决策工具有助于在网络攻击后重新规划放射治疗

对医院的网络攻击可能会产生毁灭性影响，特别是对于特别依赖技术运作的放射科和放射治疗科。 一个典型的例子是 2021 年 12 月针对爱尔兰公共卫生服务的全国性网络攻击，导致一些癌症患者的预定放射治疗中断长达 XNUMX 天。

事件发生后，医学物理学家 戈尔韦大学医院 和 爱尔兰国立大学戈尔韦 开始开发一种内部工具，以帮助在发生中断后制定修订的放射治疗计划。 该工具 – 名为 EQD₂VH – 计算治疗补偿计划，并能够对所有计划选项进行直观比较，并对患者计划中的每个结构进行单独分析。 研究人员描述了新的软件工具 应用临床医学物理学杂志.

放射治疗通常在几周内以一系列小辐射剂量（通常为 2 Gy）（称为分次）进行。 计划外的治疗缺口——无论是由于网络攻击、机器故障还是患者疾病——都可能导致重大挫折。 在这样的间隙期间，癌细胞在肿瘤组织中迅速繁殖，导致计划靶区 (PTV) 的放射生物剂量减少。

为了解决这个问题，EQD₂VH 使用从原始患者计划中提取的剂量体积直方图 (DVH) 信息来执行治疗间隙计算。 主要作者、爱尔兰国立大学高威分校的 Katie O'Shea 及其同事解释说，该软件将每个剂量箱中的物理剂量（DVH 中数据点之间的剂量范围）转换为生物有效剂量 (BED)。 这既解释了 PTV 中的再增殖效应，也解释了对危及器官 (OAR) 中未修复正常组织的亚致死损伤的影响。

在修改 BED 转换以考虑每个结构中的剂量变化后，使用可变剂量方法，该工具将每个结构的 BED 转换为 2 Gy 分数的等效剂量 (EQD₂）。 这将每种治疗标准化为传统的分割，并且可以将不同分割方案的计划总结在一起。 由此产生的 EQD₂ 与规定的治疗计划相比，基于 DVH 提供了治疗间隙补偿策略对 PTV 和 OAR 剂量分布影响的 2D 表示。

评估 EQD₂VH作为临床决策工具，研究人员选择了五名肿瘤快速生长的高优先级患者，其治疗间隔不应超过两天。 其中包括 3 名接受调强放射治疗的头颈癌患者和一名接受 12D 适形放射治疗的肺癌患者，治疗间隔为 13 或 XNUMX 天。 这些案例使团队能够评估 EQD 的使用₂VH 适用于常规 (2 Gy) 和非常规 (2.2 Gy) 分割以及不同治疗间隙时间（治疗后 46 至 XNUMX 天）的患者。

每位患者的修订治疗计划均基于其原始计划，但每次剂量或分次次数均发生变化。 O'Shea 解释说，每个患者修改后的计划和时间表都结合了每日两次的分割、周末治疗和增加目标体积的剂量，以减少细胞再生的影响。

该计划将治疗限制为每周六次分次，并排除连续几天每天两次的分次治疗。 如果无法在规定的时间内完成规定的治疗，研究人员会研究使用大分割（每次分割增加剂量）的计划。 他们能够在视觉上和定量上比较各种修改后的计划与患者的原始计划，以确定哪种计划能够以最少的 OAR 剂量向 PTV 提供最佳剂量。

研究人员指出，EQD 中每个单独结构的二维表示₂VH 提供了比皇家放射科医生学院 (RCR) 推荐的目前用于管理放射治疗间隙的一维点剂量计算方法更深入的分析。 体积内剂量分布的一维表示不能考虑通常具有不均匀剂量分布的 OAR，并且可能高估 OAR 剂量。 此外，EQD₂VH 工具可以为任意长度的治疗间隙制定计划，而 RCR 指南则基于四到五天的标准间隙。

新工具的其他好处包括能够监测患者计划中的每个 OAR，以最大限度地减少可能导致更严重毒性的进一步剂量增加。 用户还可以计算不同治疗间隙持续时间对患者治疗的影响。 如果预定诊所的时间间隔太长，此功能可以帮助确定是否将患者转移到其他诊所，或者患者是否可以安全地等待治疗恢复。

均衡器₂VH 还可以解释整个治疗时间的变化和正常组织的亚致死损伤，这是商业系统可能无法做到的。 最重要的是，该工具不需要连接到医院网络即可运行——即使医院的服务器仍然受到网络攻击而瘫痪，它也可以使用。

“我们仍在评估 EQD₂VH 作为一种决策工具，”戈尔韦大学医院的首席研究员 Margaret Moore 说道。 “这是当前项目的一部分，该项目审查接受姑息疗法多次再治疗的患者，其中每次分次的剂量是非标准的，并且可能需要考虑选择分次方案。 将治疗剂量从具有不同分次的多种治疗方法转换为 EQD₂ 允许累积目标组织和 OAR 的放射生物学剂量，以进行总体剂量概览，这可以帮助选择进一步治疗的决策。”