Analiza planificării radioterapiei în tumori [612976]

Universitatea POLITEHNICA din București
Facultatea de Electronică, Telecomunicații și Tehnologia Informației

Analiza planificării radioterapiei în tumori
cerebrale

Conducă tor științific Student
Ș.l.Dr.Ing. Gabriela Niculescu Andreea -Diana Ghiță

2018

2
Cuprins

1. Introducere ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……….. 4
2. Tehnica de radioterapie ………………………….. ………………………….. ………………………….. …………………… 5
2.1. Radioactivitatea ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………. 5
2.2. Radioterapia – generalități ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………… 6
2.3. Radioterapia cu intensitate modulată ………………………….. ………………………….. ……………………….. 9
Bibliografie ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……………. 12

3
Lista de figuri

Figura 1. 1. Structura unui material ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………….. 5
Figura 1. 2. Structura unui atom ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………. 5
Figura 1.3. Efectele radiației asupra țesutului tumoral (a) și a celui normal (b) ………………………….. …………. 7
Figura 1.4. Răspunsul unei tumori necontrolate este rezultatul a două procese – regresie și regenerare ……… 8
Figura 1.5. Reprezentarea grafică a volumel or de interes ………………………….. ………………………….. …………. 8
Figura 1.6. Descrierea volumelor țintă și a organelor cu risc în cancerul d e prostată ………………………….. …. 9
Figura 1.7. Diferența între difer itele tipuri de radioterapie ………………………….. ………………………….. ………. 11
Figura 1.8. Modul de reprezentare al figurii geometrice în radioterapia conformă ………………………….. …….11

4
1. Introducere

Prin intermediul temei „Analiza planificării radioterapiei în tumori cerebrale” se urmărește înțelegea
tehnicii de radioterapie, iar prin intermediul aplicării acesteia asupra pacienților diagnosticați cu tumori
cerebrale se dorește determinarea și analizarea experimentală a izodozelor. Studiul se bazează în pri ncipal
aplicarea pe radioterapiei cu intensitate modulată, însă se dorește realizarea unei analize comparative cu
radioterapia sterotaxică în vederea determinării celei mai bune tehnici în tratarea tipurilor de tumori abordate.
Radioterapia are ca scop pri ncipal administrarea unei doze precise de radiație, cu efecte minime toxice
asupra țesuturilor înconjurătoare sănătoase, într -un volum tumoral care a fost bine definit, în vederea eliminării
tumorii, creșterii duratei de viață a pacientului și îmbunătățiri i calității vieții acestuia. Prima parte a lucrării se
bazează pe înțelegerea conceptului de radioterapie, în principal a celei cu intensitate modulată. Studiul se
bazează pe lucrări știintifice, precum și cărți specifice din domeniu. Se vor definii termen ii specifici acestei
tehnici care vor oferi sprijin în realizarea practică a experimentelor și măsurătorilor.
În următoarele capitole se vor dezvolta conceptele analizate prin exemple clare, prin lucrul cu
software -uri specifice în vederea determinării iz odozelor optime de radiație și reconstruirii tracturilor nervoase
îndepărtate chirurgical. Se vor utiliza imagini medicale ale unor pacienți diagosticați cu tumori cerebrale de
diverse grade. Unei părți dintre pacienți le -a fost aplicată radioterapia cu in tensitate modulată, iar celei de -a
doua părți radioterapia stereotaxică , realizându -se o comparație între cele două metode.
Analiza experimentală va fi realizată în urma discuției cu medicii specialiști pentru a identifica nevoile
acestora din punct de v edere tehnic. Se vor utiliza algoritmi existenți pentru analizarea contrângerilor pe care
le introduc tehnica de radioterapie și factorii ce țin de pacient (organismul acestuia, sexul, vârsta) .

