Комплексне лікування вимагає точної перевірки – Physics World

Комплексне лікування вимагає точної перевірки – Physics World

Мітка часу: 31 липня 2023 р., 8:00

Наскрізне програмне рішення від IBA Dosimetry надає незалежні, точні та вичерпні дані верифікації, щоб керувати плануванням і проведенням складних процедур променевої терапії

Програмне забезпечення для перевірки дози myQA iON від IBA Dosimetry
Підвищення точності лікування Програмне забезпечення для перевірки дози myQA iON від IBA Dosimetry надає точну тривимірну інформацію про розподіл дози, щоб допомогти в розробці все більш складних планів променевої терапії. (Надано: IBA Dosimetry)

Зростаюча складність планів променевої терапії вимагає більш суворих і точних методів розрахунку, вимірювання та перевірки дози опромінення, яка доставляється пацієнту. Зокрема, для стереотаксичного лікування, коли високі рівні радіації концентруються в малих цільових об’ємах, для клінічних фізиків стає критично важливим мати доступ до точної інформації про профіль дози та про те, як вона пов’язана з анатомією пацієнта.

Потреба в точності в процесі планування лікування була керівним принципом системи IBA Dosimetry для індивідуального забезпечення якості (QA) пацієнта, яка називається myQA iON. Вперше випущений у 2019 році для використання в протонній терапії та запущений у 2022 році для сектору фотонної променевої терапії, myQA iON надає комплексне рішення, яке дає клініцистам доступ до повної та надійної верифікаційної інформації для спрямування та керування процесом лікування. Поєднуючи незалежні тривимірні (3D) розрахунки дози для планів лікування з реальними даними вимірювань і файлами журналу опромінення, програмне забезпечення було розроблено, щоб допомогти клінікам променевої терапії підвищити ефективність робочого процесу, а також підвищити безпеку пацієнтів і результати лікування.

Наприклад, у медичному центрі Університету Дьюка медичний фізик Гуок’ян Цуй оцінював потенціал myQA iON для вдосконалення стереотаксичної радіохірургії (SRS), яка націлена на кілька ділянок одночасно. «Ці плани SRS можуть мати від п’яти до п’ятнадцяти різних цілей», — пояснює Куй. «Для ефективності доставки ми плануємо їх, використовуючи єдиний ізоцентр, тому нам потрібно доставити лише одну дозу радіації, щоб лікувати їх усіх одночасно».

У клініці Цуї та його команда наразі використовують 2D детекторну матрицю для вимірювання та перевірки розподілу дози для цих одноізоцентрових багатоцільових (SIMT) процедур. Однак цей підхід, заснований на вимірюванні, не дозволяє їм легко отримати доступ до 3D-інформації про радіаційний профіль або оцінити дозу, доставлену до всіх цілей одночасно. «Ми можемо дивитися лише на загальний план», — каже Цуї. «Зазвичай ми перевіряємо одну або дві цілі за допомогою 2D вимірювань, але ми не перевіряємо їх одну за одною, оскільки це займе надто багато часу».

Навпаки, myQA iON дає змогу досліджувати загальний 3D-розподіл дози по всьому плану, а також дозу, що доставляється до кожної окремої цілі. Незалежний розрахунок дози, який забезпечує система, використовує метод золотого стандарту Монте-Карло, який забезпечує повний 3D-аналіз розподілу дози по відношенню до анатомії пацієнта. «Алгоритм Монте-Карло забезпечує точніші розрахунки дози, ніж алгоритм, який ми зазвичай використовуємо в нашій системі планування», — каже Куї. «Це трохи повільніше, але дає точну інформацію про дозу в повному 3D-обсязі».

