نظرًا لأن تقنيات العلاج الإشعاعي تزداد تعقيدًا ، ويستمر استخدام نقص التجزئة في النمو ، فإن دقة توصيل الإشعاع أصبحت أكثر أهمية من أي وقت مضى. يعتمد تقديم علاجات عالية الجودة على القدرة على المراقبة والتكيف مع أي تغيرات في وضع المريض أثناء التشعيع. إحدى التقنيات الناشئة التي توفر هذه القدرة هي تصوير Cherenkov ، والذي يتيح التحقق من العلاج في الوقت الفعلي للمريض ، دون التعرض للإشعاع الإضافي.
يتم إنتاج ضوء Cherenkov عندما ينتقل جسيم مشحون بسرعة تتجاوز سرعة الضوء عبر وسط معين. أثناء العلاج الإشعاعي ، ينبعث ضوء Cherenkov عندما تنتقل أشعة الفوتون أو الإلكترون عبر الأنسجة. يكشف هذا الضوء عن شكل ومدى مجال العلاج على سطح المريض ، بكثافة تتناسب مع الجرعة المقدمة.
التجارب السريرية المبكرة من قبل الباحثين في صحة دارتموث و هندسة دارتموث أشار إلى أن تصوير Cherenkov أثناء العلاج الإشعاعي يمكن تحديد اختلالات المريض والكشف عن الإشعاع الشارد، وتحسين تقديم العلاج للمرضى الأفراد. بعد هذه التجربة الأولية ، قام الفريق الآن بتنفيذ أول نظام تصوير شيرينكوف للاستخدام السريري الروتيني في مستشفى مجتمعي.
الإبلاغ عن النتائج التي توصلوا إليها في الابتكارات التقنية ودعم المرضى في علاج الأورام بالإشعاعوصف الباحثون عامهم الأول من استخدام تصوير شيرينكوف لتصوير المرضى الذين يخضعون للعلاج الإشعاعي الروتيني.
تجربة سريرية
المجموعة في مركز شيشاير الطبي تثبيت موقع نظام التصوير Cherenkov في سبتمبر 2020 ، ومعايرة النظام ، وتحسين ظروف إضاءة الغرفة وبروتوكولات الإعداد ، وإجراء اختبار شامل قبل بدء الاستخدام السريري في مارس 2021.
على مدار الاثني عشر شهرًا التالية ، استخدموا النظام لمراقبة أكثر من 12 علاج للسرطان ، بما في ذلك العلاج الإشعاعي للتنفس الحر والإلهام العميق (DIBH) وحوالي 1700 علاجًا باستخدام الأشعة الإلكترونية. خلال كل تشعيع ، راجع المعالجون صور وضع جسم المريض وصور Cherenkov في الوقت الفعلي. بعد العلاج ، قام الفيزيائيون بتحليل الصور المسجلة.
خلال هذا العام ، اكتشف الفريق العديد من الحالات الشاذة أثناء العلاج ، وتعديل إجراءات العلاج لضمان سلامة المرضى وتحسين دقة التسليم. في بعض الحالات ، على سبيل المثال ، كشفت صور Cherenkov عن جرعة لأجزاء الجسم لم تكن متوقعة. أبلغ الباحثون عن حالتين نموذجيتين حيث تم العثور على جرعة غير مخطط لها في المرضى الذين يتلقون علاجًا معزّزًا للثدي الأيسر. في حالة واحدة ، لوحظ خروج جرعة من مجال العلاج في الثدي الأيمن ؛ في الحالة الأخرى ، تم إيصال الجرعة إلى الذقن بسبب دوران الرأس. استجابةً لمثل هذه الحالات الشاذة ، يمكن للمعالجين تغيير أجزاء العلاج ، أو حتى إيقاف تقديم العلاج
اكتشف نظام التصوير Cherenkov أيضًا عدم دقة الإعداد أو حركة المريض غير المتوقعة. يصف الفريق مثالًا للعلاج المطابق ثلاثي الأبعاد للعمود الفقري. باستخدام مخطط كثافة صورة Cherenkov من الجزء الأول كمرجع ، لاحظ المعالجون الحركة داخل الكسر وأوقفوا العلاج مؤقتًا. في مكان آخر ، أظهر المريض الذي تلقى العلاج الإشعاعي DIBH للثدي الأيسر تباينًا كبيرًا في موضع الذراع بين كل جزء.
وصف الفريق أيضًا استخدامًا غير معتاد لهذه التقنية الجديدة ، في علاج الورم الموجود فوق القلب حيث تم استخدام الإلكترون DIBH لتقليل جرعة القلب. نظرًا لأن linacs لا يمكنها حاليًا توفير توصيل إلكتروني للإلكترون ، فقد استخدم الفريق إرشادات صورة Cherenkov لبوابة تسليم DIBH يدويًا ، وكذلك للتحقق من دقة توصيل العلاج في الوقت الفعلي.
يُحسِّن تصور حزمة العلاج من تقديم العلاج الإشعاعي
خلص الباحثون إلى أن تصوير Cherenkov أثبت أنه أداة سريرية قيّمة لتحسين سلامة تقديم العلاج ودقته. وأشاروا إلى أنه بعد ساعة واحدة فقط من التدريب العملي العملي ، يمكن للمعالجين تشغيل النظام ومراقبة المرضى ومراجعة صور Cherenkov في الوقت الفعلي. وقد مكنهم ذلك من إيقاف تقديم العلاج مؤقتًا أو ضبطه أو حتى إجهاضه كما هو مطلوب.
لاستغلال هذه التكنولوجيا بشكل كامل ، يقترح الفريق العديد من تطويرات البرامج. يتضمن ذلك نظام التفاعل مع نظام التسجيل والتحقق ، بالإضافة إلى الإنشاء التلقائي لمخططات موضع الجسم والعلامات ومخططات كثافة صورة Cherenkov التراكمية. يمكن أن يوفر الدمج مع إرشادات إعداد الصورة السطحية أيضًا أداة قوية للعلاجات المستقبلية.
