Библиографическое описание:

Хажирокова М. Х. Автоматизация системы расчета дозы ионизирующего излучения при терапевтическом лечении // Молодой ученый. — 2016. — №30. — С. 36-39.



В связи с активным развитием информационных технологий ставится вопрос о модернизации медицинской сферы путем внедрения новых информационных систем, которые позволят повысить качество и оптимизировать процесс оказания услуг медицинскими учреждениями. В общем объеме предоставляемых населению услуг, медицинские услуги занимают значительный удельный вес. Невозможно переоценить общественную значимость деятельности, связанной с оказанием медицинских услуг. Поэтому исследования в этой сфере не теряют своей актуальности. Одним из важных и сложных вопросов современной медицины является лечение онкологических заболеваний.

В рамках проводимого исследования изучается деятельность государственного учреждения «Онкологический диспансер» Министерства здравоохранения Кабардино-Балкарской Республики. В данном учреждении борьба с заболеваниями, связанными с новообразованиями у больных, ведется с применением лучевой терапии. Целью работы является совершенствование методики расчета поглощенной дозыионизирующего излучения, применяемые в терапии опухолей, с использованием информационных технологий.

Лучевая терапия сегодня является перспективным и динамично развивающимся, как в виде одного из компонентов лечения онкологических заболеваний, так и основного метода лечения злокачественных опухолей. Основной задачей лучевой терапии является подавление способности опухолевых клеток к неограниченному развитию. При небольших размерах опухолевого очага эта задача решается путем подведения к опухоли дозы, одномоментно подавляющей колоногенный потенциал всех составляющих опухоль клеток [1].

Для облучения опухоли в необходимой дозе при максимально возможном сохранении здоровых тканей организма, особенно тех органов, которые отличаются повышенной радиочувствительностью, разработаны в зависимости от локализации и размеров патологического очага различные технические приемы и методы лучевой терапии [2].

Основным принципом при лучевом лечении различных опухолевых заболеваний является максимальное воздействие на патологическую ткань при минимальном воздействии на окружающие ее нормальные ткани. Это достигается за счет комплексного подхода к процессу предлучевой подготовки, дозноанатомического планирования и облучения на основе современного диагностического, дозиметрического и лечебного оборудования [3].

Современные требования к лучевой терапии, а также диагностике, связанной с ионизирующими излучениями, достаточно высоки. Особое внимание уделяется дозиметрии. От правильности проведенных расчетов зависит качество лечения пациентов. Поэтому вопросы повышения надежности расчета доз облучения являются актуальными.

Главным недостатком использования ионизирующих излучений при диагностике или терапии — вред, наносимый здоровым тканям организма. В связи с этим совершенствуются аппараты для лучевой терапии, позволяющие более точно контролировать весь процесс облучения, а также совершенствуются программные комплексы, позволяющие более точно планировать лечение.

Для достижения обозначенной цели, на наш взгляд, целесообразно разработать автоматизированную систему для планирования лечения в контактной лучевой терапии.

В состав автоматизированной системы «Дозиметрия» можно включить следующие подсистемы:

‒ подсистема расчета дозных нагрузок;

‒ подсистема расчета времени облучения;

‒ подсистема расчета мощности дозы облучения;

‒ подсистема составления плана сеанса облучения.

Подсистема расчета дозных нагрузок предназначена для расчета дозных нагрузок, необходимых для лечения онкологических заболеваний и составления плана сеанса облучения.

Подсистема расчета времени облучения позволит рассчитать время радиационного воздействия при заданной мощности и дозе облучения

Подсистема расчета мощности дозы облучения предназначена для расчета мощности для каждого поля облучения.

Подсистема составления плана сеанса облучения предназначена для создания и формирования планов в виде, удобном для вывода на печатающие устройства.

Все пациенты поступают в Онкологический диспансер с направлением участкового терапевта с местной поликлиники. После осмотра больного врач выписывает направление на обследование, которое выдается на руки больному. Проводится обследование, после чего врач изучает результаты и принимает решение о ходе дальнейшего лечения пациента. Если необходимо специальное лучевое лечение на основании рентгеновского снимка строят топометрическую карту, которую иногда называют иногда срезом, в поперечном сечении тела на уровне середины облучаемого объема, а при необходимости и на других уровнях, которая отражает топографоанатомическое соотношение патологического очага и окружающих его здоровых органов и тканей [4].

