Скачать электронную версию статьи (в свободном доступе).

ОЦЕНКА И СРАВНЕНИЕ ДОЗИМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ПЛАНОВ СТЕРЕОТАКСИЧЕСКОГО ОБЛУЧЕНИЯ НОВООБРАЗОВАНИЙ ГОЛОВНОГО МОЗГА НА УСТАНОВКАХ КИБЕРНОЖ И НОВАЛИС
Н.А. Антипина, А.С. Кузнецова, К.А. Уразова, А.В. Голанов

Цель исследования: провести сравнительный анализ дозиметрических характеристик качества планов гипофракционированного облучения различных патологий головного мозга на аппаратах КиберНож (КН) и Новалис.
Материал и методы. Сравнения дозовых распределений проводилось для группы из 15 пациентов с одиночными интракраниальными новообразованиями разной природы, объёма и локализации. Мишени и критические структуры оконтуривались только в системе MultiPlan и передавались на iPlan вместе c КТ пациента. Значения средних доз в мишени для каждого пациента одинаковы в обеих системах планирования. Из ГДО рассчитывались значения следующих показателей: индекс гомогенности (HI), покрытие (CO), индексы конформности (CI_RTOG, nCI) градиент- ные индексы (GI₅₀, GI₂₅), нагрузка на нормальные ткани (V₁₀, V₁₂) и критические структуры (зрительные нервы, хиазму, ствол головного мозга). С целью автоматической обработки ГДО разработано программное обеспечение в среде Borland C++ Builder 6.0.
Результаты. Наиболее информативными показателями при проведении сравнения планов оказались градиентный индекс GI₅₀, индексы конформности CI_RTOG и nCI, а также показатели дозовых нагрузок на мозг V10 и критические структуры. На Новалисе более гомогенное дозовое распределение внутри мишени, в то время как на КН ниже дозовые нагрузки на окружающие нормальные ткани. Дозы в критических структурах, располагающихся далеко от мишени, ниже на Новалисе. Если же опухоль, прилегает к критическим органам, КН позволяет эффективнее снижать нагрузку на них, благодаря высокому градиенту дозы за пределами мишени.

Ключевые слова: стереотаксическая лучевая терапия, радиохирургия, гипофракционирование, КиберНож, Новалис, индекс конформности, градиентный индекс

Реферат

EVALUATION AND COMPARISON OF DOSIMETRIC PARAMETERS FOR CYBERKNIFE AND NOVALIS STEREOTACTIC RADIOTHERAPY OF BRAIN TUMOURS
N.A. Antipina, A.S. Kuznetsova, K.A. Urazova, A.V. Golanov

Purpose: To compare the dosimetric characteristics of CyberKnife and Novalis plans for hypofractionated treatment of different intracranial pathologies.
Materials and Methods: Comparison of dose distributions was conducted for a group of 15 patients with single intracranial tumors of different histology, volume, and localization. Targets and critical structures were contoured by MultiPlan and transferred and re-registered in iPlan with CT scan of the patient. Mean doses in targets for each patient were equal in both planning systems. Homogeneity index (HI), coverage (CO), indexes of conformity (CI_RTOG, nCI) gradient index (GI₅₀, GI₂₅), the dose in normal tissues (V₁₀, V₁₂) and critical structures (optic nerves, chiasm, brain stem) were obtained from DVH. To automate processing of DVH a software was developed in Borland C++ Builder 6.0.
Results: The most informative indicators for comparing plans was the GI50 gradient index, the conformity index CI_RTOG and nCI, as well as indicators of radiation doses on the brain V₁₀ and critical structures. While Novalis provided more homogeneous dose distributions within the target, CK irradiated less exposed volume in normal tissues. Doses in critical structures, located far from the target, are lower for Novalis. If the tumor is adjacent to critical organs, CK allows to reduce the dose in them more effectively, due to the high dose gradient outside the target.

Key words: stereotactic radiotherapy, radiosurgery, hypofractionation, CyberKnife, Novalis, conformity index, gradient index