Як додатковий інструмент перевірки програмне забезпечення також надає доступ до файлів журналу, які автоматично генеруються системою променевої терапії під час лікування, надаючи точні дані вимірювання доставленої дози для перевірки на відповідність плану лікування. За словами Мегана Буна, менеджера з продуктів IBA Dosimetry з програмного забезпечення та інтеграції, доступ до даних журналу може бути особливо корисним для фракційного лікування, оскільки він дозволяє клініцистам перевіряти дозу, отриману в кожній фракції, і вносити будь-які подальші коригування свого лікування. планувати. «Ввівши файли журналу в myQA iON, ми можемо розрахувати дозу, що надходить до пацієнта, на основі інформації, яку генерує лікувальний апарат», — пояснює вона. «Ці необроблені дані про доставку вже доступні для користувача, ми лише надаємо клінічний контекст, допомагаємо користувачам визначити дієві результати та робимо дані доступними з єдиного місця».

myQA iON оцінює лікування пухлини мозку
Завершення картини У рамках оцінки myQA iON Гоцян Цуй та його колеги з Медичного центру Університету Дьюка використовували програмне забезпечення для перевірки та оцінки лікування шести окремих пухлин головного мозку за допомогою SIMT-SRS (зліва). Алгоритм Монте-Карло, наданий у myQA iON, давав точні розрахунки дози (праворуч) і дозволяв оцінювати дозу для кожної окремої цілі одночасно. Тривимірний гамма-аналіз, заснований на даних журналу променевої терапевтичної машини, показав майже ідентичний збіг між розрахованою та доставленою дозами. (З дозволу: G Cui)

Для оцінки в Університеті Дьюка ці дані журналу були використані для порівняння розрахунків дози за методом Монте-Карло, зроблених myQA iON, із результатами системи планування лікування. В одному прикладі Цуї та його команда використовували програмне забезпечення для планування обробки мозку SIMT-SRS із шістьма окремими мішенями різного розміру. Вони виявили, що метод Монте-Карло забезпечує надзвичайно точні розрахунки дози для кожної з цілей, а 3D-гамма-аналіз показує близьку відповідність між запланованою та доставленою дозами. «Поки що результати були дуже багатообіцяючими», — каже Цуї. «Шляхом поєднання тривимірної інформації про дози з myQA iON з даними вимірювань із файлів журналу ми можемо отримати більш повну картину цих складних планів SRS».

Бун погоджується, що можливість інтегрувати незалежні розрахунки дози з файлами журналу опромінення та реальними вимірюваннями детекторів може запропонувати додаткову інформацію для планування та проведення комплексного лікування. «Незалежний метод Монте-Карло забезпечує додаткову точність, включаючи повний об’ємний аналіз розподілу дози», — каже вона. «Об’єднання всієї інформації в уніфіковане й автоматизоване програмне рішення забезпечує більшу гнучкість і ефективність, уникаючи необхідності отримувати дані з різних систем або комп’ютерів».

Програмне рішення просте в установці та інтуїтивно зрозуміле у використанні, завдяки веб-порталу, розробленому для надання клінічним командам доступу до всіх своїх даних із забезпечення якості з будь-якого пристрою, підключеного до мережі лікарні. На практиці, за словами Цуї, це означає, що для впровадження системи в клініці, ймовірно, знадобляться ІТ-спеціалісти. «Програмне забезпечення має працювати разом із міжмережевими екранами та системами безпеки, розгорнутими в мережах лікарень, які потребуватимуть ретельного налаштування ІТ-фахівцями нашого відділу», — каже він. «Для нашого конкретного клінічного середовища та практики найбільшою перевагою myQA iON є додаткова 3D-інформація про дозу, яку ми можемо отримати для наших комплексних процедур SRS».

Зі свого боку, IBA продовжує використовувати відгуки перших користувачів, таких як Cui, для вдосконалення та вдосконалення системи myQA iON. «Ми додамо нові функції, щоб наші користувачі могли якнайкраще використовувати наше програмне забезпечення», — говорить Бун. «Ми хочемо зробити систему максимально бездоганною, а також забезпечувати подальші вдосконалення автоматизації та інтеграції».

Часова мітка:

Більше від Світ фізики