Złożone zabiegi napędzają potrzebę dokładnej weryfikacji – Physics World

Rosnąca złożoność planów leczenia radioterapią wymaga bardziej rygorystycznych i dokładnych metod obliczania, pomiaru i weryfikacji dawki promieniowania podawanej pacjentowi. Zwłaszcza w przypadku terapii stereotaktycznych, gdy wysokie poziomy promieniowania są skoncentrowane w małych objętościach docelowych, dla fizyków klinicznych niezwykle ważny staje się dostęp do dokładnych informacji na temat profilu dawki i jego powiązania z anatomią pacjenta.

Potrzeba dokładności w procesie planowania leczenia była wiodącą zasadą stojącą za systemem IBA Dosimetry służącym do zapewnienia jakości (QA) specyficznej dla pacjenta, zwanym myQA iON. Wprowadzony po raz pierwszy w 2019 r. do stosowania w terapii protonowej i wprowadzony na rynek w 2022 r. dla sektora radioterapii fotonowej, myQA iON zapewnia kompleksowe rozwiązanie, które umożliwia lekarzom dostęp do kompleksowych i wiarygodnych informacji weryfikacyjnych w celu kierowania procesem leczenia i zarządzania nim. Łącząc niezależne trójwymiarowe (3D) obliczenia dawki dla planów leczenia z rzeczywistymi danymi pomiarowymi i plikami dziennika napromieniania, oprogramowanie zostało zaprojektowane, aby pomóc klinikom radioterapeutycznym zwiększyć efektywność pracy, jednocześnie poprawiając bezpieczeństwo pacjentów i wyniki leczenia.

Na przykład w Centrum Medycznym Uniwersytetu Duke fizyk medyczny Guoquiang Cui ocenia potencjał myQA iON w zakresie udoskonalania zabiegów radiochirurgii stereotaktycznej (SRS), które są ukierunkowane na wiele miejsc jednocześnie. „Te plany SRS mogą obejmować od pięciu do piętnastu różnych celów” – wyjaśnia Cui. „Aby zapewnić efektywność dostaw, planujemy je z wykorzystaniem jednego izocentrum, dzięki czemu wystarczy dostarczyć tylko jedną dawkę promieniowania, aby leczyć ich wszystkich w tym samym czasie”.

W klinice Cui i jego zespół wykorzystują obecnie matrycę detektorów 2D do pomiaru i weryfikacji rozkładu dawki w przypadku terapii wykorzystujących pojedynczy izocentrum i wiele celów (SIMT). Jednak to podejście oparte na pomiarach nie pozwala na łatwy dostęp do informacji 3D na temat profilu promieniowania ani na ocenę dawki dostarczonej do wszystkich celów jednocześnie. „Możemy jedynie przyjrzeć się ogólnemu planowi” – ​​mówi Cui. „Zazwyczaj sprawdzamy jeden lub dwa cele za pomocą pomiarów 2D, ale nie weryfikujemy ich jeden po drugim, ponieważ zajęłoby to zbyt dużo czasu”.

Natomiast myQA iON umożliwia badanie całkowitego rozkładu dawki 3D w całym planie, a także dawki dostarczonej do każdego z poszczególnych celów. Niezależne obliczenie dawki zapewniane przez system wykorzystuje złotą metodę Monte Carlo, która zapewnia pełną analizę 3D rozkładu dawki w odniesieniu do anatomii pacjenta. „Algorytm Monte Carlo zapewnia dokładniejsze obliczenia dawek niż algorytm, którego zwykle używamy w naszym systemie planowania” – mówi Cui. „Jest nieco wolniejszy, ale zapewnia dokładne informacje o dawce w całej objętości 3D”.

Jako dodatkowe narzędzie weryfikacyjne, oprogramowanie zapewnia także dostęp do plików dziennika generowanych automatycznie przez system radioterapii podczas leczenia, dostarczając dokładnych danych pomiarowych podanej dawki w celu sprawdzenia ich z planem leczenia. Według Mehgana Boone’a, menedżera produktu w IBA Dosimetry ds. oprogramowania i integracji, dostęp do danych z pliku dziennika może być szczególnie przydatny w przypadku leczenia frakcyjnego, ponieważ umożliwia klinicystom sprawdzenie dawki dostarczonej w każdej frakcji i dokonanie wszelkich późniejszych korekt leczenia plan. „Przenosząc pliki dziennika do myQA iON, możemy obliczyć dawkę dostarczoną pacjentowi na podstawie informacji generowanych przez urządzenie zabiegowe” – wyjaśnia. „Te surowe dane są już dostępne dla użytkownika, zapewniamy jedynie kontekst kliniczny, pomagając użytkownikom w określeniu możliwych do zastosowania wyników i udostępniając dane z jednego miejsca”.

