vestimИзвестия Национальной академии наук Беларуси. Серия медицинских наукProceedings of the National Academy of Sciences of Belarus, Medical series1814-60232524-2350The Republican Unitary Enterprise Publishing House "Belaruskaya Navuka"10.29235/1814-6023-2021-18-2-244-251vestim-767Research ArticleКЛИНИЧЕСКАЯ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ МЕДИЦИНАCLINICAL AND EXPERIMENTAL MEDICINEКоличественная оценка дозиметрических параметров плана лучевого лечения при незапланированном изменении схемы фракционированияQuantitative assessment of dosimetric parameters of the radiation treatment plan for unplanned changes in the fractionation schemehttps://orcid.org/0000-0003-4383-2360ГончароваЕ. В.HancharovaK. V.

Гончарова Екатерина Викторовна ‒ аспирант

ул. Долгобродская, 23/1, 220070, г. Минск

Katsiaryna V. Hancharova ‒ Postgraduate student

23/1, Dolgobrodskaya Str., 220070, Minsk 

katsiaryna.hancharova@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0003-4115-1326ТарутинИ. Г.TarutinI. G.

Тарутин Игорь Германович ‒ д-р техн. наук, профессор, гл. науч. сотрудник

223040, а/г Лесной, Минский р-н

Igor G. Tarutin ‒ D. Sc. (Engineering), Professor, Chief Researcher

223040, Lesnoy, Minsk region 

ПеткевичМ. Н.PiatkevichM. N.

Петкевич Максим Николаевич ‒ аспирант

ул. Долгобродская, 23/1, 220070, г. Минск 

Maksim N. Piatkevich ‒ Postgraduate student

23/1, Dolgobrodskaya Str., 220070, Minsk 

Международный государственный экологический институт имени А. Д. Сахарова Белорусского государственного университетаInternational Sakharov Environmental Institute of Belarusian State UniversityРеспубликанский научно-практический центр онкологии и медицинской радиологии им. Н. Н. Александрова, а/г ЛеснойN. N. Alexandrov National Cancer Centre202104062021182244251Copyright © Гончарова Е.В., Тарутин И.Г., Петкевич М.Н., 20212021Гончарова Е.В., Тарутин И.Г., Петкевич М.Н.Hancharova K.V., Tarutin I.G., Piatkevich M.N.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestimed.belnauka.by/jour/article/view/767

Изменение схемы фракционирования курса лучевой терапии (ЛТ) оказывает существенное влияние на результаты лечения пациентов с онкологическими заболеваниями. Пренебрежение этими изменениями может привести к недооблучению опухолевых клеток и, как следствие, к возникновению рецидивов у пациентов, проходящих курс ЛТ. Для учета эффективности поглощенной дозы излучения существуют радиобиологические модели, позволяющие прогнозировать контроль над ростом опухоли, а также оценивать уровень токсичности в нормальных тканях после традиционной ЛТ.Цель работы – оценка эффективности поглощенной дозы при возникновении незапланированного изменения схемы фракционирования в курсе ЛТ и разработка алгоритма, позволяющего учесть перерывы в лучевом лечении.В ходе исследовательской работы произведена теоретическая оценка эффективности дозы излучения в опухоли при возникновении незапланированного перерыва в схеме лечения онкологических пациентов, построена графическая зависимость эффективности дозы излучения от длительности незапланированного перерыва в лечении пациентов для наиболее распространенных онкологических локализаций, разработан алгоритм проведения процедур ЛТ, учитывающий отклонения от запланированной схемы фракционирования.

Changes in the fractionation scheme of the radiotherapy course have an impact on the results of treatment of cancer patients. If changes in the fractionation scheme are not taken into account, this leads to under-irradiation of tumor cells and a possible occurrence of subsequent relapses. There are radiobiological models in order to take into account the errors in the radiation dose delivered to the tumor. They allow predicting the tumor control, as well as the toxicity level in normal tissues after traditional RT.The objective of the work is to assess the effectiveness of the absorbed dose in the event, if the fractionation scheme in the RT course changes, and to develop an algorithm that takes into account breaks between treatment sessions.In the study, the effectiveness of the radiation dose delivered to the tumor due to a change in the total treatment time is assessed analytically, a graphical dependence of the radiation dose efficiency on the duration of the unplanned interruption in the treatment of patients is built for the most common oncological localizations, an algorithm for radiotherapy procedures taking into account deviations from the standard radiation treatment pattern is developed.

