За последнее десятилетие были достигнуты радикальные успехи в радиотерапии с наведением изображения, которые уже используются в клинических условиях. Также интенсивно исследовались и разрабатывались методы визуализации, которые могут направлять и обеспечивать точность поля обстрела в режиме реального времени. Совсем недавно эти данные изображения были вновь использованы для оценки и коррекции запланированных ежедневных лечебных доз. Самым важным преимуществом IGRT является то, что она была интегрирована в планирование и проведение многих клинических радиотерапевтических процедур, поскольку она позволяет избежать возможности недо- или передозировки во время лечения. Основы лучевой терапии с наведением изображения (IGRT) Радикальные успехи были достигнуты в использовании лучевой терапии с наведением изображения в клинической практике. Однако до сих пор существует множество вопросов, требующих решения в отношении эффективного использования методов IGRT. Значительные успехи были достигнуты в технологии визуализации для точного направления и подтверждения точности луча при радиотерапии. Совсем недавно эти данные изображения использовались для оценки и коррекции ежедневных доз лучевой терапии. Технология наведения изображения была быстро интегрирована в различное программное обеспечение/аппаратуру, используемую в радиотерапии, предлагая множество возможностей для ежедневного использования, но также приводя к проблемам оптимизации интеграции в ежедневный рабочий процесс радиотерапии. Клиническая оценка результатов текущего использования технологии IGRT может стать руководством для последующих фундаментальных исследований и изучения клинического применения, а также практически повлияет на разработку следующего поколения технологии IGRT. Современные ограничения и проблемы технологии IGRT были рассмотрены в других главах этой книги, а в данной главе мы сосредоточимся на технологии IGRT и ее применении в клинике с точки зрения клинициста. От трехмерной конформной радиотерапии (3D-CRT) до радиотерапии с модулированием интенсивности (IMRT), улучшение соотношения терапевтического эффекта всегда было целью постоянного совершенствования методов радиотерапии. Чем более концентрированной является вводимая доза излучения, тем больше это помогает увеличить дозу на область опухоли и/или уменьшить облучение нормальных тканей. Достижения в области технологий позволили значительно снизить дозу облучения соседних жизненно важных нормальных тканей и улучшить качество жизни пациентов с опухолями головы и шеи и некоторыми другими опухолями. Целью IGRT является уменьшение остаточной геометрической неопределенности при фактическом выравнивании мишени и проведении лечения, с целью уменьшения ошибки между фактически полученной дозой и запланированной дозой до минимума. Цель — свести к минимуму (или клинически незначимые) ошибки между фактически полученной и запланированной дозой, что позволяет реализовать терапевтические преимущества IMRT и 3D-CRT. Визуализация во время лечения показывает степень и объем смещения опухоли, тем самым определяя центральную роль IGRT в радиотерапии. IMRT и 3D-CRT более чувствительны к этим перемещениям и изменениям, чем двухмерная лучевая терапия, с потенциальным клиническим риском того, что фактическая доза на целевую область будет ниже запланированной, а прилегающие к ней Нормальные ткани получат слишком высокую дозу. Без визуального сопровождения фактический лечебный эффект от методов IMRT и 3D-CRT может быть ниже, чем от обычной лучевой терапии. Эффективное применение IGRT позволяет проводить лечение без пере- или недодозировки, не соответствующей плану, и это самое важное преимущество IGRT. Во многих клинических радиотерапевтических процедурах ИГРТ стала важным компонентом применения передовых методов планирования и проведения радиотерапии. Технология IGRT дает возможность разработать новые методы радиотерапии по трем направлениям: (а) как упоминалось выше, если можно достичь высокой степени соответствия дозы радиотерапии целевой области опухоли, можно увеличить количество облучаемой опухолевой ткани и уменьшить количество облучаемой нормальной ткани, тем самым улучшая местный контроль над опухолью и снижая токсические побочные эффекты; (б) можно уменьшить количество лечебных