Комната облучения с системой гантри

22 Июля 2011
Л.В. Локацкая, врач высшей категории
Комната облучения с системой гантри

Цель протонной терапии – точный расчет дозы облучения, необходимой для полного уничтожения опухоли при одновременном обеспечении защиты здоровых тканей и жизненно важных органов пациента. Система гантри (система транспортировки пучка протонов под разными направлениями) компании IBA помогает направить пучок с максимальной точностью (задается оптимальный угол воздействия) и, следовательно, поразить мишень.

Цель протонной терапии – точный расчет дозы облучения, необходимой для полного уничтожения опухоли при одновременном обеспечении защиты здоровых тканей и жизненно важных органов пациента. Система гантри (система транспортировки пучка протонов под разными направлениями) компании IBA помогает направить пучок с максимальной точностью (задается оптимальный угол воздействия) и, следовательно, поразить мишень.

Список показаний для протонной терапии беспрестанно пополняется. Помимо онкологии данная терапия c высокой эффективностью может применяться в кардиологии, эндокринологии и т.п. Кроме того, с каждым днем разрабатываются новые клинические испытания и протоколы.

Сегодня протонная терапия применяется для борьбы со следующими заболеваниями: рак предстательной железы, новообразования в области основания черепа (менингиомы, акустические невриномы, хордомы, хондросаркомы), изолированные метастазы в головном мозге, аденома гипофиза, артериовенозные патологии (AVMs), спинномозговые опухоли. Данный вид лечения весьма эффективен при опухолях рото- и носоглотки (хондромы, хондросаркомы), желудочно-кишечного тракта и глаз (увеальная меланома, дегенерации желтого пятна). Протонная терапия широко используется и в детской практике – при опухолях головного и спинного мозга, офтальмологических новообразованиях, саркоме основания черепа и позвоночника, тазовых и брюшных злокачественных опухолях. Разумеется, этот список показаний далеко не полный.

Новая модель процедурной комнаты EmPath

Гантри – это подвижный участок системы транспортировки пучка протонов, направляющий его к опухоли через специальный наконечник. Эта изоцентрическая система спроектирована специалистами компании IBA для обеспечения максимального доступа к опухоли. Она имеет множество преимуществ:

- гантри вращается на 360°, позволяя воздействовать на опухоль в любом месте организма па­циента, не подвергая его опасности;

- вращение может осуществляться при максимальной скорости 1 круг в минуту, обеспечивая быстрое и точное позиционирование. При этом мишень удерживается в изоцентре с постоянной субмиллиметровой точностью.

Используя систему гантри IBA, можно определить наиболее подходящее положение пучка для лечения пациента, с максимальной точностью поразить мишень, находящуюся в любой точке его организма, обеспечивая максимальную дозу, но не затрагивая здоровые ткани и минимизируя риск повторного возникновения опухолей.

Система позиционирования пациентов

Каждая процедурная комната с системой гантри включает систему позиционирования пациента. Это робототехническое устройство должно вращать пациента, чтобы точно поместить мишень в положение, наиболее подходящее для направления пучка. IBA предлагает два типа робототехнических устройств.

Традиционный позиционер пациентов (1 поколение) имеет 6 степеней свободного перемещения:

  • три направления линейного перемещения по прямоугольному периметру, вращение по вертикальным осям и ±3° наклона и переворота кушетки пациента. Это главное преимущество в сравнении с традиционными столами для проведения лучевой терапии, которые ограничивают позиционирование пациента, не позволяя осуществлять его наклон или вращение;
  • традиционный позиционер пациента;
  • движение аналогично линейному ускорителю.

Робототехнический позиционер пациентов (2 поколение) предлагает такую же свободу движений, как и позиционер первого поколения, дополнительно обеспечивая следующие опции:

  • наклон и переворот до ±10°;
  • дополнительные услуги, такие как подача воды и подключение инструментов для контроля качества;
  • большее растяжение позиционирующего рычага в процедурной комнате, что расширяет спектр возможного использования.

Позиционирование пациента занимает довольно много времени, но это необходимая операция. Нужно не только обеспечить самое подходящее лечение пациента, но и организовать рабочий процесс так, чтобы производительность была оптимальной. Существует два способа позиционирования пациента – внутри и снаружи процедурной комнаты. Последний из них пока находится в стадии разработки и подлежит сертификации в Управлении по контролю за продуктами и лекарствами Совета Европы.

Врач сам выбирает способ позиционирования пациента. Если корректировка его положения происходит внутри процедурной комнаты, то все оборудование для получения изображений располагается внутри корпуса системы гантри. Это ограничивает движения пациента перед проведением сеанса. Основные преимущества данного способа заключаются в следующем:

- любые изменения положения кушетки;

- обеспение максимально высокой точности при выполнении процедуры.

Компания IBA предлагает следующие решения.

Лазерные поля. Это устройство проецирует плоскости красного света (лазер) на пациента. Пересечение нескольких линий определяет изоцентр процедурной комнаты. Врач перемещает пациента, руководствуясь визуальным обозначением лазерных линий на его коже. Этот способ обеспечивает предварительную центровку пациента и доступен во всех типах комнат.

