Отчёт рабочей группы № 105 AAPM: вопросы, связанные с клиническим внедрением планирования лечения фотонными и электронными внешними пучками на основе метода Монте-Карло

В многочисленных исследованиях показано, что метод Монте-Карло (МК) позволяет рассчитывать точные распределения дозы при клинической лучевой терапии, особенно в неоднородных тканях пациента, где влияние переноса электронов невозможно точно учесть с помощью традиционных детерминированных алгоритмов расчёта дозы. Несмотря на доказанную точность метода и потенциальную возможность влияния улучшенных распределений дозы на результаты лечения, значительное время расчёта, ранее требовавшееся для моделирования методом МК, делало этот метод непрактичным для рутинного клинического планирования лечения. Однако разработка более быстрых кодов, оптимизированных для расчётов в лучевой терапии, и совершенствование технологий компьютерных процессоров существенно сократили время расчёта — в некоторых случаях до нескольких минут на одном процессоре. Эти достижения побудили нескольких крупных поставщиков систем планирования лечения начать внедрение методов МК. Ряд коммерческих поставщиков уже выпустил или в настоящее время разрабатывает к выпуску алгоритмы МК для планирования лечения фотонными и/или электронными пучками. Следовательно, доступность и применение алгоритмов планирования лечения на основе МК, вероятно, могут стать широко распространёнными в радиотерапевтическом сообществе. При моделировании методом МК доза рассчитывается стохастически на основе фундаментальных принципов; поэтому этот метод существенно отличается от традиционных алгоритмов расчёта дозы. Статистические неопределённости, применение методов снижения дисперсии, возможность учёта геометрических деталей при моделировании терапевтической головки ускорителя и другие характеристики являются уникальными компонентами алгоритма планирования лечения на основе МК. Успешное внедрение такой системы клиническим физиком потребует понимания основных принципов методов МК. Цель настоящего отчёта, помимо обучения и обзора применения моделирования методом МК при планировании лучевой терапии, — изложить для пользователей и разработчиков ключевые вопросы, связанные с клиническим внедрением и эксперим...