Programação linear no planejamento do tratamento de câncer por radiocirurgia

Abstract

Medical Physics has been reaching an important role among several lines in Science, providing means for the improvement of several theories and procedures. Currently, its main application is related with the use of ionizing radiations, specially, in treatment procedures such as Radiotherapy. Radiosurgery is a Radiotherapy technique which consists in administering a single tumoricidal dose of radiation exclusively to the tumorous lesion. It becomes then an interesting alternative to surgical treatment, mainly in cerebral metastases, which are the most frequent cerebral tumors in the central nervous system. The radio neurosurgical team works out a planning for the Radiosurgery treatment, aiming for obtaining an appropriate ideal treatment for each case. For the working out of this treatment planning, Computed Tomography images of the region to be treated are obtained, digitalized and later, fused with nuclear magnetic resonance images. Through these images, critical structures, organs at risk and lesions are localized. After this, calculations are made to determine three-dimensional positions of isocenters, isodose curves, prescribed dose, collimators sizes, position, numbers and respective weight of isocentric conformal fields, and others. The treatment planning is commonly based in desired levels of dose for specific types of tumors and organs at risk concerning the irradiated region. Theses levels of dose are chosen in a way that a high probability of cure may be achieved and meanwhile, that the probability of complications, in whichever organ at risk, may be minimal. Thus, many researches have been carried out, showing that mathematical techniques may help to obtain an optimal planning for the treatment of cerebral metastases. Among the methods of optimization in the study...(Complete abstract click electronic access below)

A Física Médica tem encontrado espaço dentro de vários ramos da Ciência, fornecendo bases para melhoria de várias teorias e procedimentos. Atualmente, sua principal aplicação está relacionada com o uso de radiações ionizantes, em especial, em serviços como a Radiocirurgia. Radiocirurgia é uma técnica de radioterapia que consiste em administrar uma dose em fração única de radiação tumoricida, dirigida exclusivamente para a lesão tumoral. Isto a torna uma alternativa interessante ao tratamento cirúrgico, principalmente em metástases cerebrais, que são os tumores cerebrais mais freqüentes do sistema nervoso central. Para o tratamento com radiocirurgia a equipe radioneurocirúrgica elabora um planejamento, visando a obtenção de um tratamento adequado e ideal para cada caso. Para elaboração deste plano de tratamento, são obtidas imagens de tomografia computadorizada da região a ser tratada, estas são digitalizadas e fundidas com imagens de ressonância magnética. A partir destas imagens, são localizadas as estruturas críticas e lesões, posteriormente são feitos cálculos para determinação tridimensional de isocentros, curvas de isodoses, dose a ser prescrita, tamanho dos colimadores, posição, número e respectivo peso de campos isocêntricos conformais, além de outros. Os planos de tratamento são comumente baseados nos níveis de dose desejados para específicos tipos de tumores e órgãos de risco na região irradiada. Esses níveis de dose são escolhidos de forma que uma alta probabilidade de cura seja atingida e ao mesmo tempo, que a probabilidade de complicações em qualquer órgão de risco seja mínima. Assim, muitos estudos têm sido realizados mostrando que técnicas matemáticas podem auxiliar na obtenção de planejamentos...(Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo)