Выбор метода и программы облучения - гамма-терапия злокачественных опухолей
- ВЫБОР МЕТОДА И ПРОГРАММЫ ОБЛУЧЕНИЯ
В плане лучевого лечения выбор метода и программы облучения нуждается не только в клиническом, по и в дозиметрическом обосновании и связан с решением ряда технических вопросов.
Выбрать метод облучения для данного больного — значит найти для него наиболее выгодный способ подведения к опухоли необходимой поглощенной дозы излучения.
Выбрать программу облучения для определенного метода облучения — значит указать условия формирования пучка излучения и все условия, определяющие взаимодействие системы пучок излучения — мишень в процессе облучения больного. Программа облучения характеризуется определенными параметрами (поле облучения, направление облучения, расстояние, источник — мишень, радиус ротации, угол качания и др.). Каждая программа облучения соответствует созданию в облучаемом теле определенного дозного поля (распределения в теле поглощенной энергии излучения). Программа облучения может быть описана различными наборами параметров, но в любом случае число параметров должно быть минимально необходимым для ее однозначного описания.
В дозном поле опухоль должна получать максимальную поглощенную дозу с минимально допустимой неравномерностью (например, в пределах 80% изодозы), а лучевые нагрузки в окружающих ее критических органах и тканях не должны превышать предельно допустимых значений. Сравнивая и анализируя карты изодоз для ряда конкурирующих программ облучения, следует также принимать во внимание распределение градиента дозы, т. е. интенсивность ее спада на границе мишени и за ее пределами (А. И. Рудерма.н, М. Ш. Вайнберг, 1961). На карте изодоз эта характеристика дозного поля наглядно передается плотностью расположения соседних и зодозных кривых: в тех местах и направлениях, где они ближе друг к другу, градиент дозы больше и, наоборот, редко расположенные изодозиые линии соответствуют области малого изменения дозы, т. е. малого ее градиента.
В клиническом смысле понятие о градиенте дозы излучения помогает правильнее выбирать распределение лучевой нагрузки в области, непосредственно примыкающей к границе условного очага. Это особенно важно потому, что истинные границы распространения патологического процесса пока еще недоступны для выявления методами прижизненных исследований, и лучевой терапевт вынужден всегда считаться с некоторой неопределенностью оценки объективно устанавливаемых границ очага и условно принимаемой границы мишени, включающей гипотетическую область его субклинического распространения. Таким образом, при выборе наиболее выгодного рисунка дозного поля в области, непосредственно примыкающей к границе опухоли, представление о градиенте дозы излучения помогает правильнее учитывать необходимость защиты здоровых органов и облучения тканей, подозреваемых на патологию, с учетом конкретной анатомической обстановки.
Очевидно, что задача такого выбора метода и программы облучения имеет не единственное решение. Практически можно считать клинически равноценными такие варианты, для которых различия в соответствующих им картах изодоз не превышают допустимых в современной гамма-терапии погрешностей оценок дозиметрических данных (порядка 10%). Такие программы облучения являются в равной мере дозиметрически рациональными для данного больного среди прочих конкурирующих программ. Поэтому для объективного суждения о том, какой из них все же следует отдать предпочтение, привлекают дополнительные аргументы, учитывающие реальные возможности данного лечебного учреждения, и технические факторы.
Приоритетом должна пользоваться та программа, выполнение которой технологически проще и для которой процедура облучения требует меньше подготовительного времени (косвенно учитываются и организационно-экономические соображения, связанные с повышением пропускной способности гамма-терапевтического кабинета). Наконец, следует учитывать и создание для больного более удобных и надежно контролируемых условий укладки на столе гамма-терапевтического аппарата. Например, одно время по техническим соображениям многопольное облучение нередко предпочитали ротационному. Между тем в ряде случаев это дозиметрически неоправданно. При работе иа современных ротационных гамма-терапевтических аппаратах уменьшается вероятность ошибок при настройке системы пучок излучения — мишень, облегчается воспроизведение укладок больного при последовательных процедурах облучения, сокращается число процедур облучения и др.
Выбираемые таким образом метод и программа облучения не являются оптимальными, т. е. наилучшими в широком смысле. Обычно выбор делается на основе не только объективных критериев, но и субъективных соображений, поэтому нет оснований утверждать, что для поставленной задачи не существует еще более выгодного решения. Между тем нередко называют некоторые практически применяемые варианты облучения оптимальными. Применение такой терминологии не оправданно и даже вредно, потому что вводит в заблуждение лучевых терапевтов.