разделений и более безопасно проводить высокодозную терапию с низким разделением (b) количество фракций лечения может быть уменьшено, что позволяет более безопасно проводить высокодозную терапию с низким фракционированием. Стереотаксическая радиотерапия тела (SBRT) является наиболее распространенной формой высокодозной гипофракционированной терапии, которая должна проводиться при тщательном визуализационном руководстве, иначе небольшие ошибки могут существенно повлиять на клинические результаты. Хотя применение SBRT все еще ограничено, принципы гипофракционирования и эскалации дозы широко применимы. Фактически, в связи с развитием IGRT и других соответствующих технологий, доза и схема фракционирования лучевой терапии для всех или большинства опухолей, вероятно, в определенной степени изменятся; (c) схемы низкого фракционирования могут снизить стоимость лечения, повысить эффективность лечения и увеличить количество пациентов, получающих лечение. Пациенты, живущие далеко от лечебных центров, могут не иметь возможности получать традиционные более длительные курсы лучевой терапии, и по мере уменьшения количества процедур лучевая терапия для этих пациентов станет целесообразной. В целом, это сильные аргументы в пользу использования IGRT в сочетании с другими передовыми методами планирования и проведения радиотерапии. Практика радиотерапии: уменьшение колебаний дозы Потенциальное преимущество IGRT заключается в том, что она может уменьшить вариации между фактически полученной и запланированной дозой, что особенно важно для когорт пациентов, получающих радиотерапию по одной и той же схеме лечения (одна и та же доза и одна и та же методика). Для того чтобы уменьшить вариабельность фактически полученной дозы у разных пациентов, необходимо решить три задачи: (а) дальнейшее уточнение дозы, необходимой для контроля опухоли; (б) лучшее понимание соотношения доза-объем, связанного с возникновением токсичности; и (в) уточнение полезности модификаторов радиотерапии (например, радиосенсибилизаторов) в лечении. В клинических испытаниях улучшение последовательности применения схем радиотерапии в контрольных и опытных группах может уменьшить неоднородность клинических ответов в группах исследования, что поможет выявить различия в исходах между группами исследования. Снижение вариабельности дозы радиотерапии также способствовало улучшению исходов, аналогично влиянию вариабельности плана лечения на исходы. В крупном рандомизированном клиническом исследовании опухолей головы и шеи все планы лечения рассматривались группой экспертов. Чем больше была вариативность плана, тем хуже был контроль над опухолью. Эти результаты отражают важность контроля качества плана лечения (КК) и обеспечения качества (ОК). Однако если вариации дозы в клинических исследованиях обусловлены несоответствиями в проведении лечения, то использование IGRT будет способствовать внедрению QC и QA для процесса планирования лечения. Таким образом, в современной радиотерапии существуют критерии контроля качества для каждого этапа процесса планирования и доставки, а также критерии внедрения и проверки контроля качества. Потенциальная клиническая ценность IGRT заключается в том, что она позволяет врачу лучше ориентироваться в фактической дозе на опухоль и нормальные ткани, что способствует лучшему пониманию взаимосвязи между дозой и побочными эффектами на нормальные ткани и вероятностью контроля опухоли (TCP). Однако после полного внедрения технологии IGRT в клинические испытания и созревания результатов понимание этих взаимосвязей может отличаться от того, что было в прошлом. При лучшем понимании риска токсического ответа доза/объем в нормальных тканях можно будет определить органы и объемы, которые необходимо защитить, чтобы лучше использовать терапевтические преимущества IMRT. В настоящее время одной из проблем, с которой сталкиваются клиницисты, является необходимость принятия решения о защите и избежании облучения тканей на основе ограниченного или неполного понимания допустимого объема нормальной ткани при облучении части объема. Практика радиотерапии: применение информационной ИГРТ для радиотерапии с наведением изображения — это динамический процесс. Придерживаясь основных принципов радиотерапии в онкологии, контроль лечения и принятие