5
2. Tehnica de radioterapie

2.1. Radioactivitatea

Radioactivitatea a fost descoperită în 1896 de către Henri Becquerel ca fiind o formă de emisie din
uraniu. În genereal, este definită ca fiind posibilitatea ca un anumit nucleu atomic, prin intermediul
dezintegrării să emită spontan particule. În 1898, Ma rie Curie și Pierre au descoperit faptul că alte două noi
elemente chimice sunt mult mai radioactive decât uraniul, acestea fiind poloniul și radiul [1]. Procesul de
radioactivitate se bazează pe transformarea spontană a unui nucleu părinte instabil, într -unul sau mai mulți
nuclei fiice, mult mai stabile decât nucleul inițial, cu energii de legare mult mai mari decât cele inițiale. Nucleii
fiice pot fi de asemenea instabili și se vor descompune printr -un lanț de descompuneri pâ nă când se va atinge
starea stabilă. Descompunerea radioactivă este însoțită de emisia de particule de energie, de fotoni gamma sau
de ambele tipuri [2].
Materialele sunt formate prin alăturarea unui număr de atomi (Figura 1.1). Atomul ca unitate de bază
este format din nucleu, compus din protoni încărcați pozitiv și neutroni încărcați negativ și un înveliș format
dintr -un număr de electroni egal cu numărul de protoni, fiecare fiind încărcat negativ (Figura 1.2) . Electronii
orbiteză în jurul nucleului, iar fiecare orbită este populată cu un anumit num ăr de electroni . Aceștia sunt
menținuți prin forța de atracție a protonilor. Majoritatea atomilor sunt stabili, însă din această categorie sunt
excluși radiul, radonul și uraniul [3]. În vederea producerii ionizării , un anumit atom trebuie să absoarbă o
energie externă la un nivel egal sau mai mare decât energia de legare a electronilor . Astfel, un electron este
eliberat, starea de echilibru electric nu se mai menține, iar atomul devine ion pozitiv. Energia în exces este
împărțită sub formă de energie cinetică între atomul ionizat și electron [4].

Radiația se împarte în două categorii în funcție de abilitatea de ionizare a materiei – radiații ionizante
și neionizante . Potențialul de ionizare a atomilor, adică energia minimă necesară pentru a ioniza un atom ,
pornește de la câțiva elec tronivolți pentru alcali și ajunge la 24.6 eV pentru heliu . Radiația neionizantă nu poate
ioniza materia deoarece energia sa e ste mai mică decât potențialul de ionizare al atomilor și moleculelor. În
contrast, radiația ionizantă poate ioniza materia , datorită faptului că energia sa cuantică depășește potențialul
de ionizare al atomilor și moleculelor. Radiația ionizantă este de d ouă tipuri, directă sau indirectă, iar ambele
categorii sunt utilizate în practica medicală, cu precădere în radioterapie [5].
Radiația direct ionizantă este formată din particule încărcate – electroni, protoni, particule alfa – care
depozitează o cantitate mare de energie prin intermediul unui proces format dintr -un singur pas, care implică
interacțiile Coulomb între particulele încărcate direct ionizante și electronii orbitali ai atomilor. Al doilea tip
de radiație conține pa rticule neutre – fotoni, neutroni – care depozitează o cantitate de energie printr -un proces
format din doi pași. Inițial, o particulă încărcată este eliberată, iar ulterior particulele eliberate depozitează
energie prin interacțiile Coulomb [5].
Radiația ionizantă distruge ADN -ului celulelor canceroase prin ionizare directă sau indirectă, ceea ce
va conduce la moartea celulei. Se pot utiliza fie fotoni cu energie mare (raze X sau raze gamma), fie particule
încărcate, precum el ectronii sau protonii. În terapia fotonicp, efectul radiant dominant se produce prin ionizare a
Figura 2.1. Structura unui material [1]
Figura 1. 1. Structura unui atom [1]

6
indirect ă a apei care formează radicalii liberi care vor deteriora ADN -ul. Radiosensibilitatea, repararea,
repopularea, reoxigenarea și reasocierea stau la baza radioterapiei convenționale. Înțelegerea acestor concepte
radiobiologice stau la baza viitoarelor descoperiri radioterapeutice [6].
Cele mai multe tipuri de radiații direct ionizante sunt folosite în radioterapia externă, prin intermediul
a două metode : terapia cu electroni sau terapia cu hadroni (sau hadronoterapia). Electronii interacționează cu
atomii în principal prin interacțiilor Coulomb, iar hadronii, cu excepția neutronilor, interacționează cu
electronii orbitali prin in termediul interacțiilor Coulomb, precum și prin interacții puternic e cu nucleii.
Fasciculele de electroni sunt produse de către acceleratori lineari clinici (linac) , iar cele protonice sunt produse
de mașinării mult mai sofisticate și scumpe numite ciclotr oni și sincotroni. Radiația fotonică indirect ionizantă
este împărțită în trei categorii de fotoni : ultraviolete, raze X și raze gamma. În timp ce prima categorie de
fotoni prezintă limitări în practice medicală, următoarele două sunt utilizate cu precăder e în imagistica și
tratamentul bolilor [5].

