СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ДОЗОВЫХ РАСПРЕДЕЛЕНИЙ И ОРГАННЫХ ДОЗ ПРИ 3D-CRT, IMRT И VMAT В СООТВЕТСТВИИ С ПРОТОКОЛАМИ QUANTEC И RTOG: ОСОБЕННОСТИ ПЛАНИРОВАНИЯ, ПРЕИМУЩЕСТВА И ОГРАНИЧЕНИЯ

Исследование выполнено на базе Центра ядерной медицины и онкологии (г. Семей) и посвящено сравнительному дозиметрическому анализу параметров планирования дистанционной лучевой терапии при местно-распространённом раке шейки матки. Проведено сопоставление трёхмерной конформной лучевой терапии (3D-CRT), лучевой терапии с модуляцией интенсивности (IMRT) и объёмно-модулированной дуговой терапии (VMAT) с точки зрения качества дозовых распределений и дозовой нагрузки на органы риска. Планирование выполнено для 25 пациенток с использованием линейного ускорителя TrueBeam с ежедневной верификацией укладки на основе IGRT/CBCT. Качество планов оценивали по данным дозово-объёмных гистограмм с использованием параметров D95% для PTV, индексов конформности (CI) и гомогенности (HI), а также абсолютных дозовых характеристик (Dmean, Dmax) для органов риска в сопоставлении с рекомендациями протоколов RTOG и QUANTEC. Анализ показал, что методика VMAT продемонстрировала наилучшие дозиметрические показатели с высоким индексом конформности CI = 1,03±0,02 и низким индексом гомогенности HI = 0,09±0,02, обеспечивая более равномерное и точное покрытие PTV по сравнению с IMRT и 3D-CRT. Ключевым результатом стало существенное снижение дозовой нагрузки на органы риска малого таза: при использовании VMAT суммарное снижение дозы составило в среднем 25–30% относительно 3D-CRT, при этом средняя доза на прямую кишку (Dmean) снизилась до 33,0 Гр. Дополнительным пре- имуществом VMAT явилось сокращение среднего времени сеанса облучения до 5–7 минут, что снижает риск внутрифракционных смещений. Полученные данные подтверждают дозиметрические преимущества VMAT и обосновывают целесообразность её применения в условиях регионального онкологического центра.

1. Sung H., Ferlay J., Siegel R.L., Laversanne M., Soerjomataram I., Jemal A., Bray F. Global Cancer Statistics 2020: GLOBOCAN Estimates of Incidence and Mortality Worldwide for 36 Cancers in 185 Countries // CA Cancer Journal for Clinicians. – 2021. – Vol. 71, No. 3. – P. 209– 249. – https://doi.org/10.3322/caac.21660

2. Yao G., Qiu J., Zhu F., Wang X. Survival of Patients with Cervical Cancer Treated with Definitive Radiotherapy or Concurrent Chemoradiotherapy According to Histological Subtype: A Systematic Review and Meta-Analysis // Frontiers in Medicine (Lausanne). – 2022. – Vol. 9. – Art. 843262. – https://doi.org/10.3389/fmed.2022.843262

3. Pritanjali S., Rajhans K., Amrita R. Dosimetric Comparison of 3-Dimensional Conformal Radiotherapy (3DCRT), Intensity Modulated Radiotherapy (IMRT) and Volumetric-Arc Radiotherapy (VMAT) in Cervical Cancer Treatment // Annals of Radiation Therapy and Oncology. – 2023. – Vol. 4, Issue 1. – Art. 1022.

