Войти
| Наружная лучевая терапия | |
|---|---|
 Лучевая терапия таза. Лазеры и слепок под ногами используются для определения точного положения. ICD10 = D ?0 | |
| Другие названия | Teletherapy |
| ICD-9-CM | 92.21 - 92.26 |
| [редактировать в Wikidata ] | |
Внешняя лучевая терапия ( ДЛТ ) - наиболее распространенная форма лучевой терапии (лучевая терапия ). Пациент сидит или лежит на кушетке, и внешний источник ионизирующего излучения направлен на определенную часть тела. В отличие от брахитерапии (лучевая терапия с закрытым источником) и лучевой терапии с использованием открытого источника, при которых источник излучения находится внутри тела, внешняя лучевая терапия направляет излучение на опухоль извне тела. Ортовольтное («поверхностное») рентгеновское излучение используется для лечения рака кожи и поверхностных структур. Мегавольтное рентгеновское излучение используется для лечения глубоко расположенных опухолей (например, мочевого пузыря, кишечника, простаты, легких или головного мозга), тогда как мегавольтные электронные лучи обычно используются для лечения поверхностных поражений на глубину примерно 5 см (увеличение энергии пучка соответствует большему проникновению). Рентгеновские лучи и электронные лучи на сегодняшний день являются наиболее широко используемыми источниками внешней лучевой терапии. В небольшом количестве центров реализуются экспериментальные и пилотные программы с использованием пучков более тяжелых частиц, в частности, протонов, из-за быстрого падения поглощенной дозы под глубиной цели.
Историческое изображение, показывающее Гордона Айзекса, первый пациент, пролеченный лучевой терапией на линейном ускорителе (в данном случае пучком электронов) от ретинобластомы в 1957 году. Правый глаз Гордона был удален 11 января 1957 года, поскольку его рак распространился. Однако в его левом глазу была только локализованная опухоль, что побудило Генри Каплана попытаться вылечить его с помощью электронного луча. Обычно энергия диагностического и терапевтического гамма- и рентгеновское излучение выражается в киловольтах или мега вольт (кВ или МВ), тогда как энергия терапевтических электронов выражается в единицы мега электронвольт (МэВ). В первом случае это напряжение представляет собой максимальный электрический потенциал, используемый линейным ускорителем для создания пучка фотонов. Луч состоит из спектра энергий: максимальная энергия примерно равна максимальному электрическому потенциалу луча, умноженному на заряд электрона. Таким образом, пучок 1 МВ будет производить фотоны с энергией не более 1 МэВ. Средняя энергия рентгеновского излучения составляет лишь около 1/3 максимальной энергии. Качество и жесткость луча можно улучшить с помощью рентгеновских фильтров, которые улучшают однородность рентгеновского спектра.
Рентгеновские лучи, полезные с медицинской точки зрения, образуются, когда электроны ускоряются до энергий, при которых преобладает либо фотоэлектрический эффект (для диагностического использования, поскольку фотоэлектрический эффект обеспечивает сравнительно отличный контраст с эффективным атомным номером Z).) или комптоновское рассеяние и образование пар (при энергиях выше примерно 200 кэВ для первого и 1 МэВ для второго) для терапевтических рентгеновских лучей. Некоторые примеры энергии рентгеновского излучения, используемого в медицине:
Мегавольтное рентгеновское излучение является наиболее распространенным в лучевой терапии для лечения широкого спектра заболеваний. спектр раковых заболеваний. Поверхностное и ортовольтное рентгеновское излучение применяется для лечения рака на поверхности кожи или вблизи нее. Обычно рентгеновские лучи мегавольтной энергии с более высокой энергией выбираются, когда желательно максимизировать «бережное отношение к коже» (поскольку относительная доза для кожи ниже для таких высокоэнергетических лучей).
Полезные с медицинской точки зрения пучки фотонов также могут быть получены из радиоактивного источника, такого как иридий-192, цезий-137 или радий -226 ( который больше не используется в клинической практике) или кобальт-60. Такие фотонные пучки, полученные в результате радиоактивного распада, являются более или менее монохроматическими и правильно называются гамма-лучами. Обычный диапазон энергий составляет от 300 кэВ до 1,5 МэВ и зависит от изотопа. Примечательно, что пучки фотонов, происходящие от радиоизотопов, являются приблизительно моноэнергетическими, в отличие от непрерывного тормозного спектра от линейного ускорителя.
