm 3 9.2% 2.93 1.81 Rep. Pract. Oncol. Radiother. 6 (3) 2001 131

Tabela 2 przedstawia objętość referencyjną (V 100 ), objętość wysokiej dawki (V 200 ) oraz objętość napromienianą (V SO ), znormalizowane do objętości referencyjnej odpowiednio układów optymalizowanych i nieoptymalizowanych. Podane są wartości indeksu jakości QI dla analizowanych implantów. Wszystkie parametry to wartości uśrednione dla grupy 20 analizowanych aplikacji. Przedstawione dane wskazują na niewielki wzrost obszaru wysokiej dawki (V 200 ) w objętości referencyjnej po optymalizacji. Dla implantów optymalizowanych średnia wartość wyniosła 9,9% (zakres 0,08-0,16 średnia 0,1 0±0,02), a dla nieoptymalizowanych 9,2% (zakres 0,06-015 średnia 0,09±0,02, P<0,001). Wzrost obszaru wysokiej dawki spowodowany jest wydłużeniem czasu postoju źródła w pozycjach skrajnych. Dla aplikacji optymalizowanych uzyskano istotny spadek objętości napromienianej (V 50 ) w stosunku do objętości referencyjnej. W przypadku implantów optymalizowanych wartość V SO IV 100 wahała się w zakresie 2,64-3,34, średnia 2,72±0, 15 a dla nieoptymalizowanych 2,76-3,58, średnia 2,93±0,19 (p<0,001). Ta zależność podkreślana jest również w pracy Anacak i wsp. [11]. NATURAl YOLUME DOSE HISTOGRAM OF IMPLANT Patient: piers Data: n May 2001 AeO Bydgoszcz InsŁitute: Set-up ID: 2001-05-17/11: 19: 45 Ir-192: RAKR- 2.855 cgy/l'lll'm A 2 Dose cale: Anisotropic Geometrical opłimizaticn Unit: microselectron HDR UPS version: 11.43 d (Volume) Id (u) *1~ Law C10se (LO) : 1072.7 Unif.lrldex: 1.91. Gual.Index: 2.23 High oose (HDJ : 1329. g 5.0rrl"eatlllent dosa (TO): 1000.0 (AD) 3.0 1.0 I~ O.cJ..1.--,-J'-----'"'- -'- ----'--_----'_----'--~c..:l_.;..lhp'.j.._1 460 480' 500 600 700 800' 900 1000 Ryc. 3. Histogram rozkładu dawki w przypadku zastosowania optymalizacji geometrycznej. NATURAL VOLUME OOSE HISTOGRAM OF IMPLANT Patlent: piel"5 Date: 17 May 2001 Institute: ReO Bydgoszcz Set-up ID; 2001-05-17/12: 02: 07 11"-192: RAKA" 2.855 cgy/h*m-2 Dose cale: Anisotropic Not opt imized Unit: mic,..oselectron HDR d rvo lume) /d (uj 'l~ UP$ versio!1: 1!..il3 Lew do'se (LDI 936.5 High dose (HO' : 1320.6 3.0 Jreatment dose no): 1000.0 IRD) ~", 'ID _L,".~~.4.0!- 2.01-2'0r- 1.0 ~ I~ L T, O. 480 500 600 700 800 900 1000 Dose 20cO~... 1 Ryc. 4. Histogram rozkładu dawki bez optymalizacji geometrycznej. 132 Rep. Pract. Oncol. Radiother. 6 (3) 2001