линейно-квадратичная модельлучевая терапияфракционированиеалгоритмпролиферациярадиобиологиярак молочной железырак предстательной железыопухоли головы и шеиlinear-quadratic modelradiotherapyfractionationalgorithmproliferationradiobiologybreast tumorsprostate tumorshead and neck tumorsReferencesКлиманов, В. А. Радиобиологическое и дозиметрическое планирование лучевой и радионуклидной терапии : в 2 ч. / В. А. Климанов. – М. : НИЯУ МИФИ, 2011. – Ч. 1. – 500 с.Klimanov V. A. Radiobiological and dosimetric planning of radiation and radionuclide therapy. Part 1. Moscow, National Research Nuclear University MEPHI, 2011, p. 500 (in Russian).An overview on radiotherapy: from its history to its current applications in dermatology / S. Gianfaldoni [et al.] // Open Access Maced. J. Med. Sci. – 2017. – Vol. 5, N 4. – P. 521–525. https://doi.org/10.3889/oamjms.2017.122Gianfaldoni S., Gianfaldoni R., Wollina U., Lotti J., Tchernev G., Lotti T. An overview on radiotherapy: from its history to its current applications in dermatology. Open Access Macedonian Journal of Medical Sciences, 2017, vol. 5, no. 4, pp. 521–525. https://doi.org/10.3889/oamjms.2017.122Hypofractionated radiotherapy after conservative surgery for breast cancer: analysis of acute and late toxicity / L. Deantonio [et al.] // Radiat. Oncol. – 2010. – Vol. 5, N 1. – P. 112. https://doi.org/10.1186/1748-717x-5-112Deantonio L., Gambaro G., Beldì D., Masini L., Tunesi S., Magnani C., Krengli M. Hypofractionated radiotherapy after conservative surgery for breast cancer: analysis of acute and late toxicity. Radiation Oncology, 2010, vol. 5, no. 1, p. 112. https://doi.org/10.1186/1748-717x-5-112Effect of radiotherapy after breast-conserving surgery on 10-year recurrence and 15-year breast cancer death: metaanalysis of individual patient data for 10 801 women in 17 randomized trials / S. Darby [et al.] // Lancet. – 2011. – Vol. 378, N 9804. – P. 1707–1716. https://doi.org/10.1016/s0140-6736(11)61629-2Darby S., McGale P., Correa C., Taylor C., Arriagada R., Clarke M. [et al.]. Effect of radiotherapy after breast-conserving surgery on 10-year recurrence and 15-year breast cancer death: meta-analysis of individual patient data for 10 801 women in 17 randomized trials. Lancet, 2011, vol. 378, no. 9804, pp. 1707–1716. https://doi.org/10.1016/s0140-6736(11)61629-2Hypofractionated whole breast irradiation: new standard in early breast cancer after breast-conserving surgery / Kyung Su Kim [et al.] // Radiat. Oncol. J. – 2016. – Vol. 34, N 2. – P. 81–87. https://doi.org/10.3857/roj.2016.01697Kim K. S., Shin K. H., Choi N., Lee S.-W. Hypofractionated whole breast irradiation: new standard in early breast cancer after breast-conserving surgery. Radiation Oncology Journal, 2016, vol. 34, no. 2, pp. 81–87. https://doi.org/10.3857/roj.2016.01697Effect of radiotherapy after mastectomy and axillary surgery on 10-year recurrence and 20-year breast cancer mortality: meta-analysis of individual patient data for 8135 women in 22 randomized trials / P. McGale [et al.] // Lancet. – 2014. – Vol. 383, N 9935. – P. 2127–2135. https://doi.org/10.1016/s0140-6736(14)60488-8McGale P., Taylor C., Correa C., Cutter D., Duane F., Ewertz M. [et al.]. Effect of radiotherapy after mastectomy and axillary surgery on 10-year recurrence and 20-year breast cancer mortality: meta-analysis of individual patient data for 8135 women in 22 randomized trials. Lancet, 2014, vol. 383, no. 9935, pp. 2127–2135. https://doi.org/10.1016/s0140-6736(14)60488-8Speers, C. Postoperative radiotherapy after breast-conserving surgery for early-stage brest cancer / C. Speers, L. J. Pierce // JAMA Oncol. – 2016. – Vol. 2, N 8. – Р. 1075. https://doi.org/10.1001/jamaoncol.2015.5805Speers C., Pierce L.J. Postoperative radiotherapy after breast-conserving surgery for early-stage brest cancer. JAMA Oncology, 2016, vol. 2, no. 8, р. 1075. https://doi.org/10.1001/jamaoncol.2015.5805Алгоритмы диагностики и лечения злокачественных новообразований : клин. протокол / М-во здравоохранения Респ. Беларусь. – Минск : Проф. изд., 2019. – 616 с.Algorithms for the diagnosis and treatment of malignant neoplasms: a clinical protocol. Minsk, Professional’nye izdaniya Publ., 2019. 616 p. (in Russian).Гипофракционированные режимы лучевой терапии после органосохраняющих операций по поводу рака молочной железы I–IIa стадий / Ю. В. Ефимкина [и др.] // Опухоли женской репродуктивной системы. – 2011. – Т. 3. – С. 45–53.Efimkina Yu. V., Gladilina I. A., Nechushkin M. I., Kozlov O. V. Hypofractionated radiotherapy regimens after organ-sparing surgery for stages I–IIa breast cancer. Opukholi zhenskoi reproduktivnoi sistemy [Tumors of female reproductive system], 2011, vol. 3, pp. 45–53 (in Russian).Рак в Беларуси: цифры и факты. Анализ данных Белорусского канцер-регистра за 2009–2018 гг. / А. Е. Океанов [и др.] ; отв. ред. Т. Б. Ипатий. – Минск : Нац. б-ка Беларуси, 2019. – 422 с.Okeanov A. E., Moiseev P. I., Levin L. F., Evmenenko A. A., Ipatii T. B. Cancer in Belarus: figures and facts. Analysis of the data of the Belarusian Cancer Register for 2009–2018. Minsk, State Institution “National Library of Belarus”, 2019, p. 422 (in Russian).Basic clinical radiobiology / eds. : M. C. Joiner, A. J. van der Kogel. – 5th ed. – Boca Raton : CRC Press, 2018. – 360 p.Joiner M. C., van der Kogel A. J. (eds.). Basic clinical radiobiology. 5th ed. Boca Raton, CRC Press, 2018. 360 p.Афонин, Г. В. Ускоренные режимы адъювантной лучевой терапии в лечении рака молочной железы / Г. В. Афонин, Ю. А. Рагулин, И. А. Гулидов // Исслед. и практика в медицине. – 2017. – Т. 4, № 3. – С. 66–74.Afonin G. V., Ragulin Yu. A., Gulidov I. A. Accelerated regimens of adjuvant radiotherapy in the treatment of breast cancer. Issledovaniya i praktika v meditsine [Research and practice in medicine], 2017, vol. 4, no. 3, pp. 66–74 (in Russian).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.