Inżynier i Fizyk Medyczny 4/2015 vol. 4
231
radioterapia
/
radiotherapy
artykuł naukowy
/
scientific paper
Fot. 2
Pierwszy aparat ortowoltowy (promieniowanie X) oraz rama stereotaktyczna
[6] dedykowany do napromieniania radiochirurgicznego – rok 1951
Warunki techniczno-fizyczne,
które powinna spełniać
radioterapia stereotaktyczna
W radiochirurgii zazwyczaj zmiana nowotworowa położo-
na jest w bezpośrednim sąsiedztwie narządów krytycznych,
to wymaga dużego gradientu dawki, na granicy pola wiązki
promieniowania tak, aby tkanki zdrowe otaczające guz no-
wotworowy otrzymały dawkę jak najmniejszą. W radioterapii
konwencjonalnej, w której dawka frakcyjna jest mniejsza, a na-
promieniane obszary większe niż w radiochirurgii, jakakolwiek
niedokładność podania dawki czy ułożenia chorego może zo-
stać skorygowana w czasie kolejnych frakcji, których nie mamy
do dyspozycji w radiochirurgii. Dlatego wymagane są dedyko-
wane urządzenia i programy dające możliwość zrealizowania
założeń radioterapii stereotaktycznej związanych z:
•
definiowaniem obszaru do leczenia,
•
formowaniem wiązki promieniowania,
•
urządzeniami unieruchamiania chorych,
•
systemami planowania leczenia,
•
porównaniem dawki obliczonej i dostarczonej,
•
weryfikacją obrazową terapii.
Definiowanie obszaru do leczenia
Zdefiniowanie obszaru do napromieniania jest najważniejszą pro-
cedurą radioterapii, w szczególności radiochirurgii. Rozkład dawki
planowany jest w stosunku do przygotowanych konturów, zarów-
no objętości komórek nowotworowych GTV (
Gross Tumor Volume
),
CTV (
Clinical Tumor Volume
), PTV (
Planning Tumor Volume
), jak i tka-
nek zdrowych – obszarów narządów krytycznych OaR (
Organ At
Risk
) [6]. W zależności od ich wymiarów, wzajemnego położenia
wybiera się technikę leczenia oraz układ wiązek promieniowania.
Jeżeli część komórek nowotworowych znajduje się poza dawką
terapeutyczną lub część z nich otrzymuje dawkę mniejszą od pla-
nowanej, zmniejsza się prawdopodobieństwo miejscowego wy-
leczenia (TCP). Niewłaściwe zdefiniowanie obszarów narządów
krytycznych może spowodować, że zdeponowana w nich dawka
będzie większa od dopuszczalnej, co przełoży się na wzrost praw-
dopodobieństwa powikłań (NTCP). Obecnie w radioterapii istnieje
kilka różnych urządzeń badań obrazowych: tomografia kompute-
rowa CT (
Computer Tomography
), magnetyczny rezonans jądrowy
NMR (
Nuclear Magnetic Resonance
) oraz tomografia emisyjna PET
(
Positron Emission Tomography
), które umożliwiają precyzyjne zdefi-
niowanie obszaru do leczenia. Każde z tych urządzeń wykorzystuje
inne zjawiska fizyczne, co pozwala na zobrazowanie różnych zmian
nowotworowych [8-10]. Ponieważ rozkład dawki w systemach
planowania leczenia obliczany jest na bazie badania tomograficz-
nego, a pracujemy na różnych typach obrazów, konieczne jest ich
poprawne nałożenie, czyli wykonanie fuzji obrazów. Procedura ta
wymaga dużej staranności i precyzji. Błędnie wykonana fuzja może
wywołać bardzo poważne konsekwencje terapeutyczne: niewyle-
czenie i powikłania popromienne.
Formowanie wiązki promieniowania
Wiązki promieniowania mogą być formowane na różne sposoby.
Przekłada się to na jeden z podstawowych parametrów: półcień
wiązki. Jest to odległość pomiędzy izodozą 80% a 20% na głę-
bokości dawki 85% (Rys. 2), zmierzonej w linii prostopadłej do
osi wiązki. Im odległość ta jest mniejsza, tym gradient dawki na
brzegu wiązki jest większy. Jest to o tyle ważne, że większy gra-
dient dawki powoduje, iż dawka poza wiązką w tkankach zdro-
wych znajdujących się w bezpośrednim sąsiedztwie komórek
nowotworowych jest mniejsza.
Na rysunku 3 przedstawiono sposób formowania wiązki pro-
mieniowania w głowicy aparatu terapeutycznego przez „szczę-
ki” kolimatora. Najprostszy układ to dwie pary osłon (szczęk),
które ograniczają wiązkę promieniowania oraz definiują jej wy-
miar świetlny. Zewzględu na rozbieżność wiązki promieniowania
jest ona pochłaniana w kolimatorze w taki sposób, że powstaje
półcień wiązki, czyli spadek wartości dawki na granicy pola na-
promieniania (Rys. 2). Szybkość spadku dawki zależy od odległo-
ści kolimatora od napromienianej powierzchni. Półcień wiązki
jest wielkością niepożądaną w radioterapii, ponieważ powoduje
on, że poza polem wiązki promieniowania występuje mierzalna
85%
80%
20%
oś wiązki
geometryczny brzeg wiązki
Rys. 2
Półcień wiązki – odległość mierzona na linii prostopadłej do osi wiązki, pomiędzy izo-
dozą 80% a 20%, na głębokości 85% dawki. Im odległość ta jest mniejsza, tym gradient dawki
na granicy wiązki jest większy.
