Kuna kiiritusravi tehnikad muutuvad üha keerukamaks ja hüpofraktsioneerimise kasutamine kasvab, on kiirguse edastamise täpsus olulisem kui kunagi varem. Kvaliteetsete raviteenuste osutamine sõltub võimest jälgida ja kohaneda kiiritamise ajal patsiendi asendi muutustega. Üks esilekerkiv tehnika, mis seda võimalust pakub, on Tšerenkovi pildistamine, mis võimaldab reaalajas ravi kontrollimist patsiendil ilma täiendava kiirgusega kokkupuuteta.
Tšerenkovi valgus tekib siis, kui laetud osake liigub läbi teatud keskkonna kiirusega, mis ületab valguse kiirust. Kiiritusravi ajal kiirgab Tšerenkovi valgust, kui footon- või elektronkiired liiguvad läbi kudede. See valgus näitab ravivälja kuju ja ulatust patsiendi pinnal intensiivsusega, mis on võrdeline manustatud annusega.
Teadlaste varajased kliinilised uuringud aadressil Dartmouthi tervis ja Dartmouthi tehnika näitas, et Cherenkovi pildistamine kiiritusravi ajal võib tuvastada patsiendi kõrvalekalded ja tuvastada hajuv kiirgus, parandades ravi osutamist üksikutele patsientidele. Selle esialgse kogemuse järel on meeskond nüüdseks juurutanud esimese Tšerenkovi pildistamissüsteemi tavapäraseks kliiniliseks kasutamiseks kogukonnapõhises haiglas.
Oma leidudest teatamine Tehnilised uuendused ja patsientide tugi kiirgusonkoloogias, kirjeldavad teadlased oma esimest aastat Tšerenkovi kujutise kasutamist rutiinse kiiritusravi saavate patsientide pildistamiseks.
Kliiniline kogemus
Grupp kl Cheshire'i meditsiinikeskus paigaldas BeamSite Tšerenkovi pildisüsteemi 2020. aasta septembris, kalibreerides süsteemi, optimeerides ruumi valgustingimusi ja häälestusprotokolle ning viies läbi täielikud testid enne kliinilise kasutamise alustamist 2021. aasta märtsis.
Järgmise 12 kuu jooksul kasutasid nad süsteemi enam kui 1700 vähiravi jälgimiseks, sealhulgas nii vabalthingava kui ka sügava sissehingamisega hingamise kinnihoidmise (DIBH) kiiritusravi ja ligikaudu 50 ravi elektronkiirtega. Iga kiiritamise ajal vaatasid terapeudid reaalajas üle patsiendi kehaasendi kujutised ja Tšerenkovi pildid. Pärast ravi analüüsisid füüsikud salvestatud pilte.
Selle aasta jooksul avastas meeskond ravi käigus mitmeid kõrvalekaldeid, muutes raviprotseduure, et tagada patsiendi ohutus ja parandada kohaletoimetamise täpsust. Mõnel juhul tuvastasid Tšerenkovi kujutised näiteks doosi kehaosadele, kus seda ei oodatud. Teadlased teatavad kahest näitejuhtumist, kus vasaku rinnaga võimendusravi saanud patsientidel leiti planeerimata annus. Ühel juhul täheldati raviväljalt väljuvat annust paremas rinnas; teises manustati annus pea pöörlemise tõttu lõua. Vastuseks sellistele kõrvalekalletele võivad terapeudid muuta ravifraktsioone või isegi peatada ravi
Tšerenkovi pildisüsteem tuvastas ka seadistuste ebatäpsused või patsiendi ootamatu liikumise. Meeskond kirjeldab lülisamba 3D-konformaalse ravi näidet. Kasutades võrdlusena Tšerenkovi kujutise intensiivsuse piirjooni esimesest fraktsioonist, jälgisid terapeudid fraktsionaalset liikumist ja peatasid ravi. Mujal oli vasaku rinnaga DIBH kiiritusravi saanud patsiendil suur varieeruvus iga fraktsiooni vahel.
Töörühm kirjeldab ka selle uue tehnoloogia ebatavalisemat kasutamist südame kohal paikneva kasvaja ravis, kus südamedoosi vähendamiseks kasutati elektroni DIBH. Kuna linacid ei saa praegu pakkuda suletud elektronide kohaletoimetamist, kasutas meeskond Tšerenkovi kujutise juhtnööre, et DIBH kohaletoimetamist käsitsi juhtida ja kontrollida ravi kohaletoimetamise täpsust reaalajas.
Ravikiire visualiseerimine parandab kiiritusravi kohaletoimetamist
Uurijad järeldavad, et Tšerenkovi pildistamine osutus väärtuslikuks kliiniliseks vahendiks ravi kohaletoimetamise ohutuse ja täpsuse parandamiseks. Nad juhivad tähelepanu sellele, et pärast ühetunnist praktilist koolitust saavad terapeudid süsteemi kasutada, patsiente jälgida ja Tšerenkovi pilte reaalajas üle vaadata. See võimaldas neil vajadusel ravi peatada, kohandada või isegi katkestada.
Selle tehnoloogia täielikuks kasutamiseks soovitab meeskond mitmeid tarkvaraarendusi. Need hõlmavad süsteemi liidestumist registreerimis- ja kontrollisüsteemiga, samuti kehaasendi piirjoonte, markerite ja kumulatiivse Tšerenkovi kujutise intensiivsuse piirjoonte automaatset genereerimist. Kombinatsioon pinnakujutise seadistamise juhistega võib olla ka võimas tööriist tulevaste ravimeetodite jaoks.
