Gli attacchi informatici agli ospedali possono avere un impatto devastante, soprattutto per i dipartimenti di radiologia e radioterapia che dipendono particolarmente dalla tecnologia per funzionare. Un esempio calzante è l'attacco informatico a livello nazionale ai servizi sanitari pubblici irlandesi nel maggio 2021, che ha interrotto i trattamenti di radioterapia programmati per alcuni malati di cancro per un massimo di 12 giorni.
A seguito di questo incidente, i fisici medici a Ospedale universitario di Galway e la Università nazionale d'Irlanda Galway ha iniziato a sviluppare uno strumento interno per aiutare a creare piani di trattamento radioterapico rivisti dopo che si sono verificate interruzioni. Lo strumento – chiamato EQD2VH: calcola i piani di compensazione del trattamento e consente il confronto visivo di tutte le opzioni del piano, nonché l'analisi individuale di ciascuna struttura nel piano di un paziente. I ricercatori descrivono il nuovo strumento software nel Giornale di fisica medica clinica applicata.
La radioterapia viene più comunemente somministrata nell'arco di diverse settimane in una serie di piccole dosi di radiazioni (convenzionalmente 2 Gy) chiamate frazioni. Lacune terapeutiche non pianificate, dovute ad attacchi informatici, guasti ai macchinari o malattie dei pazienti, possono causare gravi battute d'arresto. Durante tali intervalli, le cellule tumorali si ripopolano rapidamente nel tessuto tumorale, determinando una diminuzione della dose radiobiologica rispetto al volume target di pianificazione (PTV).
Per affrontare questo problema, EQD2VH utilizza le informazioni dell'istogramma dose-volume (DVH) estratte dai piani originali del paziente per eseguire i calcoli del gap terapeutico. L'autrice principale Katie O'Shea, della National University of Ireland Galway, e colleghi spiegano che il software converte la dose fisica in ciascun contenitore di dose (l'intervallo di dose tra i punti dati in un DVH) nella dose biologicamente efficace (BED). Ciò spiega sia gli effetti di ripopolamento nel PTV che gli effetti del danno subletale al tessuto normale non riparato negli organi a rischio (OAR).
Dopo aver modificato la conversione BED per tenere conto delle variazioni di dose in ciascuna struttura, utilizzando un metodo a dose variabile, lo strumento converte il BED per ciascuna struttura nella dose equivalente in frazioni di 2 Gy (EQD2). Ciò normalizza ogni trattamento al frazionamento convenzionale e consente di sommare insieme piani con diversi schemi di frazionamento. L'EQD risultante2 La DVH basata su DVH fornisce una rappresentazione 2D dell'impatto delle strategie di compensazione del gap terapeutico sulle distribuzioni di dose PTV e OAR, rispetto al piano di trattamento prescritto.
Per valutare EQD2Come strumento decisionale clinico, i ricercatori hanno selezionato cinque pazienti ad alta priorità con tumori in rapida crescita le cui lacune terapeutiche non dovrebbero superare i due giorni. Ciò includeva quattro pazienti con cancro della testa e del collo sottoposti a radioterapia a intensità modulata e un paziente con cancro del polmone sottoposto a radioterapia conformazionale 3D, che presentava intervalli di trattamento di 12 o 13 giorni. Questi casi hanno consentito al team di valutare l'uso dell'EQD2VH per pazienti con frazionamento sia convenzionale (2 Gy) che non convenzionale (2.2 Gy) e diversi tempi di interruzione del trattamento (da 46 a XNUMX giorni dall'inizio della terapia).
I piani di trattamento rivisti per ciascun paziente erano basati sui loro piani originali con modifica della dose per frazione o del numero di frazioni. O'Shea spiega che il piano e il programma rivisti di ciascun paziente utilizzavano una combinazione di frazionamento due volte al giorno, trattamenti nel fine settimana e dose aumentata al volume target per ridurre gli effetti del ripopolamento cellulare.
I piani limitavano il trattamento a sei frazioni a settimana e precludevano il frazionamento due volte al giorno in giorni consecutivi. Se il trattamento prescritto non poteva essere completato nei tempi richiesti, i ricercatori hanno studiato i piani utilizzando l'ipofrazionamento (erogazione di una dose maggiore per frazione). Sono stati in grado di confrontare visivamente e quantitativamente vari piani rivisti con il piano originale del paziente per determinare quale fornirebbe la dose migliore al PTV con la dose minima agli OAR.
I ricercatori notano che la rappresentazione 2D di ogni singola struttura nell'EQD2VH fornisce un'analisi più approfondita rispetto al metodo di calcolo della dose puntuale 1D raccomandato dal Royal College of Radiologists (RCR), attualmente utilizzato per gestire le lacune della radioterapia. Una rappresentazione 1D della distribuzione della dose all'interno di un volume non tiene conto degli OAR che hanno tipicamente una distribuzione della dose non uniforme e potrebbe sovrastimare la dose dell'OAR. Inoltre, l'EQD2Lo strumento VH può creare piani per qualsiasi durata del gap di trattamento, mentre le linee guida RCR si basano su un gap standard da quattro a cinque giorni.
Ulteriori vantaggi del nuovo strumento includono la capacità di monitorare ogni OAR nel piano del paziente per ridurre al minimo ulteriori aumenti della dose che potrebbero causare tossicità più acute. Gli utenti possono anche calcolare l'impatto delle diverse durate del gap di trattamento sul trattamento di un paziente. Questa capacità può aiutare a determinare se trasferire un paziente in una clinica diversa se il divario presso la clinica programmata è troppo lungo o se il paziente può attendere in sicurezza la ripresa del trattamento.
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EQD2La VH può anche spiegare i cambiamenti nel tempo complessivo del trattamento e il danno subletale nel tessuto normale, cosa che un sistema commerciale potrebbe non essere in grado di fare. Ancora più importante, lo strumento non ha bisogno di essere connesso alla rete ospedaliera per funzionare: può essere utilizzato anche se i server di un ospedale sono ancora danneggiati da un attacco informatico.
“Stiamo ancora valutando EQD2VH come strumento decisionale", afferma la ricercatrice principale Margaret Moore dell'University Hospital Galway. “Fa parte di un progetto in corso che esamina i pazienti che ricevono più ri-trattamenti per regimi palliativi in cui la dose per frazione non è standard e dove potrebbe esserci una scelta di schemi di frazionamento da considerare. Conversione della dose di trattamento da un numero di trattamenti con frazioni differenti in EQD2 consente alla dose radiobiologica di colpire i tessuti e gli OAR da accumulare per una panoramica generale della dose, che può aiutare nel processo decisionale per la scelta di un ulteriore trattamento.