Na potrzeby prac ewaluacyjnych na Uniwersytecie Duke dane z pliku dziennika wykorzystano do porównania obliczeń dawek metodą Monte Carlo sporządzonych przez myQA iON z wynikami systemu planowania leczenia. W jednym przykładzie Cui i jego zespół wykorzystali oprogramowanie do zaplanowania terapii SIMT-SRS mózgu z sześcioma oddzielnymi celami o różnej wielkości. Odkryli, że metoda Monte Carlo zapewniła niezwykle dokładne obliczenia dawki dla każdego z celów, a analiza gamma 3D wykazała ścisłą zgodność pomiędzy dawkami planowanymi i dostarczonymi. „Jak dotąd wyniki są bardzo obiecujące” – mówi Cui. „Łącząc informacje o dawkach 3D z myQA iON z danymi pomiarowymi z plików dziennika, możemy uzyskać pełniejszy obraz tych złożonych planów SRS”.

Boone zgadza się, że możliwość zintegrowania niezależnych obliczeń dawki z plikami dziennika napromieniowania i rzeczywistymi pomiarami detektora może zapewnić dodatkowe informacje pomocne w planowaniu i realizacji złożonych terapii. „Niezależna metoda Monte Carlo zapewnia dodatkową dokładność, obejmującą pełną analizę wolumetryczną rozkładu dawki” – mówi. „Połączenie wszystkich informacji w ujednolicone i zautomatyzowane rozwiązanie programowe zapewnia większą elastyczność i wydajność, pozwalając uniknąć konieczności pobierania danych z różnych systemów lub komputerów”.

Oprogramowanie jest łatwe w instalacji i intuicyjne w obsłudze, a portal internetowy zaprojektowany tak, aby umożliwić zespołom klinicznym dostęp do wszystkich danych dotyczących kontroli jakości z dowolnego urządzenia podłączonego do sieci szpitalnej. W praktyce, mówi Cui, oznacza to, że do wdrożenia systemu w klinice prawdopodobnie będzie potrzebna specjalistyczna wiedza informatyczna. „Oprogramowanie musi działać razem z zaporami sieciowymi i systemami bezpieczeństwa wdrożonymi w sieciach szpitalnych, co będzie wymagało starannej konfiguracji przez specjalistów IT w naszym dziale” – mówi. „W naszym specyficznym środowisku klinicznym i praktykach największą zaletą myQA iON są dodatkowe informacje o dawce 3D, które możemy uzyskać w przypadku naszych złożonych terapii SRS”.

Ze swojej strony IBA w dalszym ciągu wykorzystuje opinie pierwszych użytkowników, takich jak Cui, do udoskonalania i ulepszania systemu myQA iON. „Będziemy dodawać nowe funkcje, aby umożliwić naszym użytkownikom jak najlepsze wykorzystanie naszego oprogramowania” – mówi Boone. „Chcemy, aby system był jak najbardziej płynny, zapewniając jednocześnie dalsze ulepszenia w zakresie automatyzacji i integracji”.

• Dystrybucja treści i PR oparta na SEO. Uzyskaj wzmocnienie już dziś.
• PlatoData.Network Pionowe generatywne AI. Wzmocnij się. Dostęp tutaj.
• PlatoAiStream. Inteligencja Web3. Wiedza wzmocniona. Dostęp tutaj.
• PlatonESG. Motoryzacja / pojazdy elektryczne, Węgiel Czysta technologia, Energia, Środowisko, Słoneczny, Gospodarowanie odpadami. Dostęp tutaj.
• Przesunięcia bloków. Modernizacja własności offsetu środowiskowego. Dostęp tutaj.
• Źródło: https://physicsworld.com/a/complex-treatments-drive-need-for-accurate-verification/