Ahogy a sugárterápiás technikák egyre összetettebbé válnak, és a hipofrakcionálás egyre terjed, a sugárzás pontossága minden eddiginél fontosabb. A magas színvonalú kezelések biztosítása azon a képességen múlik, hogy képesek vagyunk-e nyomon követni és alkalmazkodni a páciens helyzetében bekövetkezett változásokhoz a besugárzás során. Az egyik feltörekvő technika, amely ezt a képességet kínálja, a Cserenkov képalkotás, amely lehetővé teszi a valós idejű, a páciens kezelésének ellenőrzését további sugárterhelés nélkül.
Cserenkov-fény akkor keletkezik, amikor egy töltött részecske a fény sebességét meghaladó sebességgel halad át egy adott közegen. A sugárterápia során Cserenkov fényt bocsátanak ki, amikor foton- vagy elektronsugarak haladnak át a szöveten. Ez a fény felfedi a kezelési mező alakját és kiterjedését a páciens felületén, olyan intenzitással, amely arányos a kiadott dózissal.
A kutatók korai klinikai vizsgálatai Dartmouth Health és a Dartmouth Engineering jelezte, hogy Cherenkov képalkotás során sugárterápia lehet azonosítja a páciens eltolódásait és észleli a szórt sugárzást, javítja az egyes betegek kezelését. Ezt a kezdeti tapasztalatot követően a csapat most bevezette az első Cherenkov képalkotó rendszert rutin klinikai használatra egy közösségi alapú kórházban.
Eredményeikről beszámolnak Műszaki innovációk és betegtámogatás a sugáronkológiában, a kutatók leírják első évüket, amikor Cserenkov képalkotást alkalmaztak a rutin sugárkezelésen áteső betegek képalkotására.
Klinikai tapasztalat
A csoport itt: Cheshire Orvosi Központ telepítette a BeamSite Cherenkov képalkotó rendszer 2020 szeptemberében, a rendszer kalibrálása, a helyiség világítási feltételeinek és beállítási protokolljainak optimalizálása, valamint a végpontok közötti tesztelés végrehajtása a klinikai használat 2021 márciusában történő megkezdése előtt.
A következő 12 hónap során több mint 1700 rákkezelés monitorozására használták a rendszert, beleértve a szabadon lélegző és a mély belégzéses légzésvisszatartást (DIBH) és körülbelül 50 elektronsugaras kezelést. Minden egyes besugárzás során a terapeuták valós időben nézték át a páciens testhelyzetének és Cserenkov-képeinek képeit. A kezelés után a fizikusok elemezték a rögzített képeket.
Az idei év során a csapat több anomáliát észlelt a kezelések során, és módosította a kezelési eljárásokat a betegek biztonsága és a szállítási pontosság javítása érdekében. Egyes esetekben például a Cserenkov-képek olyan testrészek dózisát észlelték, ahol az nem volt várható. A kutatók két példa olyan esetről számolnak be, amikor nem tervezett adagot találtak a bal mell erősítő kezelésében részesülő betegeknél. Egy esetben a kezelési mezőből kilépő dózist figyeltek meg a jobb mellben; a másikban fejforgatás következtében adag került az állba. Az ilyen rendellenességekre válaszul a terapeuták módosíthatják a kezelési frakciókat, vagy akár le is állíthatják a kezelést
A Cserenkov képalkotó rendszer a beállítási pontatlanságokat vagy a páciens váratlan mozgását is észlelte. A csapat példát mutat be a gerinc 3D konform kezelésére. Az első frakcióból származó Cserenkov-képintenzitás-vázlatot referenciaként használva a terapeuták az intrafrakcionált mozgást figyelték meg, és szüneteltették a kezelést. Máshol a bal mellre DIBH sugárkezelésben részesülő betegnél nagy eltérések mutatkoztak a kar helyzetében az egyes frakciók között.
A csapat leírja ennek az új technológiának egy szokatlanabb alkalmazását is, egy olyan daganat kezelésében, amely a szív felett helyezkedik el, és DIBH elektront használtak a szívdózis csökkentésére. Mivel a linacs jelenleg nem tudja biztosítani a kapuzott elektronszállítást, a csapat Cserenkov-képvezetést alkalmazott a DIBH kézi vezérléséhez, valamint a kezelés pontosságának valós idejű ellenőrzéséhez.
A kezelési nyaláb megjelenítése javítja a sugárterápia leadását
A kutatók arra a következtetésre jutottak, hogy a Cherenkov képalkotás értékes klinikai eszköznek bizonyult a kezelés biztonságosságának és pontosságának javítására. Felhívják a figyelmet arra, hogy mindössze egy óra gyakorlati operatív képzés után a terapeuták működtethetik a rendszert, monitorozhatják a betegeket és valós időben tekinthetik át a Cserenkov-képeket. Ez lehetővé tette számukra, hogy szükség szerint leállítsák, módosítsák vagy akár megszakítsák a kezelést.
A technológia teljes kiaknázása érdekében a csapat számos szoftverfejlesztést javasol. Ezek közé tartozik a rendszer interfész a rögzítési és ellenőrzési rendszerrel, valamint a testhelyzet körvonalainak, markereinek és kumulatív Cserenkov képintenzitás körvonalainak automatikus generálása. A felületi kép beállítási útmutatásával kombinálva a jövőbeli kezelések hatékony eszköze is lehet.
