Установление критериев γ-анализа индивидуальных дозовых распределений при проведении верификации планов облучения онкологических пациентов с применением методов высокотехнологичной лучевой терапии

Описан типовой процесс верификации планов облучения в лучевой терапии с модуляцией интенсивности. Перечислены основные ошибки и неопределенности, возникающие в ходе планирования дозового распределения и в процессе доставки дозы. Рассмотрены способы сравнения и сопоставления дозовых распределений: критерий расстояния (DTA) и тест на алгебраическую разность доз. Приведены формулы для расчета смещения точек дозовых распределений, а также минимального значения смещения точек. Определено влияние глобальной и локальной нормализации и пространственного разрешения на интерпретацию полученных результатов. Разработана методология определения обоснованных критериев γ-анализа индивидуальных дозовых распределений при проведении верификации планов облучения онкологических пациентов с применением методов высокотехнологичной лучевой терапии. Использование предложенной авторами процедуры для установления уровней действия и допусков позволит оценить качество оказываемой медицинской помощи в учреждениях здравоохранения при применении методов высокотехнологичной лучевой терапии.

1. Tolerance limits and methodologies for IMRT measurement-based verification QA: Recommendations of AAPM Task Group No. 218 / M. Miften [et al.] // Med. Phys. – 2018. – Vol. 45, №4. – P. 53–83. https://doi.org/10.1002/mp.12810

2. Dosimetric verification of flattening filter free model based on TrueBeam accelerator using ArcCheck system / Y. Zhu [et al.] // J. Cent. South Univ. Med. Sci. – 2018. – Vol. 43, №8. – P. 864–868. https://doi.org/10.11817/j.issn.1672-7347.2018.08.007

3. Бринкевич, А.И. Критерии оценки дозиметрической верификации планов облучения в лучевой терапии с модуляцией интенсивности / А.И. Бринкевич, Е. В. Титович, М.Н. Петкевич // Сахаровские чтения 2020 года: экологические проблемы XXI века = Sakharov readings 2020: environmental problems of the XXI century: материалы 20-й международной научной конференции, 21–22 мая 2020 г., г. Минск, Республика Беларусь: в 2 ч. / Междунар. гос. экол. ин-т им. А.Д. Сахарова Бел. гос. ун-та; редкол.: А.Н. Батян [и др.]; под ред. д-ра ф.-м. н., проф. С.А. Маскевича, к. т. н., доцента М.Г. Герменчук. – Минск: ИВЦ Минфина, 2020. – Ч. 2. – С. 33–36.

4. Quality assurance of volumetric modulated arc therapy: evaluation and comparison of different dosimetric systems / L. Masi [et al.] // Med. Phys. – 2011. – Vol. 38, №2. – P. 612–621. https://doi.org/10.1118/1.3533900

5. A method of setting limits for the purpose of quality assurance / T. Sanghangthum [et al.] // Phys. Med. Biol. – 2013. – Vol. 58, №19. – P. 7025–7037. https://doi.org/10.1088/0031-9155/58/19/7025

6. Time dependent pre-treatment EPID dosimetry for standard and FFF VMAT / M. Podesta [et al.] // Phys. Med. Biol. – 2014. – Vol. 59, № 16. – P. 4749–4768. https://doi.org/10.1088/0031-9155/59/16/4749

7. Chun, M. Effect of dose grid resolution on the results of patient-specific quality assurance for intensity-modulated radiation therapy and volumetric modulated arc therapy / M. Chun, J. Kim, J. Park // Int. J. Radiat. Res. – 2020. – Vol. 18, № 3. – P. 521–530. https://doi.org/10.18869/ACADPUB.IJRR.18.3.521

8. A technique for the quantitative evaluation of dose distributions / D.A. Low [et al.] // Med. Phys. – 1998. – Vol. 25, №5. – P. 656–661. https://doi.org/10.1118/1.598248

9. Characterization of a novel 2D array dosimeter for patient-specific quality assurance with volumetric arc therapy / S. Stathakis [et al.] // Med. Phys. – 2013. – Vol. 40, № 7. – P. 0717311–0717315. https://doi.org/10.1118/1.481241

10. On using 3D γ-analysis for IMRT and VMAT pretreatment plan QA / C. Wu [et al.] // Med. Phys. – 2012. – Vol. 39, № 6. – P. 3051–3059. https://doi.org/10.1118/1.4711755