Данная выпускная квалификационная работа выполнена в Санкт-Петербургском клиническом научно-практическом центре специализированных видов медицинской помощи (онкологическом) и посвящена сравнению между собой двух методов дистанционной лучевой терапии рака молочной железы 3D-CRT (3D-conform radiation therapy) и IMRT (Intensity Modulated Radiation Therapy) на медицинском ускорителе электронов Varian TrueBeam с максимальной энергией тормозного излучения 6 МэВ. Сравнение проводилось с использованием инструментов программы дозиметрического планирования Eclipse с применением алгоритма расчёта дозного распределения Acuros. Алгоритм Acuros используется для расчёта дозного распределения в биологических тканях с учётом гетерогенности среды. В данной работе раскрыты физические аспекты дозиметрического планирования облучения молочной железы: формирование терапевтического пучка излучения медицинским ускорителем электронов и взаимодействие ионизирующего излучения сформированного терапевтического пучка с телом пациента. В рамках исследования было проведено планирование облучения молочной железы методом 3D-CRT и IMRT для 11 клинических случаев облучения молочной железы в режиме фракционирования 25 фракций по 2 Гр с суммарной поглощённой дозой 50 Гр. Для каждого проанализированного клинического случая в ходе сравнения выбран подходящий план облучения. Сравнение двух методик проводилось с учётом облучаемого объёма, находящегося внутри границы 95%-ой изодозы от суммарной поглощённой дозы 50 Гр, количества 105%, 107% максимумов от 50 Гр, объём затронутых облучением органов риска (сердце и лёгкие) и глобальный максимум в теле пациента. Также для сравнительного анализа планов облучения проводилась портальная дозиметрия в рамках программы гарантии качества лечебных планов и рассчитана скорость проведения сеанса облучения на ускорителе. На основе вышеперечисленных факторов в каждом конкретном случае был сделан выбор в сторону одного из методов лечения. В ходе анализа клинических случаев облучения молочной железы было выбрано проведение лучевой терапии методом IMRT, так как именно этот метод доказал свою высокую степень конформности мишени и скорость реализации в клинической практике. Для всех приведённых в данной работе клинических случаев была успешно проведена портальная дозиметрия в рамках программы гарантии качества.

This final qualification work was carried out at the St. Petersburg Clinical Scientific and Practical Center for Specialized Types of Medical Care (oncological) and is devoted to comparing two methods of remote radiation therapy for breast cancer 3D-CRT (3D-conformal radiation therapy) and IMRT (Intensity Modulated Radiation Therapy) on the Varian TrueBeam medical electron accelerator with a maximum bremsstrahlung energy of 6 MeV. The comparison was carried out using the tools of the Eclipse dosimetric planning program using the Acuros dose distribution calculation algorithm. The Acuros algorithm is used to calculate the dose distribution in biological tissues, taking into account the heterogeneity of the medium. This paper describes the physical aspects of dosimetric planning of breast irradiation: starting with the formation of a therapeutic beam of radiation and ending with the interaction of ionizing radiation with a substance. As part of the study, planning of breast irradiation using 3D-CRT and IMRT was carried out for 11 clinical cases of breast irradiation planning in the mode of fractionation of 25 fractions of 2 Gy with a total absorbed dose of 50 Gy. For each analyzed clinical case, a suitable treatment plan was selected during the comparison. Comparison of the two methods was carried out taking into account the qualitative and quantitative coverage of the irradiated volume by 95% isodose of the total absorbed dose of 50 Gy, the amount of 105%, 107% of the maxima from 50 Gy, the volume of risk organs affected by radiation (heart and lungs) and the global maximum in the body patient. Also, for a comparative analysis of irradiation plans, portal dosimetry was carried out as part of the quality assurance program for treatment plans, and the speed of the irradiation session at the accelerator was calculated. Based on the above factors, in each case, a choice was made in the direction of one of the methods of treatment. During the analysis of clinical cases of breast irradiation, IMRT radiation therapy was chosen, since it was this method that proved its high degree of target conformity and speed of implementation in clinical practice. For all the clinical cases presented in this paper, portal dosimetry was successfully performed as part of a quality assurance program.

• РЕФЕРАТ
• ABSTRACT
• Введение
• Глава 1. Физические аспекты проведения дистанционной лучевой терапии молочной железы на линейном медицинском ускорителе электронов Varian TrueBeam методами 3D и IMRT
  • 1.1. Формирование терапевтического пучка тормозного излучения с использованием медицинского ускорителя электронов
  • 1.2 Взаимодействие сформированного терапевтического пучка тормозного излучения с телом пациента
  • 1.3 Метод 3D-CRT облучения молочной железы
  • 1.4 IMRT метод облучения молочной железы
  • 1.5 Дистанционная лучевая терапия с визуальным контролем (IGRT)
• Глава 2. Методика сравнительного анализа методов 3D-CRT и IMRT
  • 2.1 Расчёт плана облучения молочной железы с применением системы дозиметрического планирования Eclipse
    • 2.1.1 Предлучевая подготовка пациента и режим оконтуривания структур в теле пациента с использованием ранее полученных снимков КТ
    • 2.1.2 Процесс расчёта дозиметрического плана облучения молочной железы с использованием алгоритма Acuros.
  • 2.2 Портальная дозиметрия тормозного излучения в рамках программы проверки качества для дозиметрических планов облучения молочной железы на медицинском ускорителе электронов Varian TrueBeam
    • 2.2.1 Инструменты для проведения портальной дозиметрии тормозного излучения в рамках программы проверки качества
    • 2.2.2 Применение метода гамма-анализа для проверки дозиметрических планов облучения в ходе проведения портальной дозиметрии
• Глава 3. Сравнительный анализ методов лучевой терапии молочной железы 3D-CRT и IMRT
  • 3.1 Сравнение выполнения клинических целей при дозиметрическом планировании облучения тормозным излучением молочной железы методом 3D-CRT и методом IMRT
  • 3.2 Сравнение параметров гамма-анализа при проведении портальной дозиметрии в рамках программы гарантии качества дозиметрических планов молочной железы, выполненных методом 3D-CRT и методом IMRT
  • 3.3 Сравнение времени проведения сеанса лучевой терапии молочной железы методом 3D-CRT и IMRT
• Обсуждение результатов
• Заключение
• Список использованных источников