ojrdrtОнкологический журнал: лучевая диагностика, лучевая терапияJournal of oncology: diagnostic radiology and radiotherapy2587-75932713-167XНЕКОММЕРЧЕСКОЕ ПАРТНЕРСТВО «ОБЩЕСТВО ИНТЕРВЕНЦИОННЫХ ОНКОРАДИОЛОГОВ»10.37174/2587-7593-2023-6-4-77-86ojrdrt-332Research ArticleМЕДИЦИНСКАЯ ФИЗИКАMEDICAL PHYSICSСравнительные оценки качества планирования облучения рака пищевода на ускорителях электронов Clinac iX и HalcyonComparative Evaluation of the Quality of Irradiation Planning for Esophageal Cancer at the Clinical Accelerators Clinac iX and Halcyonhttps://orcid.org/0000-0003-0634-7841ЛебеденкоИ. М.LebedenkoI. M.

Ирина Матвеевна Лебеденко, д. б. н., с. н. с., профессор

Научно-исследовательский институт клинической онкологии (НИИКО)

отделение радиотерапии 

служба медико-физического сопровождения

115478

Каширское шоссе, 24

кафедра Медицинская физика

115409

Каширское шоссе, 31

Москва

Auther ID: 365 939

115478

24 Kashirskoye Shosse

115409

31 Kashirskoye Highway

Moscow

imlebedenko@mail.ruКудашкинаЮ. А.KudashkinaYu. A.

Юлия Александровна Кудашкина, медицинский физик

Научно-исследовательский институт клинической онкологии (НИИКО)

Отделение радиотерапии

служба медико-физического сопровождения

115478

Каширское шоссе, 24

115409

Каширское шоссе, 31

Москва

115478

24 Kashirskoye Shosse

31 Kashirskoye Highway

115409

Moscow

https://orcid.org/0000-0002-2481-0791ГладилинаИ. А.GladilinaI. A.

Ирина Анатольевна Гладилина, д. м. н., в. н. с., профессор

Научно-исследовательский институт клинической онкологии (НИИКО)

отделение радиотерапии

115478

Каширское шоссе, 24

117997

 ул. Островитянова, 1

Москва

AuthorID: 902224

115478

24 Kashirskoye Shosse

117997

1 Ostrovityanova str.

Moscow

0152@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0003-4944-4035ЧерныхМ. В.ChernykhM. V.

Марина Васильевна Черных,  к. м. н., заведующая отделением

отделение радиотерапии

115478

Каширское шоссе, 24

Москва

117997

1 Ostrovityanova str.

Moscow

dr.chernich@mail.ruНациональный медицинский исследовательский центр онкологии им. Н.Н. Блохина Минздрава России; Национальный исследовательский ядерный университет МИФИРоссияN.N. Blokhin National Medical Research Center of Oncology; National Research Nuclear University MEPhI (Moscow Engineering Physics Institute)Russian FederationНациональный медицинский исследовательский центр онкологии им. Н.Н. Блохина Минздрава России; Российский национальный исследовательский медицинский университет им. Н.И. Пирогова Минздрава РоссииРоссияN.N. Blokhin National Medical Research Center of Oncology; N.I. Pirogov Russian National Research Medical UniversityRussian FederationНациональный медицинский исследовательский центр онкологии им. Н.Н. Блохина Минздрава РоссииРоссияN.I. Pirogov Russian National Research Medical UniversityRussian Federation202317122023647786Copyright © Лебеденко И.М., Кудашкина Ю.А., Гладилина И.А., Черных М.В., 20232023Лебеденко И.М., Кудашкина Ю.А., Гладилина И.А., Черных М.В.Lebedenko I.M., Kudashkina Y.A., Gladilina I.A., Chernykh M.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.oncoradjournal.ru/jour/article/view/332   Цель

   Цель: Сопоставить качество планирования облучения больных раком пищевода на ускорителях электронов Clinac iX (Varian) с внешним гантри и тоннельного типа Halcyon (Varian) с встроенным гантри, сопоставить количественные показатели планов облучения для алгоритмов систем планирования (СП) различных версий.

   Материал и методы

   Материал и методы: Проведена лучевая терапия 90 пациентам раком пищевода. Сопоставлены количественные характеристики планов облучения 35 пациентов раком только средней трети пищевода. Для этого использованы индексы гомогенности и конформности дозы в пределах мишени, гистограммы доза—объем и дозовые нагрузки на критические органы для технологий 3D CRT, IMRT, RapidArc. Сравнение проведено для двух моделей ускорителей Clinac iX (Varian) и Halcyon (Varian). Сопоставлены результаты расчетов планов облучения с использованием различных версий и алгоритмов расчета СП.

   Результаты

   Результаты: Сопоставление количественных характеристик планов облучения позволило обозначить технологию IMRT как предпочтительную при лечении рака пищевода на ускорителях обоих типов, с внешним и с встроенным гантри. При этом влияние алгоритмов расчета и версий СП на показатели индексов гомогенности, конформности и дозовые нагрузки на критические органы не выражено, а результаты расчетов сопоставимы в пределах погрешности.

