Vývoj ozařovacích metod od 2D k 3D technikám při ozařování v oblasti hlavy a krku

Petra URBANOVÁ

Bachelor's thesis

Evolution of radiotherapeutic methods from 2D to 3D techniques in radiotherapy of the head and neck area

Abstract:

Zhoubné nádory ORL oblasti zaujímají páté až šesté místo v celosvětovém výskytu malignit. Dvě třetiny nemocných s nádory hlavy a krku přichází k léčbě s lokálně pokročilým onemocněním. V České republice nádory hlavy a krku zaujímají 2 {--} 3 % všech zhoubných nádorů. Nejčastější nádory hlavy a krku postihují larynx, hypofaryx a orofarynx. V každodenním životě člověka jsou obličej, hlava a krk nejexponovanější částí těla pro zevní styk, vnímání a kontrolu sebe samého. Jsou zde centra mimiky, možnosti komunikace i dorozumívacích schopností. Hlava a krk a zejména tvář jsou nejviditelnější oblastí lidského těla.Tím jsou určena i odlišnosti a specifika pro nádorová onemocnění hlavy a krku. V současné době se díky moderním technologiím, výkonnějším počítačovým systémům a soudobým pomůckám žene radioterapie v léčbě karcinomů hlavy a krku do popředí. Díky pokrokové zobrazovací technologii se na lineárních urychlovačích mohou rozvíjet nové techniky, zejména IMRT a IGRT. Díky těmto technikám pak můžeme výrazně šetřit dávkové zatížení okolních zdravých orgánů, což v minulosti nebylo možné. Výsledky porovnání založené na průměrných hodnotách dávají jednoznačně za pravdu nejnovějším technologiím a moderním technikám IMRT. Výsledné dávkové zatížení kritických orgánů (míchy) je u pacientů naplánovaných pomocí starších technik mnohem vyšší, než v případě techniky IMRT. Dávkový gradient je při použití IMRT technik strmější stejně tak hodnoty střední dávky (Dmean) , než v případě využití technik 3D plánování, což umožňuje v dalších fázích ozařování eskalovat dávku v cílovém objemu. Nižší je i další sledovaný parametr {--} maximální dávka v cílovém objemu PTV, kterou se daří většinou bez problémů udržet pod 107% celkově předepsané dávky ( dle mezinárodních doporučení má být dávka v cílovém objemu v rozmezí 95%-107% dávky celkové). Cílem bakalářské práce bylo podat srovnání nových a starších ozařovacích metod aplikovaných na oblast hlavy a krku. Porovnání těchto metod je velice složité, kvůli komplikovanosti plánování. Vyhodnocení spočívalo ve statistickém zpracování, vytvořeného z 25 pacientů léčených technikou IMRT. Z důvodu co nejvěrnějšího porovnání byl plán 3D proveden na totožně zakreslený cílový objem.

Abstract:

Malign tumours of the ENT area rank fifth to sixth in the global occurrence of malignities. Two thirds of patients with head and neck tumours start their treatment with locally developed condition. In the Czech Republic, head and neck tumours represent 2 {--} 3 % of all malignant tumours. The most common head and neck tumours occur in the areas of larynx, hypopharynx, and oropharynx. In the everyday life, the face, head, and neck represent areas most exposed in external contact, perception, and control of oneself. The centres of mimics, communication, and speech are located there. Head, neck, and especially the face are the most visible parts of the human body. This also makes for the specific nature of oncological conditions of the head and neck. Currently, thanks to modern technologies, powerful computer systems, and a range of modern appliances, radiotherapy takes up prominent position in the treatment of head and neck carcinomas. Thanks to advanced imaging technologies, new techniques can be performed with linear accelerators, especially the IMRT and IGRT methods. These techniques allow for substantially lower radiation load on the surrounding healthy organs, which was not possible previously. Results of comparative studies based on average values speak clearly for the latest technologies and modern IMRT techniques. The resulting dosage load on the critical organs (the spinal cord) is much higher in patients planned with the older techniques than in the case of the IMRT. When using IMRT techniques, dose gradient is steeper, and so are the mean dose values (Dmean), than in the case of 3D techniques planning, which allows for the escalation of the dose in the target volume in the next phases of radiotherapy. The other studied parameter is also lower {--} the maximum dose in the PTV target volume, which is usually easy to keep below 107 % of the total prescribed dose (in accordance with international recommendations the dose in target volume should range between 95 % and 107 % of the total dose). The aim of the bachelor{\crq}s thesis was to compare the new and older radiotherapeutic methods applied to the head and neck area. Comparing these methods is very complicated as the planning itself is a sophisticated issue. The evaluation was carried out through statistic processing of 25 patients treated with the IMRT technique. In order to make the comparison as exact as possible the 3D plan was performed also on identically designed target volume.

Keywords

Klíčová slova, IMRT, 3D, DVH (dose volume histogram), nádory hlavy a krku

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 3. 5. 2010

Accessible from:: 3. 5. 2010

Identifier: 16398

Thesis defence

• Supervisor: Mgr. Lubomír Francl

University of South Bohemia in České Budějovice

Faculty of Health and Social Studies

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