В практической лечебной работе всегда стремятся возможно ближе подойти к теоретически оптимальному варианту, но останавливаются на методе и программе облучения, наиболее целесообразных в данных конкретных условиях.
Рассмотрим несколько подробней дозиметрические вопросы, связанные с выбором метода и программы облучения.
Все практически применяемые приемы поиска наиболее рационального варианта облучения являются разновидностями двух основных способов: ручного и машинного. Первый связан с непосредственным расчетом и построением карт изодоз для пробных вариантов программ облучения или отбором подходящих карт изодоз из имеющегося фонда типовых дозных полей- второй способ основан на использовании для тех же целей электронно-вычислительной техники.
Применение ЭВМ для решения задач оптимизации лучевого лечения особенно привлекательно, поскольку на этом пути открываются богатые возможности не только выбора рациональной программы облучения, но и оперативного контроля и управления самим процессом облучения больного (Методы автоматизации и оптимизации планирования лучевого лечения, 1971). Однако вопросы практического применения в клинике лучевой терапии машинных способов решения клиникодозиметрических задач методически недостаточно разработаны, поэтому как в практических, так и в научноисследовательских лечебных учреждениях в основном пользуются ручным способом поиска рациональных методов и программ облучения. В последнее время ручной способ удалось существенно усовершенствовать благодаря ряду исследований в области клинической дозиметрии, позволивших унифицировать описание дозных полей, нормировку и построение карт изодоз, а также способы задания программ облучения и определения их параметров (X. Джонс, 1965- М. Ш. Вайиберг, 1971- Breastrup, Moony, 1955- Du Solt, 1959). Основной особенностью новой системы является задание поля облучения па глубине, соответствующей условному центру патологического очага. Такой подход клинически оправдан непосредственной ориентацией па облучаемую мишень и отличается рядом методических удобств при построении и анализе карт изодоз, а также при технологической подготовке соответствующих процедур облучения больных. По этой системе построены изданные в СССР атласы дозных полей для статического, ротационного и конвергентного методов облучения на дистанционных гамма-терапевтических аппаратах с источниками 60Со (А. В. Бибергаль и др., 1968- М. Ш. Вайнберг и др., 1975).
Практически удобно пользоваться картотекой типовых карт изодоз, выполненных на прозрачной пленке. Такую картотеку составляют на основе атласов дозных полей и постепенно дополняют картами изодоз, которые приходится строить для больных, нуждающихся в специальных программах облучения. Накладывая па топографо-анатомическую карту сечения тела больного соответствующие этому сечению типовые карты изодоз для ряда программ облучения, лучевой терапевт вместе с инженером-физиком сопоставляют индивидуальный анатомический рисунок с картиной семейства изодоз на различных типовых картах, подбирают наиболее целесообразные направления пучков излучения (при многопольном) или зоны и углы качания (при ротационном облучении) и наиболее выгодные значения других параметров программы облучения. Такой прием предельно нагляден и позволяет в течение нескольких минут или выбрать удовлетворительную типовую карту изодоз, или по крайней мере понять, для каких промежуточных значений параметров нужно построить новые карты изодоз, отсутствующие в картотеке.
В сравнительно редких случаях для отдельных больных приходится подбирать и рассчитывать необычные варианты облучения (М. Тюбиана и др., 1969-
А. Н. Кронгауз и др., 1963- Т. Г. Ратнер, А. В. Бибергаль, 1972), пользуясь современными возможностями формирования дозных полей и общими принципами лучевой терапии. Но эта процедура при наличии атласов дозных полей и небольшой тренировке в построении суммарных карт изодоз занимает сравнительно немного времени *.
Все описанные выше работы по выбору метода и программы облучения больного лучевой терапевт выполняет совместно с инженером-физиком. Когда необходимое для данного больного дозное поле подобрано (по атласам и картотекам) или построено (вручную или с помощью ЭВМ), инжеиер-физик должен обеспечить изготовление дозных топографо-анатомических карт для рассматриваемых сечений тела больного.
1 При наличии связи с ЭВМ и отлаженной па ней программы расчета дозного поля для дистанционной гамма-терапии можно получать карты изодоз к индивидуально подбираемым вариантам облучения машинным способом.
