Các cuộc tấn công mạng vào các bệnh viện có thể có tác động tàn khốc, đặc biệt là đối với các khoa xạ trị và xạ trị đặc biệt dựa vào công nghệ để hoạt động. Một trường hợp điển hình là cuộc tấn công mạng trên toàn quốc nhằm vào các dịch vụ y tế công cộng của Ireland vào tháng 2021 năm 12, làm gián đoạn các đợt điều trị xạ trị theo lịch trình cho một số bệnh nhân ung thư trong tối đa XNUMX ngày.
Sau sự cố này, các nhà vật lý y tế tại Bệnh viện Đại học Galway và Đại học Quốc gia Ireland Galway bắt đầu phát triển một công cụ nội bộ để giúp tạo ra các kế hoạch điều trị xạ trị sửa đổi sau khi xảy ra gián đoạn. Công cụ - có tên là EQD2VH - tính toán các kế hoạch bồi thường điều trị và cho phép so sánh trực quan tất cả các lựa chọn kế hoạch, cũng như phân tích từng cấu trúc trong kế hoạch của bệnh nhân. Các nhà nghiên cứu mô tả công cụ phần mềm mới trong Tạp chí Vật lý Y học Lâm sàng Ứng dụng.
Xạ trị thường được thực hiện trong vài tuần với một loạt các liều bức xạ nhỏ (quy ước là 2 Gy) được gọi là phân số. Những khoảng trống trong điều trị không có kế hoạch - cho dù do tấn công mạng, sự cố máy móc hoặc bệnh nhân - có thể gây ra những thất bại đáng kể. Trong những khoảng trống như vậy, các tế bào ung thư nhanh chóng tái sản xuất trong mô khối u, dẫn đến giảm liều sinh học phóng xạ so với thể tích mục tiêu lập kế hoạch (PTV).
Để giải quyết vấn đề này, EQD2VH sử dụng thông tin biểu đồ liều - thể tích (DVH) được trích xuất từ kế hoạch ban đầu của bệnh nhân để thực hiện tính toán khoảng cách điều trị. Tác giả chính Katie O'Shea, thuộc Đại học Quốc gia Ireland Galway, và các đồng nghiệp giải thích rằng phần mềm chuyển đổi liều vật lý trong mỗi ngăn liều (phạm vi liều giữa các điểm dữ liệu trong DVH) thành liều hiệu quả sinh học (BED). Điều này giải thích cho cả tác động tái sản sinh trong PTV và tác động của tổn thương dưới mức gây chết đối với mô bình thường chưa được sửa chữa ở các cơ quan có nguy cơ (OARs).
Sau khi sửa đổi chuyển đổi BED để tính đến sự thay đổi liều lượng trong từng cấu trúc, sử dụng phương pháp liều lượng thay đổi, công cụ chuyển đổi BED cho từng cấu trúc thành liều lượng tương đương theo phân số 2 Gy (EQD2). Điều này bình thường hóa mỗi xử lý thành phân đoạn thông thường và làm cho nó có thể tổng hợp các kế hoạch với các sơ đồ phân đoạn khác nhau với nhau. EQD kết quả2 DVH dựa trên cơ sở cung cấp một đại diện 2D về tác động của các chiến lược bù khoảng cách điều trị trên cả phân phối liều PTV và OAR, so với kế hoạch điều trị được chỉ định.
Để đánh giá EQD2VH như một công cụ ra quyết định lâm sàng, các nhà nghiên cứu đã chọn năm bệnh nhân ưu tiên cao có khối u đang phát triển nhanh chóng mà khoảng cách điều trị không được vượt quá hai ngày. Điều này bao gồm bốn bệnh nhân bị ung thư đầu và cổ đang được xạ trị điều biến cường độ và một bệnh nhân ung thư phổi đang được xạ trị bằng hình ảnh 3D, những người có khoảng cách điều trị là 12 hoặc 13 ngày. Những trường hợp này cho phép nhóm đánh giá việc sử dụng EQD2VH cho bệnh nhân với cả phân đoạn thông thường (2 Gy) và không thông thường (2.2 Gy) và khoảng cách điều trị khác nhau (từ 46 đến XNUMX ngày sau khi điều trị).
