211service.com
Radiacinė terapija judantiems taikiniams
Radioterapijos metu normalūs audiniai dažnai patenka į kryžminę ugnį. Žalą sukelia didelės energijos spinduliuotės pluoštai, naudojami naviko audiniui naikinti, ypač kai paciento kvėpavimas sukelia naviko pasislinkimą.
Keista pora: Įrenginio prototipas sujungia magnetinio rezonanso vaizdo aparatą su linijiniu greitintuvu – dviem technologijomis, kurios paprastai trukdo viena kitai. Mėlyni cilindrai, esantys vienas priešais kitą, yra vaizdo magnetai. Metalinis apskritimas, matomas kairėje gale, yra magnetinis ir spinduliuotės skydas, apsaugantis akceleratoriaus bangolaidį.
Kad geriau sektų naviko padėtį realiuoju laiku ir atitinkamai sureguliuotų spinduliuotę, Kanados Albertos universiteto mokslininkai sujungė linijinį greitintuvą su magnetinio rezonanso vaizduokliu. Šiandien Anaheime, Kalifornijoje, metinis susirinkimas Amerikos medicinos fizikų asociacijos mokslininkai pateiks įrodymų, kad šias technologijas apjungiantis prietaisas gali tiksliai sekti ir apšvitinti judantį taikinį.
Radiacinė terapija naudoja didelės energijos rentgeno spindulius iš medicininio linijinio greitintuvo, kad būtų pažeistas naviko audinys ir gydomas beveik visų rūšių vėžys. Jungtinėse Amerikos Valstijose pusė visų vėžiu sergančių pacientų gauna tokį gydymą, kuriam paprastai reikia 10–15 seansų, kurių kiekvienas trunka nuo 15 iki 30 minučių. Siekdami užtikrinti, kad visas navikas būtų apšvitintas, gydytojai turi apšvitinti sveikų audinių kraštą aplink jį, o tai sukelia šalutinį poveikį, įskaitant pykinimą, skausmą ir odos audinių pažeidimus. Tarp seansų sveiki audiniai atsinaujina, o navikas – ne. Vienas iš būdų sumažinti šalutinį poveikį yra sumažinti radiacijos dozę ir padidinti seansų skaičių, kartais net iki 35.
Norėtume sumažinti ribas ir padidinti spinduliuotės dozę, kad auglys būtų kontroliuojamas geriau be šalutinio poveikio, sako Gino Fallone , Albertos universiteto Onkologijos skyriaus medicinos fizikos skyriaus direktorius.
Kitas iššūkis yra auglio judėjimas gydymo metu. Gydymo metu plaučių ir prostatos navikai gali pasislinkti maždaug dviem centimetrais. Dabartinė radioterapija sprendžia šį iššūkį derinant spinduliuotės šaltinį su kompiuterinės tomografijos (KT) skenavimu. Tai padeda gydytojams sumažinti žalą sveikiems audiniams, tačiau kompiuterinės tomografijos tyrimai ne itin gerai parodo minkštąjį naviko audinį ir yra per lėti, kad būtų galima stebėti naviko judėjimą realiu laiku. Fallone grupė ėmėsi magnetinio rezonanso tomografijos (MRT), kuri suteikia aiškias minkštųjų audinių, pvz., navikų, nuotraukas, tikėdamasi, kad bus geriau.
Iki šiol nebuvo įmanoma naudoti MRT radioterapijai vadovauti. Taip yra todėl, kad MRT aparatai ir linijiniai greitintuvai, tiekiantys didelės energijos rentgeno spindulius radioterapijai, trukdo vienas kitam. MRT naudoja stiprų magnetą ir radijo dažnių bangų impulsus, kad sužadintų ir nuskaitytų protonų signalą, esantį vandens molekulėse, esančiose minkštuosiuose kūno audiniuose. Medicininiai linijiniai greitintuvai taip pat naudoja radijo dažnio impulsus, kad pagreitintų elektronus per bangolaidį link metalinio taikinio. Kai elektronai pasiekia taikinį, didelės energijos rentgeno spinduliai išeina iš kitos pusės; tada šie rentgeno spinduliai yra nukreipti į naviko audinį. Jei šios dvi mašinos yra toje pačioje patalpoje, magnetinis laukas iš MRT trukdo bangolaidžiui, neleidžiant elektronams įsibėgėti, o radijo dažnio impulsai iš linijinio greitintuvo trikdo vaizdo grotuvo magnetinį lauką, o tai pablogina vaizdo kokybę.
