Оптимальний план променевої терапії
Наступні приклади дозних планів, розрахованих на ЕОМ але описуваної програмі, ілюструють використання зазначених критеріїв. На малюнкупоказанооптимальний план опромінення хворого на рак стравоходу, розрахований у припущенні гомогенного середовища. Результати розрахунку представлені значення сумарної поглиненої дози (у відсотках від Dc-дози в точці конвергенції), нанесеними на анатому схему хворого. Інші дозиметричні характеристики плану наведені у верхньому куті малюнка: дози опромінення з полів, величина Dc та оптимальне значення цільової функції - інтегральної дози в поперечному шарі середовища товщиною 1 см. ) в оптимальний план опромінення не увійшло поле 6. У точці конвергенції досягається задана величина дози (5000 рад). Мінімальна доза пухлини становить 80% максимальної, що задовольняє обраному критерію гомогенності опромінення вогнища.
Значеннямедіанної, середньої та модальної доз у відсотках від максимальної дози відповідно дорівнюють 90, 87 і 83%. Променеві навантаження на життєво важливі органи не перевищують гранично допустимих значень: зокрема, спинний мозок отримує 60%; максимальної дози, або близько 3000 рад.
Намалюнкупоказані результати розрахунку плану опромінення хворого на рак лівого нижньодолевого бронха. В цьому випадку середовище розглядається не гомогенним, як у попередньому прикладі, а складається з тканин, які по здатності поглинати енергію іонізуючого випромінювання розділені на три види: «м'які» водно-еквівалентні тканини легеневу тканину та хребет. Як можливі джерела випромінювання по кожному з 5 напрямку вибираються апарат Рокус і бетатрон Б5М-25 з граничною енергією гальмівного випромінювання 27Мев. Завдання лінійного програмування вирішується з функцією мети — величиною дози в точці конвергенції пучків. На малюнку вказані ті ж дозиметричні показники плану, що й на іншому малюнку, а також інтегральні дози, в одиницях г*рад, у заданих гетерогенних зонах (точніше, у поперечному шарі гетерогенної зони товщиною 1 см): I0 — м'які тканини, I1 - хребет, I2 - уражена легеня, I3 - здорова легеня.
З наведених даних видно, що оптимальний план визначає вплив на пухлину лише гальмівним випромінюванням бетатрона. Дозний розподіл у опромінюваному середовищі виявляється у разі більш сприятливим, ніж рис. 1. Відношення мінімальної дози до максимальної становить 90%. Медіанна, середня та модальна дози відповідно дорівнюють 98, 94 та 102%, на хребет припадає доза 18%, або близько 1000 рад.
Таким чином,розширеннявихідної інформації включенням до неї різних джерел випромінювання суттєво покращує можливості знаходження оптимального лікувального плану.
На малюнкупоказаноплан опромінення хворого на рак проміжного бронха. Вихідна інформація включає: 4 напрями опромінення, поле опромінення 4X10 см, джерело - бетатрон Б5М-25 з граничною енергією 27 Мев. Результати розрахунку представлені значеннями дози опромінення кожного пучка і кривими сумарного дозного поля, нормалізованого щодо дози у центрі пухлини, зі значеннями 80 і 50%. І в цьому випадку критерії оптимального дозного поля виконуються повною мірою. Доза в центрі пухлини 5910 рад.
Справжняпрограмапонад два роки практично використовується в Інституті онкології ім. Н. Н. Петрова під час лікування осіб із злоякісними пухлинами на мегавольтних терапевтичних установках: гамма-апаратах Рокус, бетатроні Б5М-25з граничною енергією гальмівного випромінювання від 7 до 27 МеВ та лінійному прискорювачі електронів ЛУЕ-25 з граничною енергією від 10 до 30 МеВ. За допомогою ЕОМ розраховуються плани променевої терапії для хворих з пухлинами легені, стравоходу та лімфогранулематозом. Досвід показує широкі можливості програми для вибору індивідуального плану опромінення, що задовольняє поставленим критеріям оптимальності, а також корекції плану в процесі променевого лікування хворого.