Исследователи Томского политеха разрабатывают программное обеспечение для эффективной оценки индивидуальных дозиметрических планов лучевой терапии. Программа позволяет проводить расчет вероятности локального контроля над опухолью (TCP) и вероятности осложнения в нормальных тканях (NTCP). Учет радиобиологических параметров поможет определять наиболее эффективный и корректный план лечения разных видов опухолей индивидуально для каждого пациента. Разработка находится на стадии доклинических испытаний. Дополнительные клинические испытания с привлечением данных от профильных медицинских учреждений запланированы на 2023 год. Проект реализуется при поддержке федеральной программы Минобрнауки «Приоритет 2030».

Фото: tomonco.ru

Фото: tomonco.ru

 

В настоящее время оценка качества дозиметрических планов лучевой терапии проводится по физическим критериям. Учитывается, какой дозой покрывается опухоль и близлежащие органы, а также какой объем опухоли и органов риска подвергается облучению. Такие оценки часто не позволяют получить однозначные решения по выбору оптимальных планов облучения. Например, данные методы не дают информации о биологической реакции тканей на облучение.

Ученые ТПУ предложили при планировании терапии использовать дополнительные радиобиологические параметры. Они позволяют более точно определять эффективный режим подведения дозы к конкретному типу опухоли с учетом ее локализации (форма, объем и расположение относительно критических анатомических структур) и более точно оценивать ожидаемый биологический эффект.

Калькулятор TCP/ NTCP — проект Инженерной школы ядерных технологий и Исследовательской школы химических и биомедицинских технологий Томского политеха. Программное обеспечение, разработанное политехниками, представляет собой WEB-приложение, размещенное на сервере и доступное для использования специалистами в области лучевой терапии, преимущественно медицинскими физиками. Оценка вероятностей производится на основе персонализированных планов лучевой терапии.

«Калькулятор работает следующим образом. Специалист загружает в программное обеспечение набор данных, описывающий объем опухоли и распределение поглощенной дозы в опухоли и органах риска. Далее прописывает соответствующие для данного типа опухоли и органа риска радиобиологические параметры, а также режим подведения дозы. На основе этих данных система рассчитывает вероятность осложнений и локального контроля над опухолью. Это позволяет дать более точную оценку эффективности конкретного разработанного дозиметрического плана лучевой терапии для конкретного случая», — рассказывает инженер Технологического референсного центра ионизирующего излучения в радиологии, лучевой терапии и ядерной медицине ТПУ Яна Сутыгина.

Особенность разработки политехников заключается в том, что, помимо базы радиобиологических моделей (или формул) для расчетов, приложение включает библиотеку данных по радиобиологическим параметрам.

Аналогов методики оценки успешности лучевой терапии, разрабатываемой политехниками, в стране на сегодняшний день не существует.

«По результатам работы программного обеспечения мы представили расчеты биологических критериев для реальных дозиметрических планов лучевой терапии опухоли предстательной железы. Разработанный подход может служить в качестве эффективного вспомогательного инструмента при выборе оптимальной схемы дозиметрического планирования лучевой терапии злокачественных новообразований. Мы планируем составить аналогичную библиотеку параметров для опухолей головы и шеи, а также молочной железы», — резюмирует руководитель проекта, директор Технологического референсного центра ионизирующего излучения в радиобиологии, лучевой терапии и ядерной медицине ТПУ Евгения Сухих.

В настоящее время сервис может быть использован как помощник при планировании лучевой терапии. В ближайшее время сервис будет зарегистрирован как программное обеспечение медицинского назначения и может быть использован для принятия клинических решений.

 

Информация предоставлена пресс-службой Томского политехнического университета

Источник фото: news.tpu.ru