решений по радиотерапии на основе IGRT требуют обширной подготовки и отработки навыков. Для разумного лечения необходимо четкое понимание целевой области лечения, часто с помощью передовых методов визуализации. Визуализация участвует во всех основных аспектах IGRT, включая разработку плана радиотерапии, проведение и мониторинг ответа опухоли на лечение. На основе данных визуализации можно оценить лечение пациента в режиме онлайн (до начала каждого лечения), в реальном времени (во время лечения) и в автономном режиме (между процедурами). (Анализ нескольких изображений, полученных до и после, обычно проводится после нескольких дробных облучений). С каждой оценкой можно получить больше информации о пациенте и, при необходимости, вмешаться в клиническое лечение. Это вмешательство может быть таким простым, как изменение положения пациента перед лечением в день оценки; или может быть таким, что весь план лечения и цели лечения должны быть пересмотрены или полностью скорректированы из-за обнаружения регрессии или увеличения опухоли, или появления новых метастазов. В эпоху IGRT то, что видно на снимках во время лечения, может повлиять на интервенционные решения тремя способами: (а) границы PTV; (б) дизайн плана радиотерапии, включая планы репозиционирования, корректировки распределения дозы и предписанные дозы; и (в) общие цели лечения. Конкретная реализация может варьироваться в зависимости от лечебного учреждения и контингента пациентов, которых оно обслуживает. Резюмирует роль методов IGRT в процессе лучевой терапии. Круги слева представляют текущую медицинскую оценку и лечение пациента. Сначала проводится осмотр пациента и определяются цели лечения: контроль опухоли, снижение риска рецидива или паллиативное декомпенсационное лечение. Затем разрабатывается план лечения и начинается лечение. Во время курса лечения пациенты находятся под наблюдением клинической оценки и диагностической визуализации. IGRT занимает центральное место в этом процессе. Первые изображения IGRT используются для оценки точности плана лечения, а информация об изменениях в тканях (опухолевых или нормальных) может привести к корректировке или пересмотру плана лечения. Оценка изображений может проводиться автономно, онлайн или в режиме реального времени. В любом случае результаты оценки визуализации могут потребовать модификации лечения, включая изменение техники облучения, корректировку плана или даже изменение общей цели лечения. При эффективном использовании IGRT может играть жизненно важную роль в радиотерапии и, более того, в общем лечении опухоли. Развитие радиотерапии с наведением изображения Хотя понимание и использование IGRT произошло в основном в последнее десятилетие, концепция «наведения изображения» не нова; рентгеновская флюороскопия и визуализация обычной пленки существуют уже давно и десятилетиями внедрялись в радиотерапевтический кабинет для помощи в лечении пациентов. На рисунке 2 показан аппарат для кобальтовой терапии с возможностью визуализации поля на уровне кВ, установленный в Торонто в 1958 году, и его схема. Хотя в то время визуализация на уровне кВ в лечебном кабинете была доступна, эта функция не была хорошо использована из-за простоты методов радиотерапии в то время, низкой запланированной конформности и лечебной дозы, а также низкого влияния геометрической неопределенности на результаты лечения. Кроме того, процесс получения и анализа изображений был гораздо менее совершенным и быстрым, чем сегодня, для достижения эффективности и возможностей, необходимых для клинической работы. В настоящее время многие сложные технологии IGRT находятся в пределах досягаемости, и разрабатываются более совершенные лечебные устройства, включающие возможности наведения изображения. Возможно, нам не под силу определить, как лучше применить доступные сейчас технологии, чтобы добиться максимальной пользы для пациентов. Последнее десятилетие ознаменовалось удивительными достижениями в технологии IGRT, и многое известно о влиянии позиционной неопределенности, возникающей между пациентами; степень и тип изменений в опухоли или нормальной ткани во время радиотерапии только начинают понимать. Наблюдательный анализ данных непрерывной объемной 3D визуализации пациентов помог выявить возможные геометрические деформации.