Фотонная лучевая терапия

Лучевая терапия – направление радиационной медицины, которое использует ионизирующее излучение в борьбе со злокачественными образованиями. Говоря о лучевой терапии, чаще всего понимают дистанционно лучевую терапию, которая по своей сути может быть классифицирована по составу ионизирующего излучения,состоящего из: фотонов, электронов, протонов, нейтронов, тяжелых ионов. На сегодняшний момент в клиниках по всему миру наиболее распространена дистанционно лучевая терапия с использованием фотонов и электронов. Однако, в последнее время интерес медицинских учреждений к протонной, бор нейтрон-захватной терапии, терапии ионами углерода неуклонно растет.

В настоящем разделе будут представлены виды фотонной терапии:

классическая фотонная терапия (двумерная фотонная терапия)
3D-конформная лучевая терапия
Лучевая терапия с поперечной модуляцией интенсивности пучка (IMRT)
Стереотаксическая лучевая терапия, также известная как радиохирургия, гамма-нож, кибер-нож или SBRT
Объемная модулированная дуговая терапия (VMAT, RapidArc)

Двумерная фотонная терапия

При проведение классической лучевой терапии применяют рентгеновские пленки для направления и позиционирования пучков излучения. Аппарат, называемый «флюороскопический симулятор», часто используется для планирования лучевой терапии. Кости, видимые на рентгеновском снимке, используются в качестве ориентиров, чтобы определить, где находится опухоль и как правильно позиционировать пучок излучения для максимального воздействия на опухоль и минимального на здоровые ткани. Планирование не занимает много времени, и пациенты обычно могут быстро начать лечение по сравнению с другими видами лучевой терапии, которые требуют более глубокого (и отнимающего много времени) планирования. Этот вид лечения часто используется для срочного лечения.

3D-конформная лучевая терапия

В основе метода лежит дозиметрическое планирование с использованием КТ-изображений. Этот процесс называется трехмерной конформной лучевой терапией.
На первом этапе пациенту выполняют компьютерную томографию или позитронно-эмиссионную томграфию совмещенную с компьютерной томографией. Далее по этим изображениям проводится дозиметрическое планирование лучевой терапию. После чего система планирования моделирует пучки фотонов и выдает результат в виде дозового распределения (покрытия) опухолевой и нормальных тканей

Лучевая терапия с поперечной модуляцией интенсивности пучка (IMRT)

Лучевая терапия с модулированной интенсивностью (IMRT) – это усовершенствованный режим высокоточной лучевой терапии, в котором используются управляемые компьютером линейные ускорители для доставки точных доз излучения к злокачественной опухоли или определенным областям внутри опухоли. IMRT позволяет дозе облучения более точно соответствовать трехмерной (3-D) форме опухоли путем модуляции или управления интенсивностью пучка излучения в нескольких небольших объемах.

Слева – классическая 3D лучевая терапия, cправа – режим IMRT

IMRT также позволяет направить более высокие дозы излучения на опухоль, сводя к минимуму дозу на окружающие нормальные критические структуры. Лечение тщательно планируется с использованием компьютерной томографии или магнитно-резонансной томографии в сочетании с расчетами дозы.

Поскольку отношение доз получаемых нормальной тканью и опухолевой снижается до минимума при использовании метода IMRT, более высокие дозы излучения могут быть безопасно доставлены в опухоль с меньшим количеством побочных эффектов по сравнению с традиционными методами лучевой терапии. IMRT также может снизить токсичность лечения, даже если дозы не увеличиваются. Из-за своей сложности IMRT требует немного более длительного ежедневного лечения, а также дополнительных планов и проверок безопасности, прежде чем пациент сможет начать лечение, по сравнению с традиционной лучевой терапией.

Стереотаксическая лучевая терапия

Стереотаксическая лучевая терапия также известна как радиохирургия, гамма-нож, кибер-нож или SBRT.

