Лучевая терапия, при которой радиоактивное излучение используется для повреждения раковых клеток, является распространенным методом лечения рака. Однако люди, применяющие лечение, – всего лишь люди, и это связано с другими неопределенностями. 31 марта Марлин Балверт будет защищать свою кандидатскую диссертацию, в которой покажет, что сканирование рисков можно уменьшить с помощью математических моделей оптимизации.
Поскольку излучение может проникать в здоровые ткани, лучевая терапия в высшей степени подходит для лечения глубоко расположенных опухолей, до которых хирургу трудно добраться из-за окружающей ткани. К сожалению, невозможно предотвратить воздействие определенного количества радиации на окружающие ткани. Однако доза облучения, которая достигает этих органов, может быть уменьшена, среди прочего, путем выбора правильных положений, из которых применяется излучение, интенсивности излучения и продолжительности излучения. Математические модели могут помочь врачам найти правильный баланс между качеством плана лечения с точки зрения высоких доз для опухоли и низких доз для окружающих тканей.
Неопределенности в планах лечения
При составлении плана лечения нельзя избежать неопределенностей. План составляется на основе сканирования тела, при котором трудно определить точное местоположение опухоли и здоровой ткани. Истинное положение опухоли или здорового органа может немного отличаться от положения, которое врач заметил на снимке. В результате доза облучения, достигающая опухоли, может быть слишком низкой. Для снижения рисков была разработана математическая модель, в которую включены эти неопределенности. Модель включает все возможные местоположения опухоли и здоровых органов и дает план лечения, который в худшем случае предлагает наилучшее возможное лечение.
Снижение риска слишком низких доз
Новая модель оптимизации была разработана для брахитерапии, лечения, при котором крошечные радиоактивные источники вставляются в опухоль и облучают опухоль изнутри. Модель была протестирована на данных шести пациентов с раком простаты. Результаты показывают, что по сравнению с применяемым в настоящее время клиническим методом новая модель планирования снижает риски попадания слишком низких доз в опухоль. Для подтверждения этих результатов необходимы дальнейшие исследования с данными, полученными от более широкой группы пациентов.