2.2. Radioterapia – generalități

Radio terapia r eprezintă metoda de tratament pentru mai mult de 40% dintre pacienții diagosticați cu
cancer de distrugere a celulelor tumorale prin administrarea de radiații din exterior . Scopul radiației
administrate este de a maxima doza livrată la țesutul cancerigen și volumul țintă , în timpul minimizării dozei
pentru țesutul înconjurător sănătos. În categor ia țesuturilor normale se încadrează organele ce poartă denumirea
de organe cu risc, care sunt afectate în funcție de zona anatomică iradiată . Aceste tipuri de organe variază din
punct de vedere al radiosenzitivității , astfel intestinul subțire și coloana vertebrală sunt mult mai sensibile la
iradiere față de oase sau nervii perineali [7]. Procesul terapiei cu radiație este unul complex și implică
înțelegerea mai multor concepte, pre cum fizica medicală , radiobiologia, siguranța radiației, dozimetria,
planificarea tratamentului cu radiație, simularea și interacția radiației cu alte modalități de tratament [8]. În
vederea aplicării tratamentului radioterapeutic unui pacien t trebuie urmați o serie de paș i:
1. Indicația pentru u rmarea terapiei cu radiații
2. Intenția radioterapiei
3. Determinarea celei mai bune metode de furnizare a radioterapiei : radioterapie cu fascicul extern,
brahiterapie, radioterapie cu fascicul extern și brahiterapie, radioterapie cu fascicul extern concomitent
cu chimioterapie, radioterapie cu fascicul extern cu agenți țintă, radioizotopi
4. Descrierea informațiilor referitoar e la efectele radioterapiei : beneficii, explicarea procesului,
determinarea efectelor pe termen scurg / lung
5. Planificarea și livrarea radioterapiei : poziționarea și imobilizarea pacientului, localizarea tumorii (prin
CT sau RMN), definirea volumului țint ă (volumel e tumorale – GTV, CTV, PTV – și organel e normale ),
alegerea tehnicii de planificarea (convențional – 2D, planificare conformală – 3D, radioterapie cu
intensitate modulată – IMRT sau radioterapie ghidată imagistic – IGRT) , planificarea tratamentului ,
evaluarea planificării, prescrierea tratamentului radioterapeutic, verificare și corectarea ac estuia
6. Sprijinirea în timpul tratamentului
7. Modificări ale tratamentului în timpul administrării acestuia
8. Îngrijirea după radioterapie și probleme legate de rata de supraviețuire [9].
Radioterapia are două scopuri – curativă sau paliativă – iar acesta trebuie definit de la începutul
tratamentului. Radioterapia curativă se bazează pe maximizarea șansei de control al tumorii fără a determina
o toxicitate c are nu poate fi acceptată. Aceasta se utilizează pentru tumorile localizate . Radioterapia paliativă
este de preferat atunci când nu există o speran ță de vindecare sau de supraviețuire pe o perioadă mai lungă de
timp. Tratamentul în acest caz se bazează pe lupta cu simptomele care provoacă disco nfortul sau lipsa
posibilității de a se îngriji a pacientului [10].
Efectele radiației asupra țesuturilor se po t împărți în patru faze :

