ИСПОЛЬЗОВАНИЕ АНТРОПОМОРФНОГО ФАНТОМА ТЕЛА ЧЕЛОВЕКА ДЛЯ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ КОМПЛЕКСНОГО ТЕСТИРОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ЛУЧЕВОЙ ТЕРАПИИ

Развитие технологий в области лучевой терапии позволяет реализовывать прецизионные, клинически эффективные и наиболее щадящие для пациентов методики, позволяющие минимизировать дозовую нагрузку на нормальные ткани и улучшить контроль над злокачественным новообразованием. При этом важным условием выполнения принципа обоснования является неукоснительное соблюдение требований к точности доставляемой дозы. Гарантией выполнения стандартов лечения является разработка и соблюдение в радиологическом отделении программы контроля качества. Однако, в силу своей специфики, стандартизированные и применяемые во всем мире тесты, входящие в системы менеджмента качества, представляют собой тривиальные механические и дозиметрические проверки, которые не могут показать наличие и величину интегральной ошибки в процессе доставки дозы пациенту, которая возникает в результате осуществления мероприятий всей технологической цепочки лучевой терапии, а также учесть сложность реализации современных методов лечения. Целью данной работы являлась разработка методики комплексного дозиметрического тестирования технологического процесса лучевой терапии (end-to-end тестирование), базирующейся на использовании антропоморфного фантома оригинальной конструкции. Результатом данной работы стало создание модифицированного для прецизионных дозиметрических измерений антропоморфного фантома, предназначенного для тестирования следующих технологических узлов процесса лучевой терапии: компьютерного томографа; компьютерной системы дозиметрического планирования облучения, включая модуль контурирования и алгоритмы расчета дозового распределения; систем визуализации на лечебных аппаратах; дозиметрических и технических характеристик лечебных аппаратов. Регулярное проведение дозиметрического комплексного тестирования технологического процесса лучевой терапии (end-to-end тестирование) с использованием предложенной авторами методики, базирующейся на использовании разработанного антропоморфного фантома оригинальной конструкции, позволит провести оценку точности доставки дозового распределения для онкологических пациентов с различными локализациями злокачественных новообразований.

1. Hasan Murshed. Fundamentals of Radiation Oncology. Physical, Biological, and Clinical Aspects. 3rd Edition. London: Academic Press; 2019.

2. Kron T., Haworth A., Williams I. Dosimetry for audit and clinical trials: challenges and requirements. Journal of Physics: Conference Series. 2013;444:1-7. DOI: 1742-6596.

3. Editor E.B. Podgorsak. Radiation oncology physics. Vienna: International Atomic Energy Agency; 2005.

4. Hellebust T.P., Heikilla I.E., Frykholm G., Levernes S., Johannesen D.C., Bjerke H., Olerud H. Quality assurance in radiotherapy on a national level; experience from Norway: the KVIST initiative. Radiotherapy Practice Journal. 2013;1:35-44. DOI: 10.1017/S1460396912000544.

5. Court L., Wang H., Aten D., Brown D., MacGregor H., Toit M., Chi M., Gao S., Yock A., Aristophanus M., Balter P. Illustrated instructions for mechanical quality assurance of a medical linear accelerator. Journal of Applied Clinical Medical Physics. 2018;3:355-359. DOI: 10.1002/acm2.12265.

6. Chung E., Kwon D., Park T., Kang H., Chung Y. Clinical implementation of Dosimetry Check for ThomoTherapy delivery quality assurance. Journal of Applied Clinical Medical Physics. 2018;6:193-199. DOI: 10.1002/acm2.12480.

7. Zakjevskii V.V., Knill C.S., Rakowski J.T., Snyder M.G. Development and evaluation of an end-to-end test for head and neck IMRT with a novel multiple-dosimetric modality phantom. Journal of applied clinical medical physics. 2016;02:497-510. DOI: 10.1120/jacmp.v17i2.5705.

8. Molineu A., Hernandez N., Nguyen T., Ibbott G., Followill D. Credentialing results from IMRT irradiations of an anthropomorphic head and neck phantom. Medical Physics. 2013;02:22-29. DOI: 10.1118/1.4773309.

9. Izewska J., Andreo P., Vatnitsky S., Shortt K.R. The IAEA/WHO TLD postal dose quality audits for radiotherapy: a perspective of dosimetry practices at hospitals in developing countries. Radiotherapy and Oncology: journal of the ESTRO. 2003;01:91-97. DOI: S0167-8140(03)00245-7.

10. Gay H.A., Barthold H.J., O'Meara E., Bosch W.R., El Naqa I., Al-Lozi R., Rosenthal S.A., Lawton C., Lee W.R., Sandler H., Zietman A., Myerson R., Dawson L.A., Willett C., Kachnic L.A., Jhingran A., Portelance L., Ryu J., Small W.Jr., Gaffney D., Viswanathan A.N., Michalski J.M. Pelvic normal tissue contouring guidelines for radiation therapy: a Radiation Therapy Oncology Group consensus panel atlas. International journal of radiation oncology, biology, physics. 2012;3:353-362. DOI: 10.1016/j.ijrobp.2012.01.023.

11. Zhao Y., Qi G., Yin G., Wang X., Wang P., Li J., Xiao M., Li J., Kang S., Liao X. A clinical study of lung cancer dose calculation accuracy with Monte Carlo simulation. Radiation Oncology. 2014;9:287-296. DOI: 10.1186/s13014-014-0287-2.

12. Wen-Zhou Chen, Ying Xiao, Jun Li. Impact of dose calculation algorithm on radiation therapy. World journal of Radiology. 2014;11:874-880. DOI: 10.4329/wjr.v6.i11.874.

13. Chopra L.K., Leo P., Kabat C., Rai D.V., Avadhani J.S., Kehwar T.S., Sethi A. Evaluation of dose calculation accuracy of treatment planning systems in the presence of tissue heterogeneities. Therapeutic Radiology and Oncology. 2018;2:420-427. DOI: 10.21037/tro.2018.07.01.