Рентгенограмма, снятая прямоугольными лучами. Система состоит из цифрового рецептора рентгеновских лучей (также называемого индикаторными панелями), соединенного с рентгеновскими трубками, которые генерируют цифровые рентгенограммы (ЦР) во время центровки. Рентгенограммы показывают костные структуры – ориентиры / имплантированные маркеры и проекцию изоцентра. Врач использует эти данные для их сравнения с цифровыми реконструированными рентгенограммами (ЦРР), созданными на основе системы позиционирования сеанса (TPS), и расчета поправочного вектора, определяющего необходимые изменения положения пациента. Цифровая рентгенограмма может быть также автоматически сравнена с набором данных, полученных в результате диагностической компьютерной томографии.

Универсальный интерфейс, активирующий пучок (УИАП). Список устройств и инструментов, позволяющих активировать пучок и/или перемещать пациента с целью измерения внешних параметров до проведения сеанса, постоянно увеличивается. Для облегчения ежедневной работы врача компания IBA разработала универсальный многофункциональный интерфейс, позволяющий подключить любое устройство к Proteus 235 (при условии соответствия данного устройства интерфейсу). Врач может ощутить большую степень гибкости устройства и легко переключаться с одной системы на другую.

Подвесной пульт ручного управления. Большая часть действий врача, управляющего рентгеновской аппаратурой, осуществляется в пределах процедурной комнаты. С целью обеспечения максимальной гибкости управления врач может выполнять позиционирование системы гантри посредством эргономичного портативного прибора – подвесного пульта ручного управления IBA. Это устройство для дистанционного управления максимально легко в использовании и обеспечивает специалисту свободу действий.

Подвесной пульт соответствует многочисленным стандартам техники безопасности. Например, система гантри вращается только в том случае, если врач нажимает кнопку «Включить» на пульте управления, останавливается на предельной скорости при 5° поворота для обеспечения максимальной степени безопасности пациента. С помощью подвесного пульта ручного управления можно контролировать:

  • вращение системы гантри для обеспечения наилучшего положения наконечника;
  • позиционирующие лазеры;
  • прямоугольные рентгеновские лучи и индикаторные панели;
  • движения системы позиционирования для помещения пациента в положение для регулировки и проведения сеанса;
  • удлинение/смещение сопла.

Управление транспортировкой луча

Не существует двух одинаковых пациентов, как и двух одинаковых болезней, для лечения которых необходима лучевая терапия. В каждом индивидуальном случае должны использоваться наиболее подходящие ее методы.

Учитывая это, компания IBA разработала оборудование, позволяющее транспортировать луч четырьмя разными способами, такими как однократное рассеяние, двукратное рассеяние, равномерное сканирование и сканирование тонким пучком. Врач может выбрать наиболее подходящий способ транспортировки пучка, не используя ручное регулирование.

Однократное рассеивание. Этот метод предназначен для воздействия на поля диаметром менее семи сантиметров, что позволяет сохранять достаточно низкий уровень нейтронов. Например, этот метод всегда используется для лечения глазных опухолей или в случае облучения новообразований, расположенных вблизи важных органов.

Двукратное рассеивание. Это пассивный метод для рассеяния пучка в перпендикулярном направлении. Испускаемый тонкий пучок рассеивается и превращается в плоский симметричный пучок на заданных поверхности и глубине. Этот метод позволяет лечить опухоли большего диаметра (до 30 см).

Равномерное сканирование. Этот способ сканирования позволяет охватить опухоль слой за слоем, начиная с самого дальнего. Равномерность распределения дозы на мишени больше, чем при использовании методов рассеяния.

Сканирование тонким пучком (СУП). Это активный метод излучения протонного пучка в перпендикулярном направлении. Пучок протонов непрерывно перемещается с помощью электромагнитного сканирования вдоль осей X и Y, чтобы точно и быстро охватить все поле опухоли. В процессе его движения модулируется ток пучка. Одно из преимуществ данного способа состоит в том, что он позволяет облучить каждый слой несколько раз (на очень высокой скорости) для обеспечения лучшего эффекта.

Сопла

Сопло предварительно коллимирует пучок на выходе. Оно может иметь разные размеры – от 10 до 25 см в диаметре, быть прямоугольной формы (30 х 40 см) для больших полей.

Сопла могут быть 4 видов:

- 100 для полей диаметром 135 мм в изоцентре;

- 180 для полей диаметром 185 мм в изоцентре;

- 250 для полей диаметром 275 мм в изоцентре;

- 300 х 400 для полей размером 300 х 400 мм в изоцентре.

Пропускная способность установки

Система Proteus 235, разработанная компанией IBA, довольно надежна. Ученым из Университета штата Флорида, Института протонной терапии удалось довести ее работоспособность до 98% в течение первых лет проведения операций.

Цифры, используемые для расчета производительности, различаются в зависимости от следующих факторов:

  • возраста пациентов (дети ­требуют больше времени для ­позиционирования, чем взрослые);
  • ежедневного количества часов, которое затрачивается на проведение сеансов;
  • проведения лечения или исследования;
  • индивидуальной кривой приобретения навыков;
  • количества процедурных комнат с системами гантри, с которыми работает специалист.

Пропускная способность оборудования для протонной терапии (3 процедурные комнаты с системой гантри и 1 комната с неподвижным лучом) – около 2000 пациентов в год.