7
a. Faza fizică : absobția radiației de către țesut conduce la ionizare, adică la eliminarea electronilor orbitali
și la excitare, la creșterea nivelelor energetice ale electronilor în interiorul atomul ui.
b. Faza chimică : atomii și moleculele deteriorate interacționează cu alte componente celulare conducând
la ruperea legăturile chimice și la formarea radicalilor liberi.
c. Faza biologică : începe cu reacțiile enzimatice care acționează asupra daunelor rezidua le chimice.
Majoritatea daunelor suferite de ADN sunt reparate, însă anumite leziuni nu pot fi ceea ce va rezulta
prin moartea celulei. În majoritatea țesuturilor pot apărea diviziuni celulare înainte de moartea celulei.
d. Faza clinică : reprezintă efectele produse de către radiația , cauzate în mod direct moartea celulară prin
afectarea ADN -ului, sau în mod indirect prin reducerea vascularității tumorii . Radiația este potențial
cancerigenă , existând riscul apariției unor malignități, în special la pacienții tineri [8].
Atunci când radiația ajunge la țesutul normal, sănătos au loc deteriorări celulare cu diferite grade de
severitate. Factori care determină cât de afectat este țesutul sunt de tip controlabili sau incontrolabili. Din prima
categorie fac parte doza totală de radiație și volumul de tratament . Cu cât doza de radiație e mai mare cu atât
țesutul va fi mai afectat . De asemenea intervine și creșterea ariei iradiat e, cunoscut ă sub denumirea de efect de
volum. Printre factorii care nu pot fi controlați se numără vârsta și starea clinică a pacientului, alte afecțiuni
sau genetica. Pacienții în vârstă sau cu o sănătate precară pot prezenta o toleranță redusă la tratamentul
radioterapeutic. Astfel se definește conceptul de tratarea toleranței. Cu cât crește doza de radiație cu atât cresc
și efectele asupra țesutului tumoral (tumora po ate fi mai bine controlată ) și al celui normal . Ambele efecte pot
fi vizualizate prin intermediul celor două grafice din Figura 1.3. Printr -o relație de tip sigmoidală,
probabilitatea controlării tumorii locale prin radioterapie crește cu doza administrată . Probabilitatea de afectare
a țesutului normal crește de asemenea cu doza, într-o relație tot de tip sigmoidală, însă doar partea inițială a
curbei prezintă interes [11].

Tratamentul incomplet asupra unei tumori conduce la o fază temporară ce poartă denumirea de regresie
tumorală, care ulterior va fi urmată de recurența tumorii (conform graficului din Figura 1.4) . Regresia intervine
din cauza morții și dispariției celulelor asupra cărora s -a intervenit prin radiație, dar și a celulelor mature
(diferențiate) produse de către celulele stem distruse care au o durat ă de viață limitată . Rata de regresie a
tumorii diferă în funcție de pacient. Eficiența tratamentul depinde de componenta de regenerare , nu de cea de
regresie. Această regenerare se produce datorită repopulării de către celulel e supraviețuitoare , iar vitez a cu
care se realizează procesul depinde de caracteristicile tumorii [12].
Figura 1. 3. Efectele radiației asupra țesutului tumoral (a) și a celui normal (b) [11]

8

Definirea volumului reprezintă o condiție prealabilă pentru planificarea tratamentului 3 -dimensional
și pentru o raportare precisă a dozei , astfel se pot defini o serie de tipuri de volume , descrise și în Figura 1. 5:
1. Volumul brut al tumorii ( GTV ) este descris ca fii nd întinderea palpabilă și localizarea malignității, se
bazează pe informația obținută prin utilizarea concomitentă a mai multor modalități imagistice
(tomografie computerizată, imagistică prin rezonanță magnetică, ultrasunte), modalități de diagnostic
(raporturi patologice și histologice) și examinări clinice.
2. Volumul țintă clinic (CTV) este acel volumul țesutului care conține un volum brut demonstrabil,
precum și o structură malignă microscopică care necesită eliminare. În general acest tip de volum se
află împrejurul celui definit anterior și este un volum anatomo -clinic determinat de către oncolog.
3. Volumul țintă intern (ITV) constă în volumul țintă clinic împreună cu o margine internă. Această
margine este definită astfel încât să fie luate în conside rarea variațiile privind poziția și dimensiunea
volumului țintă clinic relativ. Motivul este acela că organele se mișcă datorită respirației.
4. Volumul țintă plănuit ( PTV) reprezintă un concept geometric definit prin selectarea aranjamentului
adecvat al fasc iculelor, luând în considerare efectul posibilelor variații geometrice. Acest volum este
format din volumul țintă intern și o margine adițională pentru incertitudinile ce ar putea să apară,
toleranța echipamentelor și a variațiilor tratamentului .
5. Organele cu risc sunt acele organe ce prezintă o sensibilitate la radiație. Doza primită în urma
planificării tratamentului poate fi comparată cu toleranța or ganului , ceea ce permită o schimbare în
aranjarea fasciculelor sau a cantității dozei [13].

Figura 1. 5. Reprezentarea grafică a volumelor de interes [13]
Figura 1. 4. Răspunsul unei tumori necontrolate este rezultatul a două procese – regresie și regenerare. Repopularea
în timpul perioadei de regresie se produce la o rată diferită de rata de creștere a tumorii netratate [12]

9
Organele de risc din jurul volumelor țintă sunt delimitate prin stabilirea volumul țintă plănuit, astfel
acestea limitează cantitatea de doză transmisă , un exemplu de astfel de organ este rectul pentru radioterapia
care țintește prostata [8]. În Figura 1. 6 sunt conturate pe o secțiune obținută prin tomografie computerizată
volumele țintă și organele de risc în vederea administrării tratamentul ui planificat pentru cancerul de prostată .