В дозной топографо-анатомической карте сочетаются схема облучения, графическая картина распределения поглощенной энергии в плоском сечении тела и топографо-анатомическая карта для того же сечения тела. Таким образом, дозная топографо-анатомическая карта является сводным документом, однозначно и полно описывающим выбранную программу облучения. Она дает представление о дозном распределении у данного больного. Наряду с этим ее используют как один из исходных документов для технологической подготовки к облучению (см. раздел 3.6.2).
Чтобы построить дозную топографо-анатомическую карту, нужно наложить топографо-анатомическую карту на соответствующую карту изодоз, взаимно сориентировать их по согласованному с лучевым терапевтом варианту так, чтобы опухоль и все контролируемые по дозе критические органы и ткани наилучшим образом располагались в семействе изодоз. Затем с карты изодоз на топографо-анатомическую карту переносят центр многопольного облучения или центр ротации (Ц), направления пучков излучения и пределы углов качания. Тем самым однозначно фиксируется привязка типовой схемы облучения к индивидуальному сечению облучаемого тела, что позволяет затем определить условия укладки больного на столе гамма-терапевтического аппарата и наводки на него пучка излучения.
В заключение па топографо-анатомическую карту переносят все семейство изодоз, рисуя их лишь в пределах контура сечения тела. Таким образом, она превращается в доз ну ю топографо-анатомическую карту.
Эту работу удобно выполнять на столе с матовым стеклом, имеющем яркое освещение снизу. Тогда кривые карты изодоз отчетливо видны на лежащей поверх нее топографо-анатомической карте, даже если она нарисована на плохо прозрачной бумаге. Кривые изодоз должны хорошо выделяться на анатомическом рисунке, поэтому рекомендуется рисовать их цветным (красным) карандашом или фломастером. В правом верхнем углу бланка топографо-анатомической карты (в прямоугольной рамке) выписывают слово «дозная».
Получившуюся таким образом дозную топографоанатомическую карту подписывают ее непосредственные исполнители (техник-дозиметрист, инженер-физик и лучевой терапевт). Пример оформления дозной топографо-анатомической карты приведен в приложении 3.
Дозную топографо-анатомическую карту можно изготовить фототелевизионным способом (А. И. Рудсрмаи и др., 1970). В разделе 3.3 описано получение ориентировочной топографо-анатомической карты с помощью телевизионного оборудования.
Рис. 12. Дозная топографо-анатомическая карта, полученная фототелевизионным способом.
1 — индивидуальный контур поперечного сечения тела больного- 2 — мишень, подлежащая облучению- 3 — анатомический срез «стандартного» человека, деформированный по индивидуальному контуру сечения тела средствами регулирования телевизионного изображения- 4 — карта изодоз.
Для получения дозной топографо-анатомической карты нужно дополнительно наложить на прозрачную пластину, находящуюся непосредственно перед телевизионным экраном, нарисованную на прозрачной пленке карту изодоз, соответствующую выбранной программе облучения больного, точно сориентировать ее относительно топографо-анатомической карты по согласованному с лучевым терапевтом варианту и в заключение сделать фотомонтажный снимок с телевизионного экрана. На рис. 12 приведена такая дозная топографо-анатомическая карта для поперечного сечения грудной клетки больного.
Имеющийся опыт работы с картотеками типовых дозных полей (Б. М. Алиев и др., 1965, 1969, 1971) свидетельствует о том, что с их помощью нетрудно решать задачи выбора метода и программы облучения при большом потоке больных в практически приемлемые >сроки. Картотека, содержащая около 200 карт изодоз, позволяет вести индивидуальный поиск рациональных программ облучения, учет и анализ случаев, встречающихся в лечебной практике. Очень полезно организовать обмен практическим опытом лечебных учреждении путем сравнения картотек и данных анализа их использования при гамма-терапии больных с опухолями различной локализации.
Следует подчеркнуть, что лучевой терапевт не должен полностью передавать инженеру-физику работу по выбору метода и программы облучения. Он должен возглавить эту работу, стремиться к максимальному использованию квалификации и инициативы инженера- физика, но быть при этом достаточно эрудированным в вопросах клинической дозиметрии и не только принимать окончательное решение, но и творчески участвовать в поиске наиболее рационального варианта.
