Количественная оценка дозиметрической точности стереотаксической лучевой терапии легких с гатингом на выдохе

Введение

В стереотаксической лучевой терапии тела (SBRT) для мобильных опухолей легких часто применяются методы управления движением. Одним из таких методов является гатинговая лучевая терапия, при которой пучок излучения включается или выключается в зависимости от фактического положения опухоли. По сравнению с фазой вдоха, положение опухоли во время выдоха обычно более стабильно, а сама опухоль проводит больше времени в этой фазе. Поэтому для пациентов с выраженным движением опухоли часто рассматривается гатинг на выдохе.

Цель

Исследование направлено на валидацию дозиметрической точности стереотаксической лучевой терапии легких с гатингом на выдохе с помощью фантомных измерений и моделирования эффектов остаточного движения у пациентов.

Методы

Дозовые профили, полученные при измерениях на фантоме с респираторным движением, сравнивались с расчетными дозами для различных методов гатинга на выдохе. Для моделирования дозиметрических эффектов остаточного движения использовался метод свертки на основе данных флюороскопического трекинга опухоли в реальном времени. Этот метод был валидирован по результатам измерений на пленке и затем применен ретроспективно к клиническим данным пяти пациентов. Дополнительно анализировалось влияние укороченного дыхательного цикла (2 с) и увеличенной задержки гатинга (500 мс).

Результаты

При использовании амплитудного гатинга наблюдалось хорошее соответствие между расчетной и измеренной дозой (100% прохождение гамма-критерия, 3%/2 мм). Для фазового гатинга стабильность дыхательного цикла была критически важна. Метод свертки показал высокую точность (прохождение гамма-критерия > 99%). В клинических данных максимальное смещение дозы из-за остаточного движения опухоли или дыхательного дрейфа составило 2,4 мм, при этом размер ITV (Internal Target Volume) был достаточным для компенсации этого смещения. Моделирование учащенного дыхания в сочетании с большой задержкой гатинга привело к дозиметрическим смещениям, превышающим PTV-маржу (Planning Target Volume).

Выводы

Амплитудный гатинг устойчив к нерегулярным дыхательным паттернам. Гатинг на выдохе является дозиметрически точным методом доставки лечения при условии быстрой реакции на дыхательный дрейф и малой задержки системы гатинга.

Термины и сокращения

• SBRT (Stereotactic Body Radiotherapy) — стереотаксическая лучевая терапия тела.
• ITV (Internal Target Volume) — внутренний объем мишени, учитывающий движение опухоли.
• PTV (Planning Target Volume) — планируемый объем мишени, включающий ITV и дополнительные маржины.
• Гатинг (Gating) — метод управления включением/выключением пучка излучения в зависимости от фазы дыхания.