Ker postajajo tehnike radioterapije vse bolj zapletene in uporaba hipofrakcioniranja še vedno narašča, je natančnost dovajanja sevanja pomembnejša kot kdaj koli prej. Zagotavljanje visokokakovostnega zdravljenja je odvisno od zmožnosti spremljanja in prilagajanja morebitnim spremembam v položaju pacienta med obsevanjem. Ena od nastajajočih tehnik, ki ponuja to sposobnost, je Čerenkovo slikanje, ki omogoča preverjanje zdravljenja v realnem času pri pacientu brez dodatne izpostavljenosti sevanju.
Svetloba Čerenkova nastane, ko nabit delec potuje s hitrostjo, ki presega hitrost svetlobe skozi določen medij. Med radioterapijo se čerenkovska svetloba oddaja, ko fotonski ali elektronski žarki potujejo skozi tkivo. Ta svetloba razkrije obliko in obseg polja zdravljenja na površini pacienta z intenzivnostjo, ki je sorazmerna dostavljenemu odmerku.
Zgodnja klinična preskušanja raziskovalcev na Zdravje Dartmouth in Dartmouth Engineering je pokazalo, da lahko Čerenkovo slikanje med radioterapijo odkrivanje neusklajenosti pacienta in odkrivanje blodečega sevanjaizboljšanje izvajanja zdravljenja za posamezne bolnike. Na podlagi teh začetnih izkušenj je ekipa zdaj implementirala prvi sistem za slikanje Čerenkova za rutinsko klinično uporabo v bolnišnici v skupnosti.
Poročanje o svojih ugotovitvah v Tehnične inovacije in podpora pacientom v radiološki onkologiji, raziskovalci opisujejo svoje prvo leto uporabe slikanja Čerenkova za slikanje bolnikov, ki so podvrženi rutinski radioterapiji.
Klinične izkušnje
Skupina pri Cheshire Medical Center namestil BeamSite Čerenkov sistem za slikanje septembra 2020, umerjanje sistema, optimizacija pogojev osvetlitve prostora in protokolov za nastavitev ter izvajanje testiranja od konca do konca pred začetkom klinične uporabe marca 2021.
V naslednjih 12 mesecih so uporabili sistem za spremljanje več kot 1700 zdravljenj raka, vključno z radioterapijo s prostim dihanjem in globokim vdihom z zadrževanjem dihanja (DIBH) ter približno 50 zdravljenji z elektronskimi žarki. Med vsakim obsevanjem so terapevti v realnem času pregledovali slike položaja pacientovega telesa in slike Čerenkova. Po obdelavi so fiziki analizirali posnete slike.
V tem letu je skupina odkrila več nepravilnosti med zdravljenjem in spremenila postopke zdravljenja, da bi zagotovila varnost bolnikov in izboljšala natančnost dostave. V nekaterih primerih so na primer slike Čerenkova zaznale dozo na dele telesa, kjer je niso pričakovali. Raziskovalci poročajo o dveh primerih primerov, ko so pri bolnicah, ki so prejemale oživitveno zdravljenje leve dojke, odkrili nenačrtovan odmerek. V enem primeru so izhodni odmerek iz polja zdravljenja opazili v desni dojki; pri drugi je bil odmerek dostavljen v brado zaradi rotacije glave. Kot odgovor na takšne anomalije lahko terapevti spremenijo frakcije zdravljenja ali celo ustavijo zdravljenje
Sistem za slikanje Čerenkov je zaznal tudi netočnost nastavitev ali nepričakovano gibanje bolnika. Ekipa opisuje primer 3D konformnega zdravljenja hrbtenice. Terapevti so kot referenco uporabili oris intenzivnosti slike Čerenkova iz prve frakcije, opazovali intrafrakcijsko gibanje in začasno ustavili zdravljenje. Drugje je bolnik, ki je prejemal radioterapijo DIBH na levi dojki, pokazal veliko variabilnost v položaju roke med vsako frakcijo.
Ekipa opisuje tudi bolj nenavadno uporabo te nove tehnologije pri zdravljenju tumorja, ki se nahaja nad srcem, kjer je bil za zmanjšanje odmerka srca uporabljen elektronski DIBH. Ker linijski napajalniki trenutno ne morejo zagotavljati dostave elektronov z zapornico, je ekipa uporabila vodenje slike Čerenkova za ročno zapiranje dostave DIBH, kot tudi za preverjanje točnosti dostave zdravljenja v realnem času.
Vizualizacija terapevtskega žarka izboljša izvajanje obsevalne terapije
Raziskovalci sklepajo, da se je Čerenkovo slikanje izkazalo za dragoceno klinično orodje za izboljšanje varnosti in natančnosti zdravljenja. Poudarjajo, da bi terapevti po samo eni uri praktičnega operativnega usposabljanja lahko upravljali sistem, spremljali bolnike in pregledovali slike Čerenkova v realnem času. To jim je omogočilo, da so po potrebi zaustavili, prilagodili ali celo prekinili zdravljenje.
Da bi v celoti izkoristili to tehnologijo, skupina predlaga več razvojnih programov. Ti vključujejo vmesnik sistema s sistemom za snemanje in preverjanje, kot tudi samodejno generiranje obrisov položaja telesa, označevalcev in kumulativnih obrisov intenzivnosti slike Čerenkova. Kombinacija z navodili za nastavitev površinske slike bi lahko zagotovila tudi močno orodje za prihodnje zdravljenje.