   Purpose

   Purpose: To compare the quality of irradiation planning for patients with esophageal cancer using Clinac iX (Varian) electron accelerators with external gantry and Halcyon (Varian). Compare quantitative indicators of irradiation plans for different algorithms and versions.

   Material and methods

   Material and methods: A comparative assessment of the quality of irradiation planning for 90 patients with cancer of the esophagus was carried out using the indices of dose homogeneity and conformity within the target according to the data of dose-volume histograms and dose loads on critical organs. The comparison was carried out for two models of accelerators Clinac iX (Varian) with an external gantry and tunnel type Halcyon (Varian). The results of calculations of irradiation plans using different versions and algorithms for calculating planning systems are compared.

   Results

   Results: A comparison of the quantitative characteristics of the exposure plans made it possible to designate the IMRT technology as the preferred one in the treatment of esophageal cancer using accelerators of both types, with external and built-in gantry. At the same time, the influence of calculation algorithms and versions of the SP on the indices of homogeneity, conformity and dose loads on critical organs is not expressed, and the calculation results are comparable within the error.

лучевая терапиярак пищеводалинейные ускорители электроновпланирование облученияколичественная оценкаradiotherapyesophageal cancerlinear electron acceleratorsradiation planningquantificationИсследование проведено без спонсорской поддержкиThe study had no sponsorshipReferencesAjani JA, D’Amico TA, Bentrem DJ, et al. Esophageal and Esophagogastric Junction Cancers, Version 2.2023, NCCN Clinical Practice Guidelines in Oncology. J Natl Compr Canc Netw. 2023 Apr;21(4):393-422. DOI: 10.6004/jnccn.2023.0019.Ajani JA, D’Amico TA, Bentrem DJ, et al. Esophageal and Esophagogastric Junction Cancers, Version 2.2023, NCCN Clinical Practice Guidelines in Oncology. J Natl Compr Canc Netw. 2023 Apr;21(4):393-422. DOI: 10.6004/jnccn.2023.0019.Злокачественные новообразования в России в 2020 г. Заболеваемость и смертность. Под ред. Каприна А.Д., Старинского В.В., Шахзадовой А.О. МНИОИ им. П.А. Герцена − филиал ФГБУ «НМИЦ радиологии» Минздрава России, 2021. 252 с.Malignant neoplasms in Russia in 2020 (morbidity and mortality). Eds. Kaprin AD, Starinsky VV, Shakhzadova AO. Moscow. 2021. 252 p. (In Russian)Каприн АД, Старинский ВВ, Петрова ГВ. Состояние онкологической помощи населению России в 2018 г. М.: МНИОИ им. П.А. Герцена − филиал ФГБУ «НМИЦ радиологии» Минздрава России; 2019.Kaprin AD, Starinsky VV, Petrova GV. The state of oncological care to the population of Russia in 2018. Moscow, 2019 (In Russian)Corley DA, Buffler PA. Oesophageal and gastric cardia adenocarcinomas: analysis of regional variation using the Cancer Incidence in Five Continents database. Int J Epidemiol. 2001;30:1415-25. DOI: 10.1093/ije/30.6.1415.Corley DA, Buffler PA. Oesophageal and gastric cardia adenocarcinomas: analysis of regional variation using the Cancer Incidence in Five Continents database. Int J Epidemiol. 2001;30:1415-25. DOI: 10.1093/ije/30.6.1415.Pickens A, Orringer MB. Geographical distribution and racial disparity in esophageal cancer. Ann Thorac Surg. 2003; 76:1367-69. DOI: 10.1016/s0003-4975(03)01202-5.Pickens A, Orringer MB. Geographical distribution and racial disparity in esophageal cancer. Ann Thorac Surg. 2003; 76:1367-69. DOI: 10.1016/s0003-4975(03)01202-5.Siewert JR, Ott K. Are squamous and adenocarcinomas of the esophagus the same disease? Semin Radiat Oncol. 2007;17:38-44. DOI: 10.1016/j.semradonc.2006.09.007.Siewert JR, Ott K. Are squamous and adenocarcinomas of the esophagus the same disease? Semin Radiat Oncol. 2007;17:38-44. DOI: 10.1016/j.semradonc.2006.09.007.Полушкина НН. Диагностический справочник гастроэнтеролога. М.: АСТ. 2007; 670 с.Polushkina NN. Diagnostic Reference Book of a Gastroenterologist. M.: AST. 2007; 670 pp. (In Russian)Трякин АА, Бесова НС, Волков НМ, и др. Практические рекомендации по лекарственному лечению рака пищевода и пищеводно-желудочного перехода. 