Atunci când se prescrie o doză pentru un anumit volum tumoral , aceasta trebuie să fie cât mai omogenă .
Din cauza faptului că este imposibil de obținut o doză omogenă, este necesară o metodă de descriere a
heterogenității acesteia. Parametrii care caracterizează distribuția dozei într -un volum și specifică doza su nt
doza țintă minimă, maximă, medie și doza d e referință la un anumit punct reprezentativ în volum [13].
Dozele țintă sunt definite astfel:
– Doza țintă minimă sau maximă sunt calculate printr -o distribuție sau o histogramă doză volum .
– Doza țintă medie este calculată cu ajutorul tuturor punctelor țintă, este dificilă de obținut fără utilizarea
planificării computerizate .
Alegerea punctelor reprezentative depinde de anumite criterii :
– Punctul dozimetric poate fi ales ca fiind punctul care reprezintă doza furnizată conform următoarelor
criterii : punctul trebuie localizat într -o regiune unde doza să poată fi calculată precis, sau punctul
trebuie să se regăsească în partea centrală a PTV , sau acesta să reprezintă izocentrul, adică punctul de
intersecție al fasciculelor .
– Un alt mod de alegere al poziției punctului țintă este prin alegerea unei combinări de fascicule : dacă
se utilizează un singur fascicul, punctul trebuie să fie cel de pe axa centrală în centrul volu mului țintă .
Pentru fascicule paralel opuse echilibrate, punctul trebuie să fie pe axa centrală la jumătatea distanței
dintre punctele de intrare ale fasciculelor. Pentru fascicule paralel opuse dar neechilibrate, punctul este
tot cel de pe axa centrală în să se regăsesște în centrul volumului țintă, similar cazului în care se
utilizează un singur fascicul. Atunci când se dorește utilizarea unei combinații fascicule intersectate ,
punctul țintit este cel de intersecție aflat pe axa centrală [13].

2.3. Radioterapia cu intensitate modulată

Cel mai mare progres oncologic este reprezentat de către r adioterapia cu intensitat e modulată . Tehnica
permite modularea fasciculului de fotoni folosind un colimator multilam elar în vederea administrării unei doze
specifice pacientului în cauză, având grijă să fie protejate organele normale care prezintă risc [10].
Îmbunătățirile tehnologice și imagistice au condus la o dezvoltare rapidă a acestui tip de tratament . În cazul
Figura 1. 6. Descrierea volumelor țintă și a organelor cu risc în cancerul de prostată [13]

