MAGYAR ONKOLÓGIAVol 59, No. 2, 2015

 Közlemény

Intenzitásmodulált és konformális besugárzási tervek dozimetriai elemzése fej-nyak tumorok külső besugárzásánál

Pesznyák Csilla1, Béla Dalma1, Takácsi-Nagy Zoltán1, Major Tibor1, Polgár Csaba1

1Sugárterápiás Központ, Országos Onkológiai Intézet, Budapest
2Nukleáris Technika Tanszék, BME TTK, Budapest

Munkánk célja különböző technikával készült besugárzási tervek dozimetriai összehasonlítása volt fej-nyak daganatos betegeken. Négy különböző technikával készült teleterápiás tervet hasonlítottunk össze 10 betegre: két konformális [forward tervezés, konvencionális 90°–270°-os opponáló és alsó anterio-posterior illesztett mezős (Conv), illetve conformal parotis sparing (ConPas)], inverz módszerrel készült 3D konformális (INVCRT), valamint intenzitásmodulált radioterápiás (IMRT) tervet. A besugárzástervezést azonos PTV50, illetve PTV66 céltérfogatokra készítve – a védendő szerveket (gerincvelő, mindkét oldali parotis, parotis-PTV50, szájüreg, szájüreg-PTV50) előre kijelölve – Philips Pinnacle3 v8.0m tervezőrendszerrel végeztük. IMRT esetében az adott térfogatokra előírtuk az optimalizálási feltételeket, dózismegszorításokat. Az alapbeállításnál 7 mezőt használtunk, egyenletes szögelosztással. Az optimalizálás során két protokollt alkalmaztunk, az egyik esetben a terv 40 szegmenssel IMRT „step and shoot” technikával készült, míg a másik esetben (INVCRT) 14 szegmenssel készült, amit statikus mezőkké alakítottunk át. Meghatároztuk az egyes tervek konformitási és homogenitási indexeit (COIN, illetve HI) a céltérfogatokra, valamint elemeztük a védendő szervek dózisterhelését. Az IMRT, INVCRT, Conv és ConPas technikánál a PTV50 céltérfogat-ellátottságának vizsgálata után a homogenitási index 0,13, 0,18, 0,22 és 0,19, a konformitási index pedig 0,76, 0,68, 0,13 és 0,09 értéket mutatott. Ugyanezen technikáknál 66 Gy összdózis esetén a gerincvelő maximális dózisterhelése 38, 42, 45, illetve 44 Gy-nek, a szájüreg céltérfogaton kívüli részének átlagdózisa 33, 36, 30, illetve 48 Gy-nek bizonyult. Abban az esetben, ha a 16 Gy kiegészítő kezelést csak az egyik oldalra kellett adni, az ellenoldali parotis átlagdózisa 28 Gy, 31 Gy, 49 Gy, illetve 43 Gy, míg az azonos oldali parotis átlagdózisa 39 Gy, 41 Gy, 59 Gy és 53 Gy volt. A céltérfogat ellátottságának és a védendő szervek terhelésének dozimetriai elemzése és a dozimetriai indexek értékei alapján egyértelműen megállapítható, hogy az alkalmazott IMRT technikával a célterület ellátottsága jobb, mint a másik három módszernél. Bár a szájüreg védelmét a mezőelrendezésből adódóan a legjobban a konvencionális technika biztosítja, a parotis és a céltérfogat szempontjából ez adja a legrosszabb eredményeket. A ConPas technika esetében a szájüreg terhelése a legnagyobb, amely súlyosabb korai és késői mellékhatásokat eredményezhet. IMRT technika esetében a szegmensszám növelésével csökkenthető a védendő szervek dózisterhelése, az ésszerűség határán belül. Magyar Onkológia, Vol 59, Nr. 2, 95-101, 2015

Kulcsszavak: intenzitásmodulált; fej-nyak tumor; konformális terápia

Dosimetry analysis of intensity-modulated and conformal radiation therapy for head and neck tumors. The aim of the study was to compare different treatment plans – intensity-modulated and conformal – for head and neck cancer patients. Treatment plans were developed for ten head and neck cancer patients by applying four different techniques: two conventional 3D conformal plans (forward treatment planning, with two opposing fields 90o–270o and one asymmetric anterior field, matching in isocenter /Conv/, conformal parotis sparing plans /ConPas/), 3D conformal plans with inverse treatment planning techniques /INVCRT/ and intensity-modulated radiation therapy plans /IMRT/. The plans were made for the same target volumes PTV50 (elective) and PTV66 (boost-16 Gy). The cumulative dose was 66 Gy, and the Philips Pinnacle3 v8.0m TPS was used for treatment planning. The organs at risk (OAR) were as follows: spinal cord, brain stem, left and right parotis and oral cavity. The dose constrains and conditions for optimization were determined for IMRT techniques with 7 fields. During the optimization we applied two different protocols: in one case the plans were made by 40 segments for “step and shoot” IMRT techniques and by 14 segments for INVCRT, which were converted into static fields. The homogeneity (HI) and conformity (COIN) indices were calculated for planning target volumes and the comparisons were assessed on several dosimetric parameters for OARs. The IMRT, INVCRT, Conv and ConPas techniques for PTV50 planning target volume gave the following values for homogeneity index: 0.13, 0.18, 0.22, 0.19, and for conformity index: 0.76, 0.68, 0.13, 0.09. The spinal cord received a maximum of 38 Gy, 42 Gy, 45 Gy and 44 Gy for the PTV66. Mean doses of the oral cavity outside the target volume were 33 Gy, 36 Gy, 30 Gy and 48 Gy. When the 16 Gy boost treatment was applied on one side only, the mean dose for the parotis on the contralateral side was 28 Gy, 31 Gy, 49 Gy and 43 Gy, while 39 Gy, 41 Gy, 59 Gy and 53 Gy on the same side. The objectives of adequate target coverage and sparing of critical structures were fulfilled only with IMRT technique. Although the sparing of the oral cavity was the most effectively provided by the traditional technique – due to the arrangement of the fields – it gave the worst results regarding the parotis and the target volume. The highest dose for the oral cavity was given by the ConPas technique, which can cause serious early and late side effects. By increasing the number of segments for IMRT at a reasonable level, the dose for OARs can be reduced. Hungarian Oncology, Vol 59, Nr. 2, 95-101, 2015

Keywords: intensity-modulated; head and neck tumor; conformal therapy


Beküldve: 2015. február 17.; elfogadva: 2015. március 18.
Elérhetőség: Dr. Pesznyák Csilla, Sugárterápiás Központ, Országos Onkológiai Intézet, 1122 Budapest Ráth György u. 7-9.; Tel: 06 30-318-9620; E-mail: pesznyak@reak.bme.hu

Kattintson ide a teljes (PDF) változat letöltése végett!
ad