Page 56 - IFM_201402 całość 150 dpi

vol. 3 2/2014 Inżynier i Fizyk Medyczny

106

radioterapia

\

radiotherapy

artykuł naukowy

\

scientific paper

ekspozycja promieniowania jest wyłączona (

step and shoot

) [11].

Obecnie powszechniej stosowana jest pierwsza opcja. Połączenie

techniki obrotowej (łukowej) z ruchomością listków kolimatora

doprowadziło do powstania techniki VMAT (

Volumetric Modulated

Arc Therapy

). W tej technice, w czasie włączonej ekspozycji pro-

mieniowania, zmienia się moc generowanej dawki, kształt wiązki,

a głowica obraca się wokół pacjenta, co powoduje, że stosunek

dawki w guzie nowotworowym do dawki w tkankach krytycznych

jest optymalny z terapeutycznego punktu widzenia. Współczesny

akcelerator biomedyczny wyposażony jest w dwa systemy wery-

fikacji obrazowej: megawoltowy i kilowoltowy (Fot. 3). Możliwe

są dwa „tryby” weryfikacji ułożenia chorego. Pierwszy to wyko-

nanie dwóch zdjęć, najczęściej pod kątem 0º i 90º (270º), które

umożliwiają sprawdzenie poprawności ułożenia chorego wzglę-

dem zaplanowanej pozycji. Drugi sposób to wykonanie badania,

w którym źródło promieniowania (głowica akceleratora i lampa

rentgenowska) obraca się wokół pacjenta – informacja jest zbie-

rana w sposób ciągły, a następnie przeliczona na obraz trójwymia-

rowy. Ten sposób zbierania informacji nazywany jest

badaniem CB/CT (

cone beam/computer tomography

–

wiązka stożkowa). Pozwala on, podobnie jak bada-

nie TK (tomografia komputerowa), zrekonstruować

trójwymiarowy obraz pacjenta. Umożliwia ponowne

zdefiniowanie wszystkich struktur anatomicznych

w czasie seansu terapeutycznego, co poprawia ja-

kość prowadzonej terapii. Istnieje możliwość porów-

nania wielkości i położenia struktur anatomicznych

z wymiarami i położeniem, które zostało określone

w czasie badania tomografią komputerową w celu

zaplanowania leczenia (Fot. 4).

Kolejnym elementem wyposażenia akceleratora

jest system bramkowania oddechowego (

respira-

tory gating

) umożliwiający wyłączenie ekspozycji

promieniowania, kiedy guz nowotworowy znajduje

się poza wiązką promieniowania. Na fot. 5 przed-

stawiono elementy tego systemu, który składa się

z emitera promieniowania podczerwonego, znacz-

nika umieszczonego na skórze pacjenta i odbiornika

odbitego promieniowania IR. Wyznaczenie krzywej

oddychania, przedziału czasowego i fazy, w której

promieniowanie ma być włączone, jest podstawą

działania tego systemu. Jeżeli znacznik (w domyśle

guz nowotworowy) znajdzie się poza wyznaczonym

limitem, wówczas promieniowanie zostanie wyłą-

czone. Dzięki tej technice napromieniania guz nowo-

tworowy otrzymuje przepisaną dawkę terapeutycz-

ną, a tkanki zdrowe ograniczoną [13].

W praktyce klinicznej wykorzystywane jest

promieniowanie fotonowe i elektronowe. Zakres

energetyczny definiowany jest od 4 MeV 25 MeV

dla promieniowania elektronowego i do 20 MeV

(X-20 MV) dla promieniowania fotonowego. Moce

generowanych dawek dochodzą do 24 Gy/min

(2400 MU/min). Zwiększenie mocy dawki wpływa

znacznie na skrócenie czasu trwania seansu tera-

peutycznego, co przekłada się na poprawę precyzji

realizacji leczenia. W krótszym czasie ruchomość

pacjenta jest mniejsza, a więc precyzja dostarcze-

nia dawki większa. Należy również wspomnieć, że

w celu uzyskania dużego, rzędu 40 cm, jednorodne-

go pola napromieniania, stosuje się stożki wyrów-

nujące. Jednorodny rozkład dawki w płaszczyźnie

A

B

C

D

E

A

B

Fot. 4

Zdjęcia weryfikujące, wykonane przed rozpoczęciem leczenia, pozwalają porównać zaplanowane (A) i aktualne (B)

położenia chorego. Oprogramowanie akceleratora informuje również o planowanym i aktualnym położeniu „lampy ren-

tgenowskiej”, detektora promieniowania oraz stołu terapeutycznego. Otrzymujemy informacje o wartościach napięcia,

natężenia prądu oraz czasu ekspozycji. Niestety nie są one uwzględniane w obliczeniach rozkładu dawki

Fot. 5

System bramkowania oddechowego składa się z emitera i detektora promieniowania podczerwonego [12] oraz kamer ter-

mowizyjnych. A – znacznik umieszczony na ciele pacjenta ułożonego w materacu podciśnieniowym (kolor niebieski); B – znacznik

widziany przez detektory promieniowania IR (C); D – cykl oddechowy chorego i okna czasowe, w których promieniowanie jest

włączone. Integralną częścią tego systemu są fantomy pomiarowe (E) umożliwiające sprawdzenie poprawności działania systemu