2018; 262 c. DOI: 10.18027/2224-5057-2020-10-3s2-20.Tryakin AA, Besova NS, Volkov NM, et al. Practical recommendations for drug treatment of cancer of the esophagus and esophagogastric junction. 2018; 262 p. (In Russian) DOI: 10.18027/2224-5057-2020-10-3s2-20.Lee NY, Riaz N, Lu JJ. Target volume delineation for conformal and intensity-modulated radiation therapy. Medical Radiology/Radiation Oncology. 2016; 541. DOI: 10.1007/978-3-319-05726-2.Lee NY, Riaz N, Lu JJ. Target volume delineation for conformal and intensity-modulated radiation therapy. Medical Radiology/Radiation Oncology. 2016; 541. DOI: 10.1007/978-3-319-05726-2.Wu AJ, Bosch WR, Chang DT, et al. Expert Consensus Contouring Guidelines for Intensity Modulated Radiation Therapy in Esophageal and Gastroesophageal Junction Cancer. Int J Radiat Oncol Biol Phys. 2015 Jul 15;92(4):911-20. DOI: 10.1016/j.ijrobp.2015.03.030.Wu AJ, Bosch WR, Chang DT, et al. Expert Consensus Contouring Guidelines for Intensity Modulated Radiation Therapy in Esophageal and Gastroesophageal Junction Cancer. Int J Radiat Oncol Biol Phys. 2015 Jul 15;92(4):911-20. DOI: 10.1016/j.ijrobp.2015.03.030.ICRU Report No. 83. Journal of the ICRU.2010;10(1):40-2.ICRU Report No. 83. Journal of the ICRU.2010;10(1):40-2.Bentzen SM, Constine LS, Deasy JO, et al. Quantitative Analyses of Normal Tissue Effects in the Clinic (QUANTEC): an introduction to the scientific issues. Int J Radiat Oncol Biol Phys. 2010 Mar 1;76(3 Suppl):S3-9. DOI: 10.1016/j.ijrobp.2009.09.040.Bentzen SM, Constine LS, Deasy JO, et al. Quantitative Analyses of Normal Tissue Effects in the Clinic (QUANTEC): an introduction to the scientific issues. Int J Radiat Oncol Biol Phys. 2010 Mar 1;76(3 Suppl):S3-9. DOI: 10.1016/j.ijrobp.2009.09.040.Митин Т, Деньгина Н, Панкратов А, Черных М. Краткие методические рекомендации по лучевой терапии рака пищевода. RUSSCO. M. 2016;20 с. URL https://rosoncoweb.ru/standarts/RUSSCO/2016/18.pdf.Mitin T, Dengina N, Pankratov A, Chernykh M. Brief Guidelines for Radiation Therapy of Esophageal Cancer. M. 2016; 20 p. (In Russian) URL https://rosoncoweb.ru/standarts/RUSSCO/2016/18.pdf.Jeraj R, Keall P. The effect of statistical uncertainty on inverse treatment planning based on Monte Carlo dose calculation. Phys Med Biol. 2000 Dec;45(12):3601-13. DOI: 10.1088/0031-9155/45/12/307.Jeraj R, Keall P. The effect of statistical uncertainty on inverse treatment planning based on Monte Carlo dose calculation. Phys Med Biol. 2000 Dec;45(12):3601-13. DOI: 10.1088/0031-9155/45/12/307.Ahnesjö A, Aspradakis MM. Dose calculations for external photon beams in radiotherapy. Phys Med Biol. 1999;44:99-155. DOI: 10.1088/0031-9155/44/11/201.Ahnesjö A, Aspradakis MM. Dose calculations for external photon beams in radiotherapy. Phys Med Biol. 1999;44:99-155. DOI: 10.1088/0031-9155/44/11/201.Liu HH, Mackie TR, McCullough EC. Calculating dose distributions and wedge factors for photon treatment fields with dynamic wedges based on convolution/superposition method. Med Phys. 1998;25:56-63. DOI: 10.1118/1.598173.Liu HH, Mackie TR, McCullough EC. Calculating dose distributions and wedge factors for photon treatment fields with dynamic wedges based on convolution/superposition method. Med Phys. 1998;25:56-63. DOI: 10.1118/1.598173.Mackie TR, Olivera GH, Reckwerdt PJ, Shepard DM. Convolution/superposition photon dose algorithm in General Practice of Radiation Oncology Physics in the 21<sup>st</sup> Century. AAPM. 2000;39-56.Mackie TR, Olivera GH, Reckwerdt PJ, Shepard DM. Convolution/superposition photon dose algorithm in General Practice of Radiation Oncology Physics in the 21<sup>st</sup> Century. AAPM. 2000;39-56.Mackie TR, Reckwerdt PJ, Olivera GH, et al. The convolution algorithm in IMRT in “3-D Conformal and Intensity Modulated Radiation Therapy” Advanced Medical. 2001:179-90. On line ISSN:1361-6560.Mackie TR, Reckwerdt PJ, Olivera GH, et al. The convolution algorithm in IMRT in “3-D Conformal and Intensity Modulated Radiation Therapy” Advanced Medical. 2001:179-90. On line ISSN:1361-6560.

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