4D radioterapie

Aneta RYBÁKOVÁ

Bachelor's thesis

4D radiotherapy

Abstract:

Bakalářská práce se zabývá 4D radioterapií. Čtyřrozměrná konformní radioterapie neboli 4D radioterapie se soustředí na pozicí ozařovaného objemu v aktuálním čase, která se mění především v souvislosti s dýchacími pohyby. Jejím hlavním principem je synchronizace záření s "měnícím se - pohybujícím se cílovým objemem". Využívána je u tumorů hrudníku, v léčbě karcinomů plic a levostranného karcinomu prsu. Technikou ozařování 4D radioterapie je Respiratory gating současně využívající radioterapii řízenou obrazem. Teoretická část práce popisuje jednotlivé prvky procesu přípravy k ozáření, hodnocení ozařovacího plánu, verifikační procesy v radioterapii a moderní ozařovací metody 3D konformní radioterapie. V rámci teoretického zpracování tématu je klíčovou součástí práce popis metod a vlastností 4D radioterapie, plánování léčby, výčet indikací vhodných pro 4D radioterapii a popis frakcionace léčby. V praktické části jsou porovnány ozařovací plány pacientek léčených 4D radioterapií na Radioterapeutickém oddělení Nemocnice České Budějovice, a.s. s ozařovacími plány častěji využívané konvenční 3D radioterapie. Na tomto oddělení se jedna z metod 4D radioterapie, technika s řízeným zadržením hlubokého nádechu (DIBH), využívá od roku 2019. Cílem praktické části bylo demonstrovat přínos využití 4D radioterapie v ozařování karcinomu levého prsu, byly porovnány dávky na kritické orgány (srdce, plíce, mícha) pacientek léčených s využitím Respiratory gating s dávkami na kritické orgány náhodně vybraných pacientek léčených konvenční 3D radioterapií. Výsledky práce a metodika pracoviště poukázaly především na fakt, že je volba 4D radioterapie podrobena důslednému výběru pacientek. Techniku Respiratory gating není vhodné využívat u pacientek, které jsou postiženy nepravidelným nebo obtížným dýcháním nebo nedostatečným oddálením stěny hrudníku od srdce při nádechu. Závěr práce podpořil tvrzení z literatury popisující výhodu využití Respiratory gating u levostranných karcinomů prsu z důvodu snížení radiační toxicity pro srdce. Ta může představovat např. rozvoj ischemické choroby srdeční nebo myokardiální fibrózu. Proto je nezbytné věnovat pozornost moderním metodám, které se tento nežádoucí důsledek ozařování prsu snaží eliminovat.

Abstract:

This bachelor's thesis deals with 4D radiotherapy. Four-dimensional conformal radiotherapy, or 4D radiotherapy, focuses on the position of an irradiated volume at the current time, which changes mainly due to respiratory movements. Its main principle is the synchronization of radiation with "changing - moving target volume". It is used in treating patients with chest tumors, lung cancers and left-sided breast cancer. The technique of irradiation of 4D radiotherapy is Respiratory gating simultaneously using image-controlled radiotherapy. The theoretical part of the thesis describes the individual elements of the process of preparation for irradiation, evaluation of the irradiation plan, verification processes in radiotherapy and modern irradiation methods of 3D conformal radiotherapy. The theoretical processing of the topic, a key part of the thesis, describes the methods and properties of 4D radiotherapy, treatment planning, lists indications suitable for 4D radiotherapy and a describes the fractionation of treatment. In the practical part of this thesis, the irradiation plans of patients treated with 4D radiotherapy at the Radiotherapy Department of Nemocnice České Budějovice, a.s. are compared with irradiation plans obtained from more conventional 3D radiotherapy. In this department, one of the methods of 4D radiotherapy called deep inspiration breath hold (DIBH), has been used since 2019. The objective of the practical part was to demonstrate the benefit of using 4D radiotherapy in the irradiation of left breast cancer, comparing the doses to critical organs (heart, lungs, spinal cord) of patients treated with Respiratory gating with critical organs doses of randomly selected patients treated with conventional 3D radiotherapy. The results of this thesis and the methodology of the workplace mainly pointed out that the choice of 4D radiotherapy is subjected to a consistent selection of patients. The Respiratory gating technique should not be used in patients who are affected by irregular or difficult breathing or insufficiently by the departure of the chest wall from the heart when inhaled. The conclusion of the thesis supports a trend commonly found in the literature describing the advantage of using Respiratory gating in left-sided breast cancers to reduce radiation toxicity to the heart. This may represent, for example, the development of ischaemic heart disease or myocardial fibrosis. It is therefore necessary to pay attention to modern methods that try to eliminate this undesirable consequence of breast irradiation.

Keywords

Radioterapie, 4D radioterapie, levostranný karcinom prsu, Respiratory gating, IGRT, obrazem naváděná radioterapie, 3D konformní radioterapie, kritický orgán, cílový objem

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 9. 8. 2021

Thesis defence

• Supervisor: Mgr. Eva Stýblová

UNIVERSITY OF SOUTH BOHEMIA IN ČESKÉ BUDĚJOVICE

Faculty of Health and Social Sciences

Bachelor programme / field:
Specialization in Health Service / Radiological Assistant