vol. 3 6/2014 Inżynier i Fizyk Medyczny
320
artykuł
\
article
radioterapia
\
radiotherapy
Charakterystyka HT
W tomoterapii spiralnej (HT) stosowane jest obracające się wo-
kół pacjenta źródło wiązki promieniowania fotonowego. Jak
to określił sam twórca urządzenia, Rockwell Mackie, nazwa
powstała poprzez połączenie słów tomografia (
tomography
)
i radioterapia (
radiation therapy
). HT stała się nową i obiecującą
metodą realizującą założenia IMRT (
Intensity Modulated Radia-
tion Therapy
) [1-6]. Podczas dostarczania promieniowania wa-
chlarzykowata wiązka fotonów o energii 6 MV obraca się wokół
pacjenta, podczas gdy stół terapeutyczny wraz z pacjentem
powoli przesuwają się w stronę okola aparatu terapeutycznego,
jak podczas wykonywania badania na tomografii komputerowej
(TK). Szerokość wiązki wachlarzykowej w płaszczyźnie poprzecz-
nej wynosi 40 cm, natomiast grubość wiązki w płaszczyźnie
strzałkowej może być regulowana w zakresie od 1 do 5 cm. Za-
równo szerokość, jak i grubość wiązki wachlarzykowej mierzone
są w izocentrum aparatu. Wykorzystanie spiralnej trajektorii ru-
chu źródła promieniowania w trakcie dostarczenia dawki umoż-
liwia napromienianie jednorazowo obszaru o długości nawet do
160 cm (bez konieczności łączenia pól). Stanowi to niepodwa-
żalny atut HT i znajduje zastosowanie np. w napromienianiu osi
mózgowo-rdzeniowej CSI (
Cranio Spinal Irradition
) czy też napro-
mienianiu szpiku kostnego TMI (
Total Marrow Irradiation
).
Fluencja fotonów w różnych częściach wiązki wachlarza jest
modulowana za pomocą binarnego kolimatora wielolistkowego
MLC (
Multileaf ColIimator
). Kolimator składa się z 64 listków, każ-
dy o szerokości 6,25 mm mierzonej w izocentrum [5]. Sekwencje
otwarcia/zamknięcia poszczególnych listków kolimatora są konfi-
gurowane w trakcie optymalizacji rozkładu dawek podczas plano-
wania leczenia. Dla każdej spośród 51 projekcji promieniowania
przypadających na jeden obrót źródła wokół ciała pacjenta moż-
liwe jest wygenerowanie od jednej do kilku sekwencji otwarcia/
zamknięcia listków MLC [3, 5]. Ilość sekwencji dla jednej projekcji
uwarunkowana jest wartością współczynnika skoku definiujące-
go ilość obrotów wokół elementarnej objętości poddanej napro-
mienianiu. Dla przykładu, jeśli skok określony jest jako 0,5, dla
każdej projekcji możliwe są dwie sekwencje, jeśli jako 0,2 – pięć
sekwencji. Dzięki temu możliwe jest dostarczenie wysoce konfor-
malnej dawki promieniowania do obszaru tarczowego.
Kolejną funkcją HT jest możliwość skanowania obszaru leczo-
nego. Detektory umieszczone po przeciwległej stronie pacjenta
(względem źródła promieniowania) umożliwiają rejestrację pro-
mieniowania jonizującego i w efekcie niosą sygnał, który może
zostać wykorzystany podczas rekonstrukcji megawoltowych
obrazów tomografii komputerowej (MVCT). Obrazy MVCT mogą
być wykonywane przed każdą frakcją napromieniania. Podsta-
wowym celem obrazowania MVCT jest weryfikacja ułożenia pa-
cjenta i jego anatomii [6-9].
W przypadku, gdy w trakcie kursu radioterapii dochodzi do
znaczących zmian objętości obszaru tarczowego bądź też na-
rządów krytycznych i tkanek zdrowych, mogą zaistnieć znaczące
rozbieżności pomiędzy zaplanowanymi i aktualnie dostarczany-
mi dawkami. System HT umożliwia na dowolnym etapie leczenia
modyfikację pierwotnego planu leczenia na podstawie aktual-
nej anatomii pacjenta, czyli umożliwia realizację procedur radio-
terapii adaptacyjnej ART (
Adaptive Radiotherapy
).
Dawka otrzymana w trakcie pojedynczej procedury obra-
zowania waha się w granicach 0,01-0,03 Gy. Energia wykorzy-
stywana w trakcie tworzenia skanów (MVCT) wynosi 3,5 MV.
Skanowanie obszaru zainteresowania możliwe jest w trzech
trybach:
fine
co 2 mm,
normal
co 4 mm oraz
coarse
co 6 mm. Wy-
korzystując zaimplementowany w systemie algorytm fuzji ob-
razów, aktualna anatomia pacjenta przedstawiona na MVCT po-
równywana jest z obrazami wykorzystanymi podczas tworzenia
planu leczenia (kVCT). Ocena zgodności pomiędzy obrazami
MVCT oraz kVCT może zostać przeprowadzona w oparciu o (i)
struktury kostne, (ii) struktury kostne i tkanki miękkie lub (iii)
w oparciu o pełną rekonstrukcję obrazu. Wartości przesunięcia
stołu regulowane są automatycznie. Aparat nie jest wyposa-
żony w funkcję rotacji stołu, natomiast limit regulacji bocznej
(X-Lat) wynosi 2,5 cm.
Jakość obrazów MVCT jest gorsza od typowego obrazu kVCT
tworzonego na tomografie diagnostycznym. Wynika to z wyż-
szego współczynnika szumu dla MVCT oraz niższej rozdzielczo-
ści zarówno kontrastowej, jak i przestrzennej. Niemniej jednak,
jakość MVCT jest lepsza niż jakość megawoltowych obrazów
tworzonych na bazie technologii wiązki stożkowej na konwen-
cjonalnych akceleratorach liniowych (MV-CBCT) [17]. Homo-
genność obrazów MVCT jest porównywalna z homogennością
uzyskiwaną na tomografach
diagnostycznych i jest zdecy-
dowanie lepsza od homogen-
ności dla kilowoltowych lub
megawoltowych obrazów uzy-
skanych na podstawie wiązki
stożkowej (kV- lub MV-CBCT).
Zaletą
wykorzystywania
energii megawoltowej do obra-
zowania jest znacząca redukcja
artefaktów niesionych przez
struktury o bardzo wysokich
gęstościach
elektronowych
Fot. 2
. Skanowanie obszaru leczonego – MVCT
Źródło: Obrazy pochodzą z Zakładu Radioterapii II, WCO.
