פנטום מים אופטימלי מביא הפעלה יעילה למערכות רדיותרפיה בצורת טבעת

לאחר 30 שנה של שליטה מוחלטת בחבילת הקרנות, למערכות קונבנציונליות להעברת קרן C-arm מצטרפות כעת מכונות מסוג קדחת שנראות יותר כמו סורק CT או MR. מונעים בתחילה על ידי הופעת הקרנות מונחות MR, שניתן לממש רק עם עיצוב בצורת טבעת, מכונות הקרנות מונחות תמונה עם אותה גיאומטריה מצאו חן במרפאה בשל מהירותן, פשטותן ונוחות המטופל המשופרת. מאמצים מוקדמים של וריאן הלסיון המערכת אפילו דיווחה על א הפחתה של 70% בצריכת האנרגיה בהשוואה להתקנה קודמת של מכונת הקרנות TrueBeam המסורתית יותר של הספק.

אבל הגיאומטריה המצומצמת יותר של עיצוב בצורת טבעת דורשת גישה שונה לאבטחת איכות. קחו, למשל, את פנטום המים המשמש פיזיקאים רפואיים כדי לתעד מדידות דוסימטריה מדויקות בעת הפעלת מערכת קרינה חדשה, או לבדיקות תקופתיות של פרופיל קרן הקרינה במהלך חיי המכונה. "פיזיקאים רפואיים רוצים QA וכלי אימות עצמאיים שיאשרו שמערכת הרדיותרפיה פועלת כפי שהיא צריכה", אומר תיירי מרטנס, מנהל פיתוח עסקי לשירותי בריאות ב- הקפה, חברה המתמחה במערכות לייזר והקרנות QA. "פנטום מים מספק נתוני קרן קפדניים והדמיות של מודל קרן כדי לוודא שהמערכת מספקת את המינון הנכון למטופל."

בעוד שפנטומי מים שתוכננו במקור עבור לינאקים רגילים יכולים לשמש עם מערכות בצורת טבעת, מרטנס אומר שגודלם ומשקלם הגדולים מוסיפים סיבוכים מיותרים לזרימת העבודה של המדידה. בתור התחלה, יש לנקוט משנה זהירות כדי להבטיח שהפנטום לא יתנגש בדפנות המכונה כאשר הוא נע לתוך הפתח, בעוד שיש צורך לבצע תיקונים נוספים כדי לפצות על כבדות מיכל המים על הספה.

לעומת זאת, סורק תלת מימד של THALES תוכנן מלכתחילה לאמת מכונות בסגנון קידוח כמו ה-Halcyon, כמו גם את הבינה המלאכותית החדשה של Varian. אֶתוֹס מערכת רדיותרפיה אדפטיבית. עבור הפיזיקאי הרפואי המשמעות היא יעילות רבה יותר של זרימת העבודה: המערכת הקומפקטית פועלת בצורה חלקה עם נפחי התלת-ממד הקטנים יותר של מכונות אלו, עם לוחות הנחיה נוספים כדי לאפשר לשלב סוגים שונים של גלאים במכשיר. הפנטום הממונע מציע הגדרה אוטומטית שלוקחת פחות מ-3 דקות, כמו גם רצפי מדידה מוגדרים מראש כדי לעזור לצוות הפיזיקה הרפואית להשלים את שגרת הבדיקה שלו מהר יותר. תוכנה ייעודית מסופקת גם לרכישה וניתוח של הנתונים, עם תוכנית שדרוג מתגלגלת לשיפור הפונקציונליות בתגובה למשוב של לקוחות.

"LAP שקלה היטב את העיצוב כדי להפוך את המכשיר לקל ככל האפשר לשימוש", אומר תיירי גבארט, פרופסור באוניברסיטת Vrije University Brussel וסגן ראש מחלקת הקרנות ב- UZ בריסל (UZB) בבלגיה. "אנחנו משתמשים בפאנטום מים כמה פעמים בשנה, ועם המערכת הזו אין צורך ללמוד מחדש את תהליך המדידה בכל פעם. רבים מהשלבים הם אוטומטיים, כך שאיננו צריכים לבזבז זמן במציאת המיקום הנכון של החדר לפני התחלת המדידות".

ה-THALES 3D SCANNER הוא האיטרציה השנייה של פנטום המים של החברה, כאשר הגרסה הראשונה תוכננה במיוחד להפעלה ובדיקה של דור חדש של לינאקים מונחי MR כגון MRIdian מערכת מונחית MR מבית ViewRay. שוחרר בשנת 2021, ה THALES 3D MR SCANNER תואם באופן מלא לדרישות המאתגרות של סביבת MR-linac, כאשר כל רכיבי המערכת עשויים מחומרים לא פרומגנטיים שאושרו לשימוש בתוך השדה המגנטי של סורק ה-MRI של 0.35 T. "סורק ה-THALES 3D MR מספק בדיקת דיוק המינון בסטנדרט הזהב עבור מערכות הקרנות מונחות MR", מעיר מרטנס. "זה התאמה מושלמת להזמנת מודל האלומה של מערכת MRIdian."

