Inżynier i Fizyk Medyczny 6/2015 vol. 4
331
artykuł
/
article
radioterapia
/
radiotherapy
Ciekawy eksperyment przedstawiono w pracy Topolnjak i in.
(2007) z siedmioma testowymi planami pacjentów H&N z rakiem
gardła, gdzie organami krytycznymi były ślinianki i rdzeń kręgo-
wy. Były to plany step&shoot IMRT (ssIMRT) z dziewięcioma
wiązkami, gdzie obszary tarczowe nachodziły na obszary kry-
tyczne. Zastosowano dwa systemy planowania Pinnacle
3
i PLA-
TO, zatem każda badana średnia dawka na ślinianki to uśrednio-
ny wynik z czternastu planów.
Dla idealnego przyspieszacza (zerowa transmisja przez listki,
zerowy wymiar źródła, listki MLC o szerokości 2,5 mm w izocen-
trum) średnia dawka na ślinianki wyniosła 16,9 Gy. Dla tego sa-
mego układu, ale dla szerokości listków wynoszącej 5 mm, śred-
nia dawka na ślinianki wzrosła do 18,5 Gy (wzrost o 1,6 Gy), a dla
szerokości listków wynoszącej 10 mm średnia dawka na ślinianki
wzrosła do 20,2 Gy (o kolejne 1,7 Gy).
Nie mniej istotny wpływ na dawkę miała transmisja promie-
niowania przez listki. Przy wzroście transmisji z 0% do 0,75%
średnia dawka na ślinianki wzrosła do 19,0 Gy (o 2,1 Gy względem
idealnego przyspieszacza). Przy wzroście transmisji z 0,75% do
1,5% średnia dawka na ślinianki wzrosła do 20,8 Gy (o 3,9 Gy
względem idealnego przyspieszacza).
Jednym z wniosków pracy był fakt, że jednoczesna zmiana
więcej niż jednego z parametrów MLC względem idealnego
przyspieszacza powodowała mniejszy wzrost średniej dawki na
ślinianki niż suma wkładów od każdego parametru oddzielnie.
Wśród badanych parametrów (szerokość listków, transmisja
przez listki, wielkość źródła) największy wpływ na średnią dawkę
na ślinianki miała transmisja promieniowania przez listki.
Ciekawym porównaniem i nawiązaniem do cytowanych powy-
żej badań jest praca Van Vulpen i in. (2005), gdzie porównano te
same pięć planów z siedmiu testowych planów z pracy Topolnjak
i in. (2007). Było to porównanie techniki ssIMRT na konwencjo-
nalnym przyspieszaczu z tomoterapią. Średnia dawka na ślinian-
ki dla tomoterapii wyniosła 24 Gy. Natomiast średnia dawka na
all dmlc plan show no significant difference compared to
the VMAT
Agility
plan (D-E 8
vs.
I 8, Table 4). Evaluating
the coverage of PTV
61.6Gy
, the dMLC
Agility
plans show
no significant differences in the evaluated parameters
(F 9
–
13
vs.
I 9
–
13, Table 4). For PTV
61.6Gy
only
ssIMRT
MLCi2-/+
have significant less conformity of the
95 %-isodose (A + B 13
vs.
I 13, Table 4).
Comparing different MLCs within the techniques (
γ
:
A + B
vs.
C, D + E
vs.
F, G + H
vs.
I, Table 4), significant
differences for the PTV coverage in ssIMRT (
γ
ssIMRT
:
A + B 4
–
13
vs.
C 4
–
13, Table 4) are found for CI
95 %
(PTV
50.4Gy
) (p
≤
0.01) (A 8
vs.
C 8, Table 4) and
EUD(PTV
61.6Gy
) (p
≤
0.01) (A 9
vs.
C 9, Table 4). Within
the dMLC plans(
γ
dMLC
), MLCi2
+
shows significant
differences only for PTV
61.6Gy
(D
mean
, HI and CI
100 %
,
E 10
–
12
vs.
F 10
–
12, Table 4), while MLCi2
-
has less PTV
coverage (p = 0.01) in terms of D
mean
(-1.2Gy) and CI
100 %
(-5 %) for PTV
50.4Gy
and in terms of EUD (-0.4Gy), D
mean
(-0.2Gy), HI (-10 %) and CI
100 %
(-12 %) for PTV
61.6Gy
(D
4
–
13
vs.
F 4
–
13, Table 4).
Comparing different techniques using the same MLC
(ß: A + D
vs.
G, B + E
vs.
H, C + F
vs.
I, Table 4),
ssIMRT plans have worse PTV coverage (p
≤
0.01) using
MLC (ß
Agility
) is less in terms of EUD, D
mean
, HI and
CI
100 %
for both PTVs compared to VMAT
Agility
(F 4
–
13
vs.
I 4
–
13, Table 4).
Figure 2 shows the results for one HN patient (HN3 in
Tables 3) as an example. Figure 2d depicts that the
evaluated OAR parameters differ only slightly between
the techniques and used MLC. As mentioned, larger
differences are found for V
50Gy
(larynx) (A-I 22,
Table 4), D
max
(mandibula) (A-I 18, Table 4) and the
contralateral parotid (D
mean
, V
30Gy
) (A-I 19 + 20,
Table 4). In contrast to the only slightly differing
clinically important OAR parameters, Fig. 2a, b and c
depict the differences of the PTV coverage: HI, CI and
D
mean
drop clearly, if ssIMRT is used. Influences of the
MLC design are only small and highest in combination
with VMAT.
Meningioma
–
OAR exposure
As for the HN cases, all generated plans fulfill the
prescribed constraints and predefined criteria. Larger
standard deviations for the brainstem (A-I 9, Table 5), left
optical nerve (A-I 11, Table 5), right lens (A-I 14, Table 5)
Fig. 1
By example of patient case HN3, relevant isodoses for the larynx (50Gy, 58.5Gy) are shown for the nine generated plans using ssIMRT,
dMLC and VMAT with MLCi2 without (
−
) and with (+) interdigitation and the Agility-MLC
Kantz
et al. Radiation Oncolog
(2015) 10:184
Page 8 f 15
Rys. 1
Przykład pacjenta H&N z wszystkimi dziewięcioma wygenerowanymi planami
Źródło: S. Kantz et al.: Impact of MLC properties and IMRT technique in meningioma and head-and-neck treatments, Radiation Oncology 10, 2015, 184, DOI 10.1186/
s13014-015-0447-z.
