病院へのサイバー攻撃は壊滅的な影響を与える可能性があり、特にテクノロジーに依存して機能する放射線科および放射線治療部門にとってはなおさらです。 その好例は、2021 年 12 月にアイルランドの公衆衛生サービスに対する全国規模のサイバー攻撃であり、一部のがん患者に対して予定されていた放射線治療が最大 XNUMX 日間中断されました。
この事件の後、医学物理学者は ゴールウェイ大学病院 と アイルランド国立大学ゴールウェイ 中断が発生した後に改訂された放射線治療計画を作成するのに役立つ社内ツールの開発を開始しました。 ツール – EQD という名前2VH – 治療補償計画を計算し、すべての計画オプションの視覚的な比較、および患者の計画の各構造の個別分析を可能にします。 研究者は、新しいソフトウェア ツールについて次のように説明しています。 ジャーナル・オブ・アプライド・クリニカル・メディカル・フィジックス.
放射線療法は、最も一般的には、分割と呼ばれる一連の少量の放射線量 (従来は 2 Gy) で数週間にわたって行われます。 計画外の治療ギャップは、サイバー攻撃、機械の故障、患者の病気のいずれが原因であっても、重大な後退を引き起こす可能性があります。 このようなギャップの間に、がん細胞は腫瘍組織に急速に再増殖し、その結果、計画標的体積 (PTV) への放射線生物学的線量が減少します。
この問題に対処するために、EQD2VH は、元の患者計画から抽出された線量 - 体積ヒストグラム (DVH) 情報を使用して、治療ギャップの計算を実行します。 筆頭著者であるアイルランド国立大学ゴールウェイ校の Katie O'Shea と同僚は、ソフトウェアが各線量ビン (DVH のデータ ポイント間の線量の範囲) の物理線量を生物学的有効線量 (BED) に変換すると説明しています。 これは、PTV での再増殖効果と、リスク臓器 (OAR) の修復されていない正常組織への亜致死損傷の効果の両方を説明しています。
各構造の線量変動を考慮して BED 変換を修正した後、可変線量法を使用して、ツールは各構造の BED を 2 Gy 分数の等価線量に変換します (EQD2）。 これにより、各処理が従来の分割に正規化され、異なる分割方式の計画をまとめてまとめることが可能になります。 結果の EQD2 ベースの DVH は、処方された治療計画と比較して、PTV と OAR の両方の線量分布に対する治療ギャップ補償戦略の影響の 2D 表現を提供します。
EQD を評価するには2VH を臨床的意思決定ツールとして使用するために、研究者は、急速に増殖する腫瘍を有する 3 人の優先度の高い患者を選択しました。 これには、強度変調放射線療法を受けている頭頸部がん患者12人と、13D原体放射線療法を受けている肺がん患者XNUMX人が含まれており、治療間隔がXNUMX日またはXNUMX日ありました。 これらのケースにより、チームは EQD の使用を評価することができました2従来型 (2 Gy) と非従来型 (2.2 Gy) の両方の分割と異なる治療ギャップ時間 (治療開始から 46 日から XNUMX 日) の患者に対する VH。
各患者の改訂された治療計画は、当初の計画に基づいており、XNUMX 回あたりの投与量または分割数が変更されています。 O'Shea は、各患者の修正された計画とスケジュールは、細胞再増殖の影響を減らすために、XNUMX 日 XNUMX 回の分割、週末の治療、目標量への増量を組み合わせて使用したと説明しています。
この計画では、治療を XNUMX 週間に XNUMX 回の分割に制限し、連続した日に XNUMX 日 XNUMX 回の分割を排除しました。 処方された治療が必要な時間内に完了することができなかった場合、研究者はハイポフラクショネーション (分割あたりの投与量を増やして投与) を使用して計画を調査しました。 彼らは、さまざまな改訂された計画を患者の元の計画と視覚的かつ定量的に比較して、OAR への線量が最も少なく、PTV に最適な線量を提供するものを決定することができました。
研究者は、EQD の個々の構造の 2D 表現が2VH は、放射線治療のギャップを管理するために現在使用されている、Royal College of Radiologists (RCR) が推奨する 1D ポイント線量計算方法よりも詳細な分析を提供します。 ボリューム内の線量分布の 1D 表現は、一般的に不均一な線量分布を持つ OAR を考慮せず、OAR 線量を過大評価する可能性があります。 さらに、EQD2VH ツールは、任意の長さの治療ギャップの計画を作成できますが、RCR ガイドラインは XNUMX ～ XNUMX 日の標準的なギャップに基づいています。
新しいツールのその他の利点には、患者の計画における各 OAR を監視して、より急性毒性を引き起こす可能性のあるさらなる用量増加を最小限に抑える機能が含まれます。 ユーザーは、患者の治療に対するさまざまな治療ギャップ期間の影響を計算することもできます。 この機能は、スケジュールされたクリニックでのギャップが長すぎる場合に患者を別のクリニックに転送するかどうか、または患者が治療の再開を安全に待つことができるかどうかを判断するのに役立ちます。
COVID-19 は放射線治療の提供にどのような影響を与えましたか?
EQD2VH は、全体的な治療時間の変化と正常組織の亜致死損傷を説明することもできますが、これは市販のシステムではできない可能性があります。 最も重要なことは、ツールが機能するために病院のネットワークに接続する必要がないことです。病院のサーバーがサイバー攻撃によって機能不全に陥った場合でも使用できます。
「私たちはまだEQDを評価しています2意思決定ツールとしての VH」と、ゴールウェイ大学病院の主任研究者であるマーガレット・ムーアは述べています。 「これは、分数当たりの用量が非標準であり、考慮すべき分画スキームの選択肢がある可能性がある場合に、緩和レジメンのために複数回の再治療を受けている患者をレビューする現在のプロジェクトの一部です。 分割数の異なる多数の治療からの治療線量を EQD に変換する2 標的組織への放射線生物学的線量と OAR を蓄積して、全体的な線量の概要を把握できるため、さらなる治療を選択するための意思決定に役立ちます。」