10
multor tipuri de tumori există o strânsă relație între doza de radiație și probabilitatea de control a tumorii , însă
cantitatea dozei este limitată de toleranța la radiație a structurilor înconjurătoare. Dintre toate metodele
radioterapeutice, aceasta permite evitarea iradierii unei cantități mult mai mari de țesut sănătos , ceea ce se
poate traduce printr -o toxicitate redusă pe termen lung și o creștere a dozei în zona țintă în vederea îmbunătăți rii
contr olului celulelor tumorale și a gradul ui de supraviețuire [14].
Precum orice tehnică aplicată asupra organismului uman, radioterapia cu intensitate modulată prezintă
atât avantaje , cât și dezavantaje. Printre avantajele de care se bucură această metodă se numără o confo rmitate
țintită îmbunătățită, mai ales pentru volumele țintă concave, poate produce intenționat o neomogenitate a dozei
și de asemenea, poate fi evitat ă o cantitate mare de țesuturi normale aflate în imediata alăturare a tumorii .
Dezavantajul major al tehnicii este timpul : este necesar un timp clinic ridicat pentru a evidenția zona țintă și
organele cu risc, timp crescut pentru tratament sau pentru planificarea acestuia. Doza totală de iradiere a
organismului e ste ridicată și este necesar un program amplu pentru asigurarea calității tratamentului [14].
Tehnica de radioterapie cu intensitate modulată este utilizată atât în tratamentul bolilor maligne, cât și
al celor nemaligne . Din p unct de vedere dozimetric, această tehnică permite livrarea cu precizie a dozei asupra
țesutului tumoral. Principiul constă în aplicarea de radiații multiple (5 – 7 fascicule [6]) modulate în funcție de
intensitățile necesare furnizării unei doze iradiante optime tratamentului în cauză, cu evi tarea zonelor de țesut
sănătos. Precizia și conformitatea sunt două caracteristici esențiale ale acestei metode, însă, există de asemenea
cerințe care trebuie îndeplinite. Trebuie aplicate nivele scăzute de toleranță pentru erorile sistematice și
aleatorii în toate procedurile de tratament, comparativ cu tratamentele convenționale 2 și 3 – dimensional, față
de care IMRT prezintă avantaje dozime trice superioare [15].
Tratamentul prin radioterapie a evoluat de -a lungul anilor de la terapia 2 -direcțională la tratamentul
conformal 3 -direcțional (3D -CRT). Cea din urmă tehnică livrează radiația către o zonă de formă comple xă,
încercând să evite țesutul sănătos care o înconjoară. IMRT -ul reprezintă o tehnică superioară de tratament 3D
radioterapeutic țintit care se bazează pe fluctuații de intensitate ale radiațiilor, astfel încât zona tumorală să
primească o doză crescută, în timp ce, probabilitatea ca regiunile sănătoase să aibă de suferit, să fie una extrem
de mică [16]. Radioterapia cu intensitate modulată reprezintă un pas important în domeniul radioterapiei
practice, tratamentul fiind unul complex, controlat în întregime electronic. Tehnica este dependentă de valorile
parametrilor setați în vederea aplicării algoritmulu i computațional. Se dovedește a fi dificil pentru echipa
formată din oncolog și persoana care plănuiește graficul tratamentului unui pacient, să identifice soluția optimă
personalizată [17].
Câmpurile de radiații 2D convenționa le sunt descrise în imaginile obținute prin simulări fluoroscopice
2D, în timp ce, simulările tomografiei computerizate conduc la descrierea 3D -CRT. Cea din urmă procedură
se realizează astfel : în primul rând se obțin imagini tomografice realizate cu scopu l planificării radiației, iar
ulterior fizicianul trasează conturul volumului țintă, în interiorul căruia se regăsește tumoarea și regiunile
afecțiunilor sub -clinice . După crearea domeniului de radioterapie de către medic, un fizician sau dozimetrist
va de fini numărul, direcția, p recum și forma radiațiilor ce vor fi aplicate în regiunea de interes. După definirea
tuturor pașilor se va contura o hartă de distribuție dozimetrică prin care se specifică câtă doză este necesară
pentru a fi aplicată asupra zonei tumorale și a celei sănătoase . Radioterapia cu intensitate modulată, în mod
diferit față de cele explicate anterior, se bazează pe o planificare inversă. Medicul, de asemenea conturează
volumul țintă pe imaginile CT, însă persoana ce planifică tratamentul aplică o doză dorită de radiație asupra
tumorii și a țesutului sănătos. Dozele vor fi înregistrate de către un calculator, care în urma aplicării unor
algoritmi specifici vor realiza planul optim în tratarea respectivei tumori [16].
Diferența dintre radioterapia convențională (a), radioterapia conformă fără intensitate modulată (b) și
radioterapia conformă cu intensitate modulată (c) poate fi observată în Figura 1.7. Pentru o perioadă mare de
timp, radioterapia putea fi livrată folosind câmpuri de formă rectangulară. Odată cu apariția colimatorului
multilamelar (permite modularea intensității fasciculelor iradiante prin modificarea poziției lamelor
colimatorului) , s-a putut modela în mod convenabil câmpul geometric. La ora actuală, cea mai avansată formă
de radioterapie conformă este cea modulată în intensitate, unde nu doar forma câmpul ui este geometric ă, ci și
intensitatea este variată pixel cu pixel în interiorul câm pului format. Această formă de radioterapie este utilă

11
mai ales atunci când volumul țintă prezintă o concavitate a suprafeței sau se află în apropierea organelor de
risc. O mai bună reprezentare a f ormei geometric e simpl e (c) față de cea cu intensitate mod ulată ( d) este
prezentată în Figura 1.8. nivelele de gri diferite reflectă diferite le valori ale intensității radiației [18].