Norėdami sujungti technologijas, Albertos mokslininkai turėjo iš naujo suprojektuoti abu komponentus. Visa mašina sukurta skirtingai, sako Fallone. Naudojamas specialus ekranavimas. Ir vietoj to, kad būtų naudojamas didelio stiprumo magnetinis laukas, kurį sukuria superlaidžios vielos ritės, kaip klinikinėje MRT, aparatas naudoja silpną nuolatinį magnetą. Silpnas magnetas daug mažiau trukdo greitintuvui ir yra mažesnis ir pigesnis. Šį gruodį Fallone grupė paskelbė vaizdo tyrimų rezultatus, kurie parodė, kad naudojant linijinį greitintuvą be trukdžių galima generuoti MRT vaizdus.
Tačiau silpnas magnetas kelia kitokį iššūkį: vaizdo kokybė yra daug prastesnė. Taigi Stanfordo universiteto mokslininkai dirba su skaičiavimo metodais, kad gautų reikiamą informaciją iš šių mažesnės raiškos vaizdų. Diagnostiniam MRT reikalinga labai aukšta vaizdo kokybė, tačiau radioterapijai nereikia pamatyti naviko itin detaliai, sakoma. Amit Sawant , Stanfordo medicinos mokyklos radiacinės onkologijos instruktorius. Galite sau leisti prarasti [vaizdo] signalą ir vis tiek gauti pakankamai informacijos, kad žinotumėte, kada auglys juda. Tai, ką svarbu pamatyti radioterapijos metu, sako Fallone, yra naviko kraštai.
Fallone ir Sawant konferencijoje Anaheime pristatys pradinius vaizdo sekimo tyrimų, atliktų naudojant prototipo kombinuotą įrenginį, rezultatus. Sawant grupė apibūdins vaizdo gavimo programinę įrangą, leidžiančią aparatui gauti penkis dvimačius MRT vaizdus per sekundę - daug greičiau nei įprasta MRT. Stanfordo mokslininkai padidino vaizdo greitį sumažindami vaizdo plotą ir naudodami metodą, vadinamą suspaudimo jutimu. Saugant vaizdus apie 90 procentų duomenų išmetama; naudojant kompresinį jutimą, pirmiausia galima gauti tik svarbiausius 10 procentų vaizdo duomenų.
Fallone pateiks rezultatus, rodančius, kad tokios realiojo laiko gairės gali būti naudojamos prototipo įrenginio rentgeno spinduliui nukreipti. Iki šiol buvo galima naudoti tik KT, kad būtų galima vadovautis vaizdu, sakoma Bhadrasain Vikram , Nacionalinio vėžio instituto Radiacinių tyrimų programos klinikinės radiacinės onkologijos skyriaus vyr. Įdomu, kad [MRT] tampa prieinama, kad būtų galima pradėti klausti, ar jis gali suteikti tikslesnės informacijos. Vikramas teigia, kad geresnės radioterapijos gairės gali paspartinti gydymą ar net išgydyti kai kuriuos vėžio atvejus, kurių šiandien negalite išgydyti.
Tačiau prieš pradedant išbandyti sistemą su pacientais, mokslininkai įspėja, kad vaizdų gavimo procesą reikia dar labiau paspartinti, kad būtų galima padaryti 3D vaizdus. Prietaisą taip pat reikės išbandyti su gyvūnais. Fallone'as apskaičiavo, kad bandymai su žmonėmis laukia mažiausiai penkerių metų.