4. Dröge L.H., von Sivers F.F., Schirmer M.A., Wolff H.A. Conventional 3D conformal radiotherapy and volumetric modulated arc therapy for cervical cancer: Comparison of clinical results with special consideration of the influence of patientand treatment-related parameters // Strahlentherapie und Onkologie. – 2021. – Vol. 197, No. 6. – P. 520–527. – https://doi.org/10.1007/s00066-021-01782-5

5. Shen Y., Tang X., Lin S., Jin X., Ding J., Shao M. Automatic dose prediction using deep learning and plan optimization with finite-element control for intensity modulated radiation therapy // Medical Physics. – 2024. – Vol. 51, No. 1. – P. 545–555. – https://doi.org/10.1002/mp.16743

6. Gazsi I., Marcu L.G. Comparative dosimetric assessment of combined treatment modalities in cervical cancer radiotherapy for optimal organ protection // Radiation and Environmental Biophysics. – 2025. – Vol. 64, No. 2. – P. 291–302. – https://doi.org/10.1007/s00411-025-01113-7

7. Dose management systems – from setting up to quality assurance // IAEA Human Health Series. – Vienna: International Atomic Energy Agency, 2025. – No. 49.

8. Marks L.B., Ten Haken R.K., Martel M.K. Guest editor’s introduction to QUANTEC: a user’s guide // International Journal of Radiation Oncology, Biology, Physics. – 2010. – Vol. 76, No. 3 (Suppl.). – P. 1–2. – https://doi.org/10.1016/j.ijrobp.2009.08.075

9. Требования к точности и факторы неопределенности в лучевой терапии / МАГАТЭ. – Вена: МАГАТЭ, 2025. – (Серия изданий МАГАТЭ по здоровью человека; № 31).

10. Mayadev J.S., Albuquerque K.V., Price J.G., Marcrom S., Hrycushko B.A., Horwitz E.M., Panetta J., Stanley D.N., Samanta S., Sabouri P., Liu P.Y., Kohlmyer S., McCann C., Russell K., Moore K.L., Ray X. ARTIA-Cervix: a prospective trial of adaptive radiation therapy for cervical cancer // International Journal of Gynecological Cancer. – 2025. – Vol. 21. – Art. 102823. – https://doi.org/10.1016/j.ijgc.2025.102823

11. Clark R., Magliari A., Rosa L., Li T., Beriwal S., Cozzi L. Comparison of Advanced Dynamic Arc Therapy with Collimator Rotation and Fixed Integrated Gantry Positions to the Standard of Care Across Five Treatment Sites // Cureus. – 2025. – Vol. 1817, No. 6. – Art. e86280. – https://doi.org/10.7759/cureus.86280

12. Liu Y., Huang L., Leng Z., Chen M., Zhang J., Chen R., Chen Z., Liu Y., Qi Z., Zhou Q., Deng X., Peng Y. Fully automated intensity-modulated radiotherapy plans for rectal cancer based on deep learning predictions of three-dimensional dose distributions // Quantitative Imaging in Medicine and Surgery. – 2025. – Vol. 15, No. 12. – P. 12482–12496. – https://doi.org/10.21037/qims-2025-168

13. Downes M.H., Olsen V., Williams A., Sheu R., Thor M., Greenwald L., Dumane V., Hsieh K., Ali A., Morgan O., Buckstein M., Marshall D.C. A feasibility study of sexual organ-dose sparing volumetric modulated arc therapy in female low rectal cancer patients treated with three-dimensional conformal radiation therapy // Journal of Applied Clinical Medical Physics. – 2025. – No. 12. – Art. e70394. – https://doi.org/10.1002/acm2.70394

14. Small W. Jr., Bosch W.R., Harkenrider M.M., Strauss J.B. [et al.] NRG Oncology/RTOG Consensus Guidelines for Delineation of Clinical Target Volume for Intensity Modulated Pelvic Radiation Therapy in Postoperative Treatment of Endometrial and Cervical Cancer: An Update // International Journal of Radiation Oncology, Biology, Physics. – 2021. – Vol. 109, No. 2. – P. 413–424. – https://doi.org/10.1016/j.ijrobp.2020.08.061

15. Определение поглощенной дозы при дистанционной лучевой терапии / МАГАТЭ. – Вена: МАГАТЭ, 2025. – (Серия технических докладов; № 398 (Rev. 1)).