Planificarea radioterapiei cu intensitate modulată se bazează pe un proces complex de planificare
inversă și administrare a dozei prescrise. Una dintre caracteristicile cheie ale IMRT -ului față de alte tehnici
radioterapeutice este utilizarea computerizată a planificării inverse. După ce sistemul ajustează intensitatea
radiați ei în funcție de pacient, fiecare fascicul este trasat prin pacient realizând distribuția inițială a dozei.
Ulterior se realizează o mică modificare a ponderării unui singur fascicul, iar această schimbare va fi acceptată
dacă oferă o distribuție îmbunătățită. Procesul este repetat pentru fiecare fascicul în timpul unui singur ciclu,
în mod iterativ, iar scopul este acela de a obține o planificare îmbunătățită. Prelucrarea iterativă se realizează
pentru mai multe cicluri până când nu se mai obține nicio îmbunătățire, ceea ce se traduce printr -o intensitate
optimă a fiecărui facicul de a produce distribuția specificată a dozei. În prezent, această planificare este una de
durată deoarece presupune o perioadă mai mare de timp pentru ajustar ea acceptabilă a fiecărui fascicul, însă
prin experiență, acest timp poate fi redus [14].

Figura 1. 7. Diferența între diferitele tipuri de radioterapie [18]
Figura 1. 8. Modul de reprezentare al figurii geometrice în radioterapia conformă [18]

12
Bibliografie

[1] J. Chavaudra, „Radioactivity,” în Handbook of Radiotherapy Physics , Taylor & Francis Group, LLC,
2007, pp. 20 – 33.
[2] E.B.Podgorsak, „Kinetics of Radioactive Decay,” în Radiation Physics for Medical Physicists ,
Springer, 2010, pp. 451 – 472.
[3] T. J. Deeley, Principles of Radiation Therapy, Butterworth & Co. Ltd., 1976.
[4] J. Chavaudra, „Structure of Matter,” în Handbook of Radiotherapy Physics , Taylor & Francis Group,
LLC, 2007, pp. 6 – 17.
[5] E.B.Podgorsak, „Introduction to Modern Physics,” în Radiation Physics for Medical Physicists ,
Springer, 2010, pp. 1 – 75.
[6] R. N. T. M. J. F. Ee Siang Choong, „Radiotherapy: basic principles and technical advances,”
Orthopaedics and Trauma, vol. 28, nr. 3, pp. 167 – 171, 2014.
[7] J. P. Logue, „Principles of Radiotherapy,” în Imaginig and Technology in Urology , Springer, 201 2, pp.
327 – 331.
[8] S. J. Owadally W, „Principles of cancer treatment by radiotherapy,” Surgery, pp. 1 – 4, 2015.
[9] T. Ajithkumar, „Principles of radiotherapy,” în Specialist Training in Oncology , Elsevier Ltd., 2011,
pp. 15 – 29.
[10] M. M. Luc ian Miron, „Capitolul 15 – Principiile si indicatiile radioterapiei,” în Oncologie Generala –
editia a II -a, Gr. T. Popa, 2012, pp. 207 – 223.
[11] G. Steel, „Radiobiology of Normal Tissues,” în Handbook of Radiotherapy Physics , Taylor & Francis
Group, LLC, 2007, pp. 149 – 162.
[12] G. Steel, „Radiobiology of Tumors,” în Handbook of Radiotherapy Physics , Taylor & Francis Group,
LLC, 2007, pp. 127 – 148.
[13] H. P. W. Parker, „Clinical treatment planning in external photon beam radiotherapy,” în Radia tion
Oncology Physics: A Handbook for Theachers and Students , IAEA, 2005, pp. 219 – 272.
[14] M. E. B. P. A Taylor, „Intensity -modulated radiotherapy —what is it?,” Cancer Imaging, vol. 4, pp. 68
– 73, 2004.
[15] K. Cheung, „Intensity modulated radioth erapy: advantages, limitations and future developments,”
Biomedical Imaging and Intervention Journal, vol. 2, nr. 19, 2006.
[16] S. T. N.Y. LEE, „Intensity -Modulated Radiation Therapy,” Journal of Surgical Oncology, vol. 97, pp.
691 – 696, 2008.
[17] C.-M. C. M. (. H. M. a. P. Mayles), „Intensity -Modulated Therapy: Practical Aspects,” în Handbook of
Radiotherapy Physics , New York, Taylor & Francis Group, 2007, pp. 976 – 984.

13
[18] S. Webb, Intensity -Modulated Radiation Therapy, IOP Publishing Ltd, 2001.