Page 54 - IFM_201402 całość 150 dpi

vol. 3 2/2014 Inżynier i Fizyk Medyczny

104

radioterapia

\

radiotherapy

artykuł naukowy

\

scientific paper

pacjenta, które osłaniały część wiązki kształtowanej przez koli-

mator głowicy. Osłony te wykonane były najpierw z ołowiu, a na-

stępnie z stopu Wooda [5]. Montowano je pod głowicą aparatu

terapeutycznego, a ich położenie było starannie weryfikowane

za pomocą klisz rentgenowskich. Rozwój elektroniki i informaty-

ki spowodował, że na początku lat dziewięćdziesiątych XX wieku

pojawiły się kolimatory wielolistkowe (Fot. 2B), które umożli-

wiały kształtowanie dowolnej („prawie dowolnej”) formy wiązki

promieniowania.

Fot. 2

Kształtowanie wiązki promieniowania w aparatach rentgenowskich było

ograniczone do stosowania tubusów: kołowych lub kwadratowych (A), lampę rent-

genowską mocowano na sztywnym statywie. Ciekawym rozwiązaniem było kilka tu-

busów stosowanych równocześnie dla kilku pacjentów, aparat stosowany w jednym

ze szpitali londyńskich w 1906 roku [6]. Współczesne akceleratory dysponują koli-

matorami wielolistkowymi (B), które umożliwiają kształtowanie pól o dowolnych

kształtach. Szerokość listków oraz ich liczba jest uzależniona od producenta sprzętu,

jednak zauważalna jest tendencja do zmniejszania ich szarości i zwiększana ilości [7]

Na przestrzeni lat możliwości aparatów terapeutycznych bar-

dzo się powiększyły: wiązki o różnych kształtach można geome-

trycznie tak zdefiniować, aby guz nowotworowy o nieregularnych

kształtach był „objęty” dawką terapeutyczną, a tkanki zdrowe,

które go otaczają, otrzymały dawkę jak najmniejszą. Pomijam

tutaj zagadnienia związane z wyliczeniem rozkładu dawki. Bez

rozwoju techniki informatycznej, algorytmów obliczeniowych nie

byłoby mowy o prowadzeniu napromieniania na obecnym pozio-

mie. Możliwe jest precyzyjne „rzeźbienie” rozkładu dawki, jednak

pojawia się problem, jak skutecznie zweryfikować jej dostarcze-

nie w zaplanowane miejsce. Dlatego akceleratory wyposażono

P

G

R

L

A

B

C

Dlatego pojawiły się aparaty terapeutyczne, akceleratory

elektronów, „bomby”: kobaltowe, cezowe, które umożliwia-

ły zmianę położenia głowicy w stosunku do ułożenia chorego.

Taka konstrukcja pozwalała napromieniać chorego pod różnym

kątem, ale ciągle w jednej płaszczyźnie. Dopiero zastosowanie

ruchomego stołu terapeutycznego umożliwiło zastosowanie

napromieniania technikami niewspółpłaszczyznowymi. Spowo-

dowało to, że stosunek dawki w objętości guza nowotworowe-

go do dawki poza tym obszarem był większy, czyli korzystniejszy

z terapeutycznego punktu widzenia; większa dawka w guzie no-

wotworowym, mniejsza poza nim (Fot. 1C). Pole wiązki promie-

niowania kształtowane było w aparatach rentgenowskich przez

tubusy o różnych wymiarach i dwóch kształtach: prostokątnym

i kołowym (Fot. 2A). W „bombach” cezowych [4] po raz pierwszy

zastosowano ruchome szczęki, które mogły w sposób automa-

tyczny zmieniać wymiar pola napromieniania. Ciągle jednak był

to kształt regularny, a przecież guz nowotworowy ma formę

przestrzenną. Aby dostosować kształt wiązki promieniowania

do jego formy, stosowano osłony indywidualne dla każdego

A

B

Fot. 1

Rozkład dawki promieniowania fotonowego X-6MV (maksymalna energia

6 MeV) dla jednej wiązki promieniowania (A), powoduje, że tkanki zdrowe znajdu-

jące się pomiędzy źródłem promieniowania (P – pęcherz moczowy) a guzem nowo-

tworowym (G) absorbują większą energię niż objętość komórek nowotworowych.

W przedstawianej sytuacji dawka maksymalna w pęcherzu moczowymwynosi 130%

dawki terapeutycznej. Zastosowanie większej liczby wiązek, na przykład czterech,

których osie przecinają się w jednym punkcie znajdującym się w guzie nowotwo-

rowym, powoduje, że dawka w pęcherzu moczowym wynosi 79%. Mogą pojawić

się obszary, w okolicy główek kości udowych (R i L), w których dawka jest rzędu

60%. Dlatego warto wprowadzić obrót stołu terapeutycznego (C), co spowoduje, że

w tych obszarach dawki spadną do około 10% – technika niewspółpłaszczyznowa