Page 13 - IFM_201404 calość 300 dpi

Inżynier i Fizyk Medyczny 4/2014 vol. 3 171
radioterapia / radiotherapy artykuł naukowy / scientific paper
W obu przypadkach dzięki zastosowaniu wirtualnej symula-
cji cały proces przygotowania i leczenia w radioterapii staje się
krótszy. Na rysunku 1 przedstawiono schemat procedur lecze-
nia z zastosowaniem klasycznego symulatora (Rys. 1A) i sche-
mat z zastosowaniem wirtualnej symulacji podczas wykonania
badania tomograficznego (Rys. 1B) [11].
• system laserów pozwalający na precyzyjne oznaczenie na
powierzchni pacjenta parametrów geometrycznych planu
leczenia zdefiniowanego dzięki wyznaczeniu struktur ana-
tomicznych (obszar guza nowotworowego, obszary tkanek
zdrowych) na podstawie rekonstrukcji 3D;
• oprogramowanie zawierające wszystkie dane dotyczące
używanych aparatów terapeutycznych pozwalające na im-
port skanów TK pacjenta, wyznaczenie konturów obszarów
zainteresowania (obszar guza, obszar tkanek zdrowych),
zdefiniowanie parametrów geometrycznych planu lecze-
nia na podstawie wyznaczonych objętości zainteresowa-
nia, wyeksportowanie planu leczenia do systemu laserów
i do systemu planowania leczenia.
Na rysunku 2 przedstawiono układ poszczególnych kompo-
nentów wirtualnego symulatora w pomieszczeniach pracowni
tomografu komputerowego [13].
Stabilizacja pacjenta

Badanie
tomograficzne

Planowanie leczenia

Symulacja leczenia

Weryfikacja ułożenia
pacjenta

Proces leczenia
A
Stabilizacja pacjenta

Badanie tomograficzne
z wirtualną symulacją

Planowanie leczenia

Weryfikacja ułożenia
pacjenta

Proces leczenia
B
Rys. 1. Schemat procedur w procesie przygotowania chorego do radioterapii z zasto-
sowaniem klasycznego symulatora (A) i symulacji wirtualnej (B)
Obecnie najczęściej stosowane są procedury wirtualnej sy-
mulacji „bez przesunięcia” z wykorzystaniem dodatkowego
układu laserów.
Procedury związane
z wirtualną symulacją
Proces wirtualnej symulacji wykonywany jest już podczas akwi-
zycji skanów tomograficznych pacjenta. Dzięki rekonstrukcji 3D
ciała pacjenta możliwe jest zdefiniowanie objętości guza nowo-
tworowego i wstępne zaplanowanie geometrycznych parame-
trów planu leczenia oraz zaznaczenie ich na powierzchni pacjen-
ta lub masce termoplastycznej.
Dla realizacji procesu wirtualnej symulacji stosuje się tomo-
graf komputerowy z oprogramowaniem wirtualnej symulacji
oraz dodatkowym systemem sprzętowym [3]:
• tomograf komputerowy dedykowany dla planowania le-
czenia w radioterapii, wyposażony w płaski stół z średnicą
tuby (rekomendowana > 80 cm). Parametry te pozwalają na
unieruchomienie pacjenta podczas wykonywania badania
TK w pozycji terapeutycznej i uzyskanie obrazów w obsza-
rze widzenia do 78 cm. Jednocześnie tomograf powinien
bardzo szybko wykonywać rekonstrukcje 3D z jak najwięk-
szą gęstością skanów tomograficznych, tak aby obrazy DRR
były jak najlepszej jakości;
Rys. 2. Pomieszczenie aparatu tomografii komputerowej wyposażone w komponenty wir-
tualnego symulatora. Dodatkowe zewnętrzne lasery są niezbędnym elementem wirtualnej
symulacji.
Bardzo ważnym aspektem procesu wirtualnej symulacji jest
również przepływ danych pomiędzy poszczególnymi elemen-
tami wirtualnego symulatora. Odbywa się to za pośrednictwem
formatu DICOM-RT powszechnie stosowanego zarówno w ob-
razowaniu technikami tomograficznymi, jak i w systemach wy-
korzystywanych w radioterapii. Pierwszym krokiem transferu
danych jest przesył informacji o początkowym położeniu lase-
rówwirtualnego symulatora do stacji tomografu komputerowe-
go. Po wykonaniu badania tomograficznego skany tomografii
komputerowej wraz z zaznaczonym początkowym położeniem
laserów wysyłane są do stacji wirtualnej symulacji. Następnie po
ustaleniu wszystkich początkowych parametrów geometrycz-
nych planu leczenia dane dotyczące pacjenta (skany tomogra-
ficzne, kontury i układ wiązek planu leczenia) przesyłane są do
systemu laserów wirtualnego symulatora. Na rysunku 3 przed-
stawiono uproszczony schemat przepływu danych pomiędzy
poszczególnymi komponentami wirtualnego symulatora.
W Centrum Onkologii – Instytucie im. M. Skłodowskiej-Curie
w Gliwicach układ wirtualnego symulatora jest zgodny ze sche-
matem (Rys 3). W jego skład wchodzą następujące komponenty: