Оскільки методи променевої терапії стають все більш складними, а використання гіпофракціонування продовжує зростати, точність доставки випромінювання є більш важливою, ніж будь-коли. Забезпечення високоякісного лікування залежить від здатності контролювати та адаптуватися до будь-яких змін положення пацієнта під час опромінення. Одним із нових методів, що пропонує таку можливість, є візуалізація Черенкова, яка дозволяє перевірити лікування в режимі реального часу на пацієнті без додаткового опромінення.
Черенковське світло виникає, коли заряджена частинка рухається через певне середовище зі швидкістю, що перевищує швидкість світла. Під час променевої терапії світло Черенкова випромінюється, коли пучки фотонів або електронів проходять крізь тканину. Це світло показує форму та розмір поля лікування на поверхні пацієнта з інтенсивністю, пропорційною доставленій дозі.
Ранні клінічні випробування, проведені дослідниками в Здоров'я Дартмута та Дартмут Інжиніринг вказано, що зображення Черенкова під час променевої терапії може визначати зміщення пацієнта та виявляти розсіяне випромінювання, покращення лікування для окремих пацієнтів. На основі цього початкового досвіду команда впровадила першу систему візуалізації Черенкова для звичайного клінічного використання в місцевій лікарні.
Повідомляючи про свої висновки в Технічні інновації та підтримка пацієнтів у радіаційній онкології, дослідники описують свій перший рік використання візуалізації Черенкова для зображення пацієнтів, які проходять звичайну променеву терапію.
Клінічний досвід
Група при Медичний центр Чешира встановлено BeamSite Система візуалізації Черенкова у вересні 2020 року, калібрування системи, оптимізація умов освітлення кімнати та протоколів налаштування, а також проведення наскрізного тестування перед початком клінічного використання в березні 2021 року.
Протягом наступних 12 місяців вони використовували систему для моніторингу понад 1700 методів лікування раку, включаючи променеву терапію з вільним диханням і глибокою затримкою дихання (DIBH), а також близько 50 процедур за допомогою електронних променів. Під час кожного опромінення терапевти переглядали зображення положення тіла пацієнта та зображення Черенкова в реальному часі. Після обробки фізики проаналізували зроблені зображення.
Протягом цього року команда виявила кілька аномалій під час лікування, змінивши процедури лікування, щоб забезпечити безпеку пацієнтів і підвищити точність доставки. У деяких випадках, наприклад, зображення Черенкова виявили дозу в частинах тіла, де вона не очікувалася. Дослідники повідомляють про два приклади випадків, коли незаплановану дозу було виявлено у пацієнтів, які отримували посилене лікування лівої грудей. В одному випадку вихідна доза з поля обробки спостерігалася в правій молочній залозі; в іншому доза була доставлена до підборіддя завдяки повороту голови. У відповідь на такі аномалії терапевти можуть змінити фракції лікування або навіть припинити лікування
Система візуалізації Черенкова також виявляла неточності налаштування або несподівані рухи пацієнта. Команда описує приклад тривимірного конформного лікування хребта. Використовуючи схему інтенсивності зображення Черенкова з першої фракції як еталон, терапевти спостерігали внутрішньофракційний рух і призупинили лікування. В іншому місці пацієнт, який отримував променеву терапію DIBH лівої грудей, продемонстрував велику варіабельність положення руки між кожною фракцією.
Команда також описує більш незвичне використання цієї нової технології в лікуванні пухлини, розташованої над серцем, де електрон DIBH використовувався для зменшення дози серця. Оскільки лінійні ускорювачі наразі не можуть забезпечити доставку електронів зі стробом, команда використала вказівки із зображень Черенкова, щоб вручну ввімкнути доставку DIBH, а також перевірити точність доставки лікування в режимі реального часу.
Візуалізація лікувального променя покращує проведення променевої терапії
Дослідники дійшли висновку, що візуалізація Черенкова виявилася цінним клінічним інструментом для підвищення безпеки та точності лікування. Вони зазначають, що після однієї години практичного навчання терапевти могли керувати системою, спостерігати за пацієнтами та переглядати зображення Черенкова в режимі реального часу. Це дозволило їм призупинити, налаштувати або навіть припинити лікування за потреби.
Щоб повністю використовувати цю технологію, команда пропонує кілька розробок програмного забезпечення. До них відноситься система, що взаємодіє з системою запису та перевірки, а також автоматична генерація контурів положення тіла, маркерів і сукупних контурів інтенсивності зображення Черенкова. Поєднання з інструкціями з налаштування зображення поверхні також може стати потужним інструментом для майбутніх процедур.