Лечащий врач предоставляет медфизику срез больного в горизонтальной плоскости, на котором наглядно видно расположение злокачественного новообразования. Размеры полей облучения зависят от размеров органов облучения. Для расчета дозных нагрузок при лечении опухоли необходимо использовать атлас дозных распределений. С его помощью, определяется изодоза, в которую укладывается опухоль и изодозу на выходе. Затем составляется следующая пропорция:

,(1)

Чаще всего разовую очаговую дозу берется равную 200 рад. Зная, что максимум поглощенной дозы при -терапии находится на 0,5 см под поверхностными слоями кожи, Dвх %=100 % [6].

Выходную дозу необходимо учитывать, чтобы не превысить толерантности кожи. Так, как облучение проходит со встречных полей, к дозе, приходящейся на поверхности кожи с первого поля, прибавляется выходная доза со второго поля [5].

Учитывая все сказанное выше, рассчитываются дозные нагрузки необходимые для лечения опухоли.

Таким образом, входными данными автоматизированной системы будут являться:

‒ физические параметры пациента;

‒ очаговая доза;

‒ выходная доза;

‒ мощность дозы.

Выходными данными системы будут являться:

‒ суммарная доза;

‒ время достижения дозы облучения;

‒ план сеанса облучения.

Автоматизированная системы даст возможность расчета времени достижения разовой кожной дозы. Чтобы рассчитать время для полей, мы должны получить мощности для каждого из них. Используя поправочные коэффициенты, получаем мощности для всех полей и рассчитываем время экспозиции:

(2)

где РКД — разовая кожная доза, К — поправочный коэффициент для оценки мощности различных размеров поля облучения, Р — размер поля облучения.

Измерения мощности необходимо проводить, по крайней мере, раз в три месяца из-за изменения параметров излучателей. Контроль над источниками ионизирующего излучения, технологией радиационной терапии осуществляет в Онкологическом диспансере медфизик.

В современных условиях в Онкологическом диспансере МЗ КБР расчет дозных нагрузок осуществляется вручную. Для создания автоматизированной системы нами была выбрана СУБД Delphi. При решении поставленной задачи оптимально использовать для представления информационных материалов язык Delphi, который является языком высокого уровня и позволяет быстро и эффективно создавать приложения. Выбрана система программирования Delphi версии 7 фирмы Enterprise, так как она предоставляет наиболее широкие возможности для программирования приложений ОС Windows.

Разработка автоматизированной системы можно разделить на три этапа:

‒ разработка алгоритма вычислений;

‒ разработка интерфейса пользователя;

‒ разработка блока отчета о планировании лечения.

Результаты расчетов будут занесены в базы данных. Для составления плана лечения больного необходимо знать толщину органа облучения. В базу данных будет добавлена графа с возможными толщинами. Автоматизированная система даст возможность быстро находить нужную толщину и соответствующую дозную нагрузку. Процесс поиска будет осуществляться с помощью отдельной процедуры «Поиск».

При разработке блока отчета о планировании будет уделяться большое внимание информативности и наглядности отчета. Отчет будет содержать данные о пациенте, о конфигурации источников, изодозные поля. Автоматизированная система позволит врачу без участия инженера-дозиметриста составить план лечения опухолевых заболеваний.

Предлагаемый программный продукт, позволит вести расчеты изодозных полей в контактной лучевой терапии. Разрабатываемая автоматизированная система может быть использована в медицинских учреждениях для планирования внутриполостного и внутритканевого лечения онкологических заболеваний. Внедрение подобных автоматизированных систем призвано повысить эффективность работы медицинского персонала, делая расчеты более точными и надежными.

Литература:

  1. Вайнберг М. Ш. Систематизация видов и методов лучевой терапии, способов и методик облучения больных // Медицинская радиология, 1991. –– 209 с.
  2. Клеппер Л. Я. Формирование дозовых полей радиоактивными препаратами и аппликаторами. — М.: Энергоатомиздат, 2009. — 312 с.
  3. Козлова А. В. Лучевая терапия злокачественных опухолей. –– М.: Медицина, 1976. –– 368 с.
  4. Кондричина С. Н. Балашов А. Т. Основы лучевой терапии. Учебное пособие/ ПетрГУ. — Петрозаводск:, 2001. — 44 с.
  5. Ратнер Т. Г. Клиническая дозиметрия. Теоретические основы и практическое применение. –– М.: Весть, 2006. –– 367 с.
  6. Линденбратен Л. Д. Медицинская радиология и рентгенология / Л. Д. Линденбратен, И. П. Королюк. — М.: Медицина, 1993. — 505 с.

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle
Задать вопрос