ככל שטכניקות רדיותרפיה הופכות למורכבות יותר ויותר, והשימוש בהיפופרקציה ממשיך לגדול, הדיוק של העברת הקרינה חשוב מתמיד. מתן טיפולים איכותיים מסתמך על היכולת לנטר ולהסתגל לכל שינוי בעמדת המטופל במהלך ההקרנה. טכניקה מתפתחת אחת המציעה יכולת זו היא הדמיית צ'רנקוב, המאפשרת אימות טיפול בזמן אמת בזמן אמת, ללא חשיפה נוספת לקרינה.
אור צ'רנקוב נוצר כאשר חלקיק טעון נע במהירות העולה על זו של האור דרך תווך מסוים. במהלך הקרנות, אור צ'רנקוב נפלט כאשר קרני פוטון או אלקטרונים עוברות דרך רקמה. אור זה חושף את הצורה וההיקף של שדה הטיפול על פני המטופל, בעוצמה פרופורציונלית למינון הנמסר.
ניסויים קליניים מוקדמים על ידי חוקרים ב Dartmouth Health ו Dartmouth Engineering הצביע על כך שהדמיית Cherenkov במהלך הקרנות יכולה לזהות חוסר יישור של המטופל ולזהות קרינה תועה, שיפור מתן טיפול למטופלים בודדים. בהמשך לניסיון ראשוני זה, הצוות יישם כעת את מערכת ההדמיה הראשונה של Cherenkov לשימוש קליני שגרתי בבית חולים בקהילה.
דיווח על ממצאיהם ב חידושים טכניים ותמיכה בחולים באונקולוגיה קרינה, החוקרים מתארים את השנה הראשונה שלהם בשימוש בהדמיית צ'רנקוב כדי לדמיין חולים שעוברים טיפולי הקרנות שגרתיים.
ניסיון קליני
הקבוצה ב מרכז רפואי צ'שייר התקין את BeamSite מערכת הדמיה של Cherenkov בספטמבר 2020, כיול המערכת, אופטימיזציה של תנאי תאורת החדר ופרוטוקולי ההגדרה, וביצוע בדיקות מקצה לקצה לפני תחילת השימוש הקליני במרץ 2021.
במהלך 12 החודשים הבאים, הם השתמשו במערכת כדי לנטר למעלה מ-1700 טיפולי סרטן, כולל רדיותרפיה בנשימה חופשית ובנשימה עמוקה (DIBH) וכ-50 טיפולים עם קרני אלקטרונים. במהלך כל הקרנה, המטפלים בחנו את תמונות תנוחת גוף המטופל ואת תמונות צ'רנקוב בזמן אמת. לאחר הטיפול, הפיזיקאים ניתחו את התמונות המוקלטות.
במהלך שנה זו, הצוות זיהה מספר חריגות במהלך הטיפולים, תוך שינוי נהלי הטיפול כדי להבטיח את בטיחות המטופל ולשפר את דיוק הלידה. במקרים מסוימים, למשל, תמונות צ'רנקוב זיהו מינון לחלקי גוף שבהם לא היה צפוי. החוקרים מדווחים על שני מקרים לדוגמה שבהם נמצא מינון לא מתוכנן בחולים שקיבלו טיפול בוסט לשד שמאל. באחד המקרים נצפתה מינון יציאה משדה טיפול בשד ימין; באחר, המינון נמסר לסנטר עקב סיבוב ראש. בתגובה לאנומליות כאלה, המטפלים יכולים לשנות את חלקי הטיפול, או אפילו לעצור את מתן הטיפול
מערכת ההדמיה Cherenkov זיהתה גם אי דיוקים בהגדרה או תנועה בלתי צפויה של המטופל. הצוות מתאר דוגמה לטיפול קונפורמי תלת מימדי לעמוד השדרה. תוך שימוש במתאר עוצמת התמונה של צ'רנקוב מהשבר הראשון כהתייחסות, המטפלים צפו בתנועה תוך-שברית והשהו את הטיפול. במקומות אחרים, מטופל שקיבל רדיותרפיה DIBH בשד שמאל הראה שונות גדולה בתנוחת הזרוע בין כל חלק.
הצוות גם מתאר שימוש חריג יותר בטכנולוגיה החדשה הזו, בטיפול בגידול הממוקם מעל הלב שבו נעשה שימוש באלקטרון DIBH להפחתת מינון הלב. מכיוון ש-linacs אינו יכול לספק כעת אספקת אלקטרונים מגודרת, הצוות השתמש בהנחיית תמונה של צ'רנקוב כדי לשער באופן ידני את מסירת ה-DIBH, כמו גם לאמת את דיוק מסירת הטיפול בזמן אמת.
הדמיה של קרן הטיפול משפרת את מתן הטיפול בקרינה
החוקרים מסכמים כי הדמיית צ'רנקוב הוכיחה את עצמה ככלי קליני רב ערך לשיפור הבטיחות והדיוק במתן הטיפול. הם מציינים כי לאחר שעה אחת בלבד של אימון מבצעי מעשי, המטפלים יכלו להפעיל את המערכת, לנטר מטופלים ולסקור את תמונות צ'רנקוב בזמן אמת. זה איפשר להם להשהות, להתאים או אפילו להפסיק את מתן הטיפול לפי הצורך.
כדי לנצל את הטכנולוגיה הזו במלואה, הצוות מציע מספר פיתוחי תוכנה. אלה כוללים את הממשק של המערכת עם מערכת ההקלטה והאימות, כמו גם יצירה אוטומטית של קווי מתאר של תנוחת גוף, סמנים וקווי מתאר מצטברים של עוצמת תמונה של צ'רנקוב. שילוב עם הדרכה להגדרת תמונה על פני השטח יכול גם לספק כלי רב עוצמה לטיפולים עתידיים.