Стереотаксическая лучевая терапия очень точно доставляет высокую дозу излучения к опухоли. В стереотаксической лучевой терапии используются разные углы для фокусировки излучения в одной точке. Данный метод лучевой терапии требует меньшего количества «фракций» излучения по сравнению со стандартным излучением. Однако доза излучения с каждой фракцией намного выше. Стереотаксическая лучевая терапия обеспечивает подведение высокой дозы к опухолевой ткани, избегая при этом излишнего облучения здоровой.

Существует два типа стереотаксической лучевой терапии

Стереотаксическая лучевая терапия (SBRT)

Стереотаксическая лучевая терапия (SBRT) включает точную доставку излучения за 2-5 фракций. SBRT можно использовать на многих участках тела, включая легкие, простату, печень, мозг и кости. Как и в радиохирургии, компьютерное программное обеспечение создает и контролирует множество лучей с помощью многолепесткового коллиматора, чтобы опухоль получила большую дозу, минимизируя эффект воздействия на близлежащие нормальные ткани. Из-за больших различий в дозах облучения необходимо очень точное нацеливание на опухоль. Иммобилизация имеет решающее значение для точного нацеливания и согласованности при каждом лечении.

Стереотаксическая лучевая терапия может быть выполнена не только с использованием линейных ускорителей как источников линейными, нои также системой CyberKnife, в основе которой лежат источники 60-Со. CyberKnife уникален тем, что представляет собой линейный ускоритель, размещенный на руке робота, что дает ему широкий диапазон движений. Роботизированная рука позволяет CyberKnife лечить опухоли под разными углами, дополнительно минимизируя радиационное воздействие на нормальные ткани.

Кибер нож

Кроме того, передовая технология CyberKnife позволяет ему отслеживать опухоли в режиме реального времени, чтобы контролировать дыхательные движения и еще больше сокращать воздействие на нормальные ткани.

Стереотаксическая радиохирургия

Чаще всего радиохирургия используется с одной фракцией при опухолях головного мозга. Череп служит стабильным ориентиром для локализации опухоли. Каркас головы или нимб, возможно, потребуется прикрепить к черепу с помощью небольших шурупов. Это обеспечивает правильное положение головы в лечебном аппарате и обеспечивает точную подведение излучения за один сеанс.

С головной рамкой делается МРТ для картирования опухоли, и рамка служит ориентиром для определения местоположения опухоли. Затем МРТ используется для планирования лучевой терапии с помощью программного обеспечения. Опухоль и здоровые области очерчиваются на МРТ. Поскольку МРТ была сделана с надетой рамкой, расположение опухоли в рамке должно быть таким же на аппарате для лечения. Затем рама прикрепляется к лечебному аппарату, и излучение доставляется с высокой точностью.

Для проведения радиохирургии можно использовать несколько различных аппаратов, в том числе аппараты GammaKnife и специализированные линейные ускорители. Радиохирургия ограничена необходимостью точной иммобилизации опухоли и её размером, который можно лечить. Из-за очень небольшой площади очень интенсивного излучения, используемого в радиохирургии, с помощью этого метода можно лечить только опухоли менее 5 сантиметров

Объемная модулированная дуговая терапия (VMAT, RapidArc)

Развитие метода IMRT привело к тому, что был разработан метод объемно-модулированной дуговой терапии (VMAT). Методика лучевой терапии, при которой облучение может проводиться под любыми возможными углами, в диапазоне 360 градусов. Распределение дозы облучения при объемно-модулированном облучении максимально соответствует форме опухоли, благодаря чему эффективность воздействия на опухоль повышается, а нагрузка на здоровые органы и ткани вокруг нее – снижается.
При лечении следует использовать линейный ускоритель. На практике этот метод позволяет выполнять лечение намного быстрее, чем другие методы с одним полным вращением.
Предварительная подготовка заключается в подборе фиксирующих устройств, для обеспечения неподвижности пациента во время лучевой терапии. Далее проврдится процедура дозиметрического планирования терапии. Во время процедуры, при планировании которой использовалась методика VMAT, лепестки коллиматора непрерывно движутся, изменяя размеры и форму поля облучения, варьируя интенсивность дозы. Преимущество этого метода лучевой терапии – возможность максимально сократить время процедуры.