ה-THALES 3D MR SCANNER כבר נמצא בשימוש על ידי מספר מרכזי רדיותרפיה ברחבי העולם כדי לתמוך בהפעלה ובקבלה של מערכת ה-MRIdian. ב-UZB, למשל, ניתנו לצוות הפיזיקה הרפואית חמישה שבועות בלבד להשלמת פרוטוקולי ההפעלה והקבלה שלו, כמו גם QA ספציפי למכונה ולמטופל, לפני פריסת המכונה במרפאת הקרינה האונקולוגית. "עם יום וחצי של אימון בלבד, הצלחנו להקים את הפנטום ולבצע את כל המדידות בעצמנו", מעיר גבארט. "התוכנה מאוד אינטואיטיבית, והצלחנו לאסוף את כל הנתונים הדרושים תוך שבוע."

כאשר מרכז הלוויין של UZB, ASZ Aalst, רכש מכונת Halcyon, גבארט היה להוט לראות אם ניתן להשתמש ב-THALES 3D MR SCANNER כדי לבדוק את פרמטרי האלומה שסופקו על ידי הספק. מכיוון שלא נעשה בו שימוש לעתים קרובות במיוחד, פנטום מים הוא השקעה גדולה עבור מכונה אחת בלבד", מציין גבארט. "רצינו לראות אם נוכל לתרגם את גרסת ה-MR שלנו למערכת THALES ל-Halcyon, מכיוון שלשתי המכונות יש אותה גיאומטריה."

גם ה-MRidian של Viewray וגם ה-Halcyon של Varian מגיעים בהזמנה מראש, כשכל נתוני האלומה כבר נטענו למערכת התכנון, אבל גבארט אומר שעדיין חשוב לפיסיקאים רפואיים לוודא שהנתונים נכונים. "רצינו להשתמש בפאנטום מים עבור Halcyon מכיוון שאנו מאמינים שהוא תקן הזהב לרכישה ומדידה מחדש של נתוני אלומה", הוא מעיר.

בעבודה עם המהנדסים מ-LAP, גבארט גילה שזה פשוט להגדיר את גרסת ה-MR של הפנטום לעבודה עם Halcyon מונחה תמונה. היה צורך בהתאמה חדשה אחת בלבד כדי להעלות את המכשיר ברמה, שכן אחרת משקל המים גרם לצניחת הפנטום כאשר הוא הונח על הספה. "היינו מהראשונים שהשתמשו בגרסת MR עם Halcyon, אז היינו צריכים לבדוק שהמידות עדיין יהיו מדויקות", אמר גבארט. "מצאנו הסכמה טובה עם הנתונים שקיבלנו מהחברה".

בינתיים, ה-THALES 3D SCANNER ששוחרר לאחרונה מציע את אותם פונקציונליות וביצועים כמו המכשיר התומך ב-MR, כשההבדל העיקרי היחיד הוא שהיכולות הספציפיות ל-MR נמחקו כדי לייצר פתרון זול יותר עבור מרכזי טיפול שמתכננים לעשות זאת. התקן מכונה אחת או יותר מסוג קידוח מונחי תמונה. Varian אישרה את הפנטום כתואם באופן מלא הן למכונות Halcyon והן למכונות Ethos שלה, והמכשיר חולק את אותם אישורים רגולטוריים בארה"ב ובאירופה כמו הגרסה המקורית תואמת MR.

שתי האיטרציות של הפנטום מגיעות עם ביקור תחזוקה שנתי, תוכנית מתמשכת של עדכוני תוכנה וחומרה, ואחריות רב שנתית הניתנת להגדרה. "אנחנו יודעים שאנחנו הילדים החדשים בשכונה. עיצוב הפנטום המודרני שלנו עוצב על ידי פיזיקאים קליניים ואנחנו ממשיכים לשלב את המשוב שלהם כדי ליידע את תוכנית השדרוג שלנו", אומר מרטנס. "נמשיך לשפר את המוצר באמצעות יכולות חדשות התומכות בתוכנה."

כדוגמה, Gevaert עובד כעת עם LAP על פונקציונליות חדשה שתאפשר להשוות מדידות דוסימטריות חדשות מול קריאות קודמות או מערך נתונים התייחסות. "זה יאפשר לנו להשוות ישירות בין מדידות שנלקחו בזמנים שונים", אמר. "באופן אידיאלי אנחנו רוצים שהכל יהיה מובנה בתוכנה אחת כדי למנוע את הצורך לייצא את הנתונים לכלי אחר."

מרטנס ועמיתיו ב-LAP מעריכים גם את פנטום המים THALES עבור מאיצים אחרים מסוג קדחת כגון מערכות ה-MR-guided Unity של אלקטה ומערכות Radixact של Accuray. "קולו של המשתמש בקרינה קלינית הוא יסוד לאיסוף הדרישות שלנו ולהבנת אופן השימוש במכונה בהקשר קליני", מוסיף מרטנס.

שים לב ש-LAP ו-THALES הם סימנים מסחריים של LAP. ייעודים של חברות ומוצרים אחרים משמשים רק לתיאור היישום של המוצרים שלנו.