Estudo dos parâmetros radiobiológicos e avaliação do índice de conformidade (IC) e índice de homogeneidade (IH) em planejamento computadorizado aplicado à radioterapia de tumores de próstata

Abstract

In radiotherapy to guarantee the quality of the treatment performed with the delivery of the recommended radiation dose, it is necessary to verify the radiation dose analysis that implicates tumor and adjacent healthy tissues, in conjunction to the verification of dose distribution to ensure homogeneity and conformity. This study consisted in evaluating the homogeneity index (IH) and conformity index (CI) of radiation dose distribution, as well as radiologic parameters involved in three-dimensional planning of radiotherapy for prostate cancer. These studied parameters present several calculations, and in this study only one model was analyzed per parameter. The parameter determines the normal tissue complication probability (NTCP) and the tumoral control probability (TCP). The research used Eclipse Treatment Planning System (TPS) from Varian Medical Systems, available at Radiotherapy Section of The Clinical Hospital in Botucatu Medical School (HC-FMB), and TPS XiO from ELEKTA, available at Radiotherapy Section of Unimed Bauru Hospital. Three-dimensional radiotherapy plans of prostate tumors were analyzed on routine service. The IC and IH values for each clinical case analyzed were calculated using mathematics expressions verified by literature, and radiation dose distribution corresponding prostate volume and planning target volumes (PTV), as indicated in the dose-volume histogram (DVH) of each of the effective treatment plans. The results obtained for IC and IH demonstrate that most planned clinical cases presented values classified as good or great, considering the dose distribution in the treatment plan

Na radioterapia para a garantia da qualidade do tratamento executado com a entrega da dose de radiação preconizada, torna-se necessário a análise das doses de radiação que envolvem o tumor e os tecidos sadios adjacentes, assim como a verificação da distribuição de dose para que essa apresente homogeneidade e conformidade. O estudo constituiu em avaliar o índice de homogeneidade (IH) e o índice de conformidade (IC) das distribuições de dose de radiação, e estudar os parâmetros radiobiológicos envolvidos nos planejamentos tridimensionais de radioterapia em câncer de próstata. Os parâmetros radiobiológicos estudados apresentam diversos modelos de cálculo, no presente estudo somente um modelo para cada parâmetro foi analisado. Esses parâmetros determinam a probabilidade de complicação em tecidos normais (NTCP - “Normal Tissue Complication Probability”) e a probabilidade de controle tumoral (TCP - “Tumor Control Probability”). A pesquisa foi realizada com o Sistema de Planejamento de Tratamento (TPS – “Treatment Planning System”) Eclipse da fabricante Varian Medical Systems, disponível no Setor de Radioterapia do HC-FMB na cidade de Botucatu, e o TPS XiO da marca ELEKTA disponível no Serviço de Radioterapia do Hospital Unimed Bauru. Foram analisados planejamentos radioterápicos tri-dimensionais de tumores de próstata, realizados na rotina do serviço. Os valores de IC e IH para cada um dos casos clínicos analisados foram calculados usando as expressões matemáticas consideradas na literatura e os valores de distribuição de dose de radiação correspondentes aos percentuais de volume prostático e volumes alvos de planejamento (PTV - “Planning Target Volume”), conforme indicados no histograma dose-volume (DVH – “Dose-Volume Histogram”) de cada um dos planos de tratamento efetivados. Os resultados obtidos para IC e IH mostraram que a maioria dos casos clínicos planejados apresentaram valores classificados como bons ou ótimos, do ponto de vista de distribuição de dose no plano de tratamento.