Wronczewska et al.: Wpływ optymalizacji geometrycznej.. Istotną cechą układów optymalizowanych jest wzrost indeksu jakości rozkładu dawki (Ol), średnia wartość dla implantów optymalizowanych wynosi 2.23 i jest w sposób statystycznie znamienny wyższa w porównaniu z układami nieoptymalizowanymi (01=1.81, P<O,001). Charakterystyczne jest, że indeks Ol jest wyższy dla implantów optymalizowanych pomimo ich większej objętości referencyjnej. Ryc. 3 i ryc. 4 przedstawiają naturalne histogramy dawka-objętość. Po zastosowaniu optymalizacji geometrycznej (ryc. 3) obserwujemy zwężenie się piku w histogramie naturalnym. Oznacza to bardziej jednorodny rozkład dawki w przypadku stosowania optymalizacji geometrycznej. Rozkład dawki w brachyterapii ze swej natury jest niejednorodny. Użycie optymalizacji geometrycznej w planowaniu leczenia pozwala na zmniejszenie niejednorodności w rozkładzie dawki, co może mieć wpływ zarówno na efekt wyleczenia miejscowego jak również przyczynić się do spadku ryzyka powikłań [12]. Należy jednak mieć na uwadze, że poprawa jakości leczenia na drodze zastosowania algorytmów optymalizacyjnych powinna wiązać się przede wszystkim z właściwym określeniem zaplanowanego obszaru do napromieniania. Podstawą analizy rozkładu dawki winny być histogramy dawka-objętość nie tylko w objętości referencyjnej ale przede wszystkim w ściśle sprecyzowanej objętości targetu. Dlatego też w planowaniu brachyterapii raka gruczołu piersiowego coraz częściej znajduje zastosowanie tomografia komputerowa, rezonans magnetyczny oraz planowanie w warunkach 3-0 [3J. Istotnych informacji dostarczają nam również opisy badań przedoperacyjnych - mammografia, badanie ultrasonograficzne oraz oklipsowanie loży po tumorektomii. PODSUMOWANIE W niniejszej pracy podjęto próbę analizy wpływu optymalizacji geometrycznej na parametry rozkładu dawki dla rzeczywistych aplikacji przeprowadzonych w naszym oddziale. Ponieważ jednym z celów leczenia oszczędzającego w raku gruczołu piersiowego jest osiągmęcie dobrego efektu kosmetycznego, w wielu sytuacjach lekarz staje przed dylematem z jednej strony objęcia izodozą referencyjną odpowiedniego obszaru a z drugiej maksymalnym oszczędzeniem skóry i tkanki podskórnej. Sytuacja taka ma miejsce zwłaszcza w małych gruczołach piersiowych i przy dużym pooperacyjnym ubytku tkanki. W wielu przypadkach niemożliwe jest tworzenie implantów zgodnych z klasycznymi zasadami systemu Paryskiego brachyterapii. W przekonaniu autorów zastosowanie optymalizacji geometrycznej jest tu konieczne. Optymalizacja zwiększa objętość referencyjną o ok. 30 % i pozwala na zachowanie aktywnej długości igieł w obrębie targetu Stosunek objętości wysokiej dawki do objętości referencyjnej jest porównywalny dla aplikacji optymalizowanych i nieoptymalizowanych. Indeks jakości rozkładu dawki Ol zwiększa się po optymalizacji, co świadczy o bardziej jednorodnej dawce w obrębie izodozy referencyjnej. PiŚMIENNICTWO 1. Fentiman IS, Poole C, Tong D, Winter PJ, Mayles HM, Turner P, Chandary MA, Rubens RD. Iridium implant treatment without external radiotherapy tor operable breast cancer. A pilot study. Eur J Cancer 1991 ;27:447-50. 2. Vicini FA, Chen P, Fraile M, Gustatson GS, Edmundson GK, Jaffray DA, et al. Low dose rate brachytherapy as the sole radiation modality in the management ot patients with early breast cancer treated with breast conserving therapy. Prelimi nary results ot a pilot trial. Int J Radiat Oncol Biol Phys 1997;38:301-10. 3. Vicini FA, Kestin LL, Edmundson GK, Jaffray DA, Wong JW, Kini VR, et al. Dose-volume analysis for quality assurance ot interstitial brachytherapy tor breast cancer. Int J Radiat Oncol Biol Phys 1999;45:803-10. 4. Subir N. High Dose Rate Brachytherapy. A textbook.1994;79-146. 5. Mould RF, Battermann JJ, Martinez AA, Speiser BL. Brachytherapy trom radiu m to opti-misation. Veenendal. The Netherlands: NucIetron; 1994;352-72. Rep. Pract. Oncol. Rad10ther. 6 (3) 2001 133

6. Nath R, Anderson LL, Meli JA, Olch AJ, Stitt JA, Williamson JF. Code of practice for brachytherapy physics: Report ot the AAPM Radiation Therapy Committee Task Group No. 56. Med Phys 1997;24:1573-4. 7. Dutreix A, Marinello G. The Paris system. W: Modern Brachytherapy, pp. 25-42. Editors: B. Pierquin, JF Wilson, D. Chassagne. Masson Publishing, New York, 1987. 8. Mould RF, Battermann JJ, Martinez AA, Speiser BL. Brachytherapy trom radium to optimisation. Veenendal, The Netherlands: Nucietron; 1994;314-8. 9. Anderson LL. A natural volume-dose histogram for brachytherapy. Med Phys 1986;13:898-903. 10. Kolkman-Deurloo IKK, Visser AG, Niel C, et al. Optimization of interstitial volume implants. Radiother Oncol 1994;31 :229-39. 11. Anacak Y, Esassolak M, Aydin A, et al. Effect ot geometrical optimization on the treatment volumes and the dose homogeneity ot biplane interstitial brachytherapy implants. Radiother Oncol 1997;45:71-6. 12. Borger JH, Kemperman H, Smitt HS, Hart A, van Dongen J, Lebesque J. Dose and volume effects on tibrosis after breastconservation therapy. Int J Radiat Oncol Biol Phys 1994;30:1073-81. 134 Rep. Pract. Oncol. Radiother. 6 (3) 2001