Các kế hoạch điều trị đã sửa đổi cho mỗi bệnh nhân dựa trên kế hoạch ban đầu của họ với liều lượng trên mỗi phần hoặc số lượng các phần được thay đổi. O'Shea giải thích rằng kế hoạch và lịch trình đã sửa đổi của mỗi bệnh nhân sử dụng kết hợp phân đoạn hai lần mỗi ngày, điều trị vào cuối tuần và tăng liều đến thể tích mục tiêu để giảm tác động của quá trình tái tạo tế bào.
Các kế hoạch giới hạn điều trị ở sáu phân đoạn mỗi tuần và loại trừ phân đoạn hai lần mỗi ngày vào những ngày liên tiếp. Nếu việc điều trị theo quy định không thể hoàn thành trong khung thời gian cần thiết, các nhà nghiên cứu đã điều tra các kế hoạch sử dụng phương pháp giảm phân tích (phân phối liều tăng lên trên mỗi phần). Họ có thể so sánh trực quan và định lượng các kế hoạch đã sửa đổi khác nhau với kế hoạch ban đầu của bệnh nhân để xác định xem cái nào sẽ cung cấp liều lượng tốt nhất cho PTV với liều lượng ít nhất đối với các OAR.
Các nhà nghiên cứu lưu ý rằng biểu diễn 2D của từng cấu trúc riêng lẻ trong EQD2VH cung cấp một phân tích chuyên sâu hơn so với phương pháp tính liều điểm 1D được khuyến khích của Đại học Hoàng gia Anh (RCR) hiện đang được sử dụng để quản lý các khoảng trống xạ trị. Biểu diễn 1D của phân bố liều trong một thể tích không giải thích cho các OAR thường có phân bố liều không đồng nhất và có thể đánh giá quá cao liều OAR. Ngoài ra, EQD2Công cụ VH có thể lập kế hoạch cho bất kỳ khoảng cách điều trị nào, trong khi hướng dẫn RCR dựa trên khoảng cách tiêu chuẩn từ bốn đến năm ngày.
Các lợi ích bổ sung của công cụ mới bao gồm khả năng giám sát từng OAR trong kế hoạch của bệnh nhân để giảm thiểu việc tăng liều hơn nữa có thể gây ra độc tính cấp tính hơn. Người dùng cũng có thể tính toán tác động của các khoảng thời gian điều trị khác nhau đối với quá trình điều trị của bệnh nhân. Khả năng này có thể giúp xác định xem có nên chuyển bệnh nhân đến một phòng khám khác nếu khoảng cách tại phòng khám theo lịch trình quá dài hoặc liệu bệnh nhân có thể yên tâm chờ đợi để điều trị tiếp tục hay không.
COVID-19 đã tác động như thế nào đến việc cung cấp xạ trị?
EQD2VH cũng có thể giải thích cho những thay đổi trong thời gian điều trị tổng thể và tổn thương nhãn khoa ở mô bình thường, điều mà một hệ thống thương mại có thể không làm được. Quan trọng nhất, công cụ này không cần phải kết nối với mạng bệnh viện để hoạt động - nó có thể được sử dụng ngay cả khi máy chủ của bệnh viện vẫn bị tê liệt bởi một cuộc tấn công mạng.
“Chúng tôi vẫn đang đánh giá EQD2VH như một công cụ ra quyết định, ”điều tra viên chính Margaret Moore từ Bệnh viện Đại học Galway cho biết. “Đây là một phần của dự án hiện tại xem xét các bệnh nhân được điều trị lại nhiều lần theo các chế độ giảm nhẹ mà liều trên mỗi phần không phải là tiêu chuẩn và nơi có thể có sự lựa chọn của các phương án phân đoạn để xem xét. Chuyển đổi liều điều trị từ một số phương pháp điều trị với các phân đoạn khác nhau thành EQD2 cho phép tích lũy liều sinh học phóng xạ tới các mô đích và OAR để có tổng quan về liều lượng, có thể hỗ trợ việc đưa ra quyết định lựa chọn phương pháp điều trị tiếp theo ”.
