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放射疗法

放射疗法

体内 剂量测定法应在放射治疗中发挥枢轴作用

20 Oct 2020 Tami Freeman.
Linac with portal dosimetry

放射疗法是一种复杂的程序,每次治疗前都有一系列设备和剂量测定检查,以确保其安全性和准确性。然而,在实际辐射递送期间发生错误仍然可能发生错误,例如患者几何形状的变化,光束输送中的不准确或近距离放射治疗来源的失误。

体内 在治疗过程中测量剂量的剂量测量剂(IVD)可以检测到任何此类误差,并有助于确保准确的放射疗法输送。但它在临床实践中的采用已经很低。

2017年11月,在第一个Estro物理研讨会上,创建了一个任务组,以调查这种低摄取并刺激IVD的更广泛采用。经过三年的工作,任务集团现已发布其对未来发展和临床应用的建议,以IVD的两种最常见的放射治疗方式: 外束光子放射疗法(EBRT) and 高剂量率(HDR)或脉冲剂量率(PDR)近距离放射治疗.

“我们的任务集团认为应该有更多更严格的放射疗法检查,特别是在射线输送到患者期间,”解释说明 弗兰克·韦尔赫根 来自马斯特罗诊所和 Kari Tanderup. 来自奥尔胡斯大学医院,分别领导ebrt和近距离放疗队伍。 “IVD是所有诊所所可能拥有的技术之一,设备可用,但几乎没有人这样做。我们分析了这一点的原因,并试图提出设备制造商和临床用户的技术要求和指导。“

出现问题

来自欧洲,北美和澳大利亚的综合学者,临床医生和设备供应商的项目是由Gabriel Fonseca和Jacob Johansen(for Brachytherapy)和Igor Olaciregui-Ruiz(EBRT)协调。第一个挑战是为IVD创造一个正式的定义。在争论很大之后,本集团同意“IVD是在正在处理患者时获得的辐射测量,含有与患者中吸收剂量相关的信息”。因此,IVD系统必须能够检测设备故障,剂量计算误差,解剖学变化和患者(EBRT)或涂抹器(近距离放疗)定位误差引起的误差。

写作中的写作 Phiro.,verhaegen和tanderup细节为IVD确定的关键要求。除了作为一种安全系统以捕获可能影响患者的误差之外,IVD方法还应提供治疗适应的工具,并记录患者接收的真实剂量。理想情况下,IVD系统应实时记录信号而不会对患者扰乱剂量。

但随着这种潜力改善放疗,为什么IVD是如此不利用?该任务组表明,许多诊所不执行IVD,因为他们认为临床福利太低,或者由于工作流太复杂和资源重。与此同时,制造商由于诊所的需求有限和缺乏法规而不愿意投资。

“这是一个鸡蛋和蛋问题,”韦尔赫根说。 “有一个可以购买的产品,但他们只做了一部分工作。因为如何使用它几乎没有指导,但人们只是不使用它。“

可用于EBRT的商业IVD系统包括放置在治疗领域和电子门户成像装置(EPID)上的患者皮肤上的点探测器,其使用治疗梁来映像患者。 EBRT任务组专注于陷入困境,因为它们在现代线性加速器上无处不在,易于使用,可以自动化,可以执行2D或3D Dosimetric验证。

最初用于验证治疗沙发上的患者设置,因此已适用于包括IVD的剂量测量值。 “开发EBRT的IVD方法需要很少的硬件投资,但需要大量的软件和方法发展,”Verhaegen Notes。

在近距离放射治疗中,IVD的主要目标是捕获可能影响临床结果的治疗计划的大偏差。例如,从源码错位,停留时间或解剖变化中的偏差产生这种偏差。特别是,使用实时IVD可以允许治疗中断并防止粗略误差。 IVD系统还应记录较小的偏差,从而实现分数间适配,并提供实际递送剂量的估计。

目前,有两种可与近距离放射治疗一起使用的IVD方法。一个涉及在涂抹器本身内定位辐射探测器。虽然这种方法可以识别各种误差,但是它无法检测到整个涂抹器相对于患者的运动,这将产生严重的剂量误差。第二种选择是将辐射检测器放在患者的皮肤上或附近。这种设计可以检测移动涂抹器,但探测器本身的位置可能是不确定的。

“这两种方法目前都有一些不确定性,应该减少,”Tanderup说。 “此外,治疗验证和错误检测依赖于来自检测器的原始信号的相当复杂的后处理。只要为这种后处理的软件无法商购,IVD方法就没有显着的临床价值。“

包括Verhaegen和Tanderup的几个团体目前正在努力开发近距离放射治疗的新型IVD系统。

优化IVD

为了充分利用IVD并鼓励其临床介绍,任务组为供应商创建了一个愿望清单。对于初学者,IVD方法需要高灵敏度和特异性,以准确识别临床相关错误,同时最小化误报。工作流程应该易于在诊所实现,但能够在需要时触发警报。此外,IVD系统应与治疗计划软件和治疗送货设备完全集成。

自动化也可以加速IVD的摄取,目前涉及执行大量手动动作,特别是对于近距离放射治疗,并产生大量数据,特别是与EBRT。 “完全自动化的系统,可以解释计划和监控治疗之间的差异是关键,”Verhaegen说。 “人工智能可以帮助很多捕获错误,甚至确定他们的原因和建议纠正措施。这是现在的一点科幻,但旨在为瞄准 - 如果我们可以在船上获取供应商。“

Tanderup和Verhaegen希望任务集团的建议鼓励供应商通过这种迫切需要复杂的治疗核查来激发兴奋。 “这可能是崛起的小型初创公司,”韦尔赫根告诉 物理世界。 “希望,该建议还将激励具有当前内部开发的IVD系统的诊所,以开始收集表明IVD具有临床价值的临床资料,”添加藏人调器。

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