Терапевтическое излучение в основном генерируется в отделении лучевой терапии с использованием некоторого из следующего оборудования:
Пациент, получающий терапию кобальтом-60 на раннем аппарате телетерапии, вероятно, начало 1950-х годов. Кобальт находится в излучательной головке (вверху в центре), которая производит луч гамма-лучей, который проникает в тело пациента и поражает опухоль. Излучение, проходящее через пациента, поглощается свинцовым экраном напротив. Во время терапии головной блок медленно вращается вокруг пациента, чтобы уменьшить дозу излучения на здоровые ткани. Рентгеновские лучи генерируются путем бомбардировки электронами материала с высоким атомным числом. Если мишень удалена (и ток пучка уменьшился), получается пучок электронов высокой энергии. Электронные лучи полезны для лечения поверхностных поражений, потому что максимальная доза осаждения происходит вблизи поверхности. Затем доза быстро уменьшается с глубиной, щадя подлежащие ткани. Электронные пучки обычно имеют номинальную энергию в диапазоне 4–20 МэВ. В зависимости от энергии это соответствует диапазону обработки приблизительно 1–5 см (в водоэквивалентной ткани). Энергии выше 18 МэВ используются очень редко. Несмотря на то, что рентгеновская мишень удаляется в электронном режиме, луч должен быть распределен с помощью наборов тонких рассеивающих пленок, чтобы добиться плоских и симметричных профилей дозы в обрабатываемой ткани.
Многие линейные ускорители могут производить как электроны, так и рентгеновские лучи.
Адронная терапия включает терапевтическое использование протонов, нейтронов и более тяжелых ионов (полностью ионизированных атомных ядра). Из них протонная терапия является наиболее распространенной, хотя и довольно редкой по сравнению с другими формами дистанционной лучевой терапии, поскольку для нее требуется большое и дорогое оборудование. Гентри (часть, которая вращается вокруг пациента) представляет собой многоэтажную конструкцию, и система протонной терапии может стоить (по состоянию на 2009 год) до 150 миллионов долларов США.
Современные линейные ускорители оснащены многолепестковыми коллиматорами (MLC), которые могут перемещаться в пределах поля излучения при вращении гентри линейного ускорителя, блокируя поле по мере необходимости в соответствии с положением гентри. Эта технология дает специалистам по планированию лучевой терапии большую гибкость в защите органов, подверженных риску (OARS), при обеспечении доставки предписанной дозы к цели (целям). Типичный многолистный коллиматор состоит из двух наборов от 40 до 80 листов, каждый толщиной от 5 до 10 мм и нескольких сантиметров в двух других измерениях. Новые MLC теперь имеют до 160 листьев. Каждый лист в MLC выровнен параллельно полю излучения и может перемещаться независимо, чтобы заблокировать часть поля. Это позволяет адаптировать поле излучения к форме опухоли (регулируя положение листьев), тем самым сводя к минимуму количество здоровых тканей, подвергающихся воздействию излучения. На старых линейных ускорителях без MLC это должно выполняться вручную с использованием нескольких вручную созданных блоков.
Радиотерапевтическая капсула, состоящая из следующих элементов:. A.) держатель источника международного стандарта (обычно свинец),. B.) удерживающее кольцо, и. C.) "источник" телетерапии, состоящий из. D.) двух вложенных контейнеров из нержавеющей стали, приваренных к. E.) двух крышек из нержавеющей стали, окружающих. F.) защитного внутренний экран (обычно металлический уран или сплав вольфрама) и. G.) цилиндр с радиоактивным исходным материалом, часто, но не всегда кобальтом-60. Диаметр «источника» составляет 30 мм. Лучевая терапия с модулированной интенсивностью (IMRT) - это усовершенствованный метод лучевой терапии, используемый для минимизации количества облучаемых нормальных тканей в области лечения. В некоторых системах эта модуляция интенсивности достигается перемещением пластин в MLC во время лечения, тем самым создавая поле излучения с неоднородной (то есть модулированной) интенсивностью. С помощью IMRT онкологи-радиологи могут разбить пучок излучения на множество «бимлетов». Это позволяет онкологу-радиологу изменять интенсивность каждого бимлета. С помощью IMRT врачи часто могут еще больше ограничить количество излучения, получаемого здоровыми тканями вблизи опухоли. Врачи обнаружили, что это иногда позволяет им безопасно воздействовать на опухоль более высокой дозой радиации, потенциально увеличивая шанс излечения.
Терапия с волюметрической модуляцией дуги (VMAT) является расширением IMRT, где в дополнение к движению MLC линейный ускоритель перемещается вокруг пациента во время лечения. Это означает, что излучение не попадает в пациента только под небольшим количеством фиксированных углов, а может проникать под многими углами. Это может быть полезно для некоторых участков лечения, где целевой объем окружен рядом органов, которые должны быть защищены от дозы облучения.
Интенсивность рентгеновского излучения, производимого в линейный ускоритель мегавольт намного выше в центре луча по сравнению с краем. Чтобы противодействовать этому, используется сглаживающий фильтр. Сплющивающий фильтр представляет собой конус из металла (обычно из вольфрама); после прохождения рентгеновского луча через сглаживающий фильтр он будет иметь более однородный профиль, поскольку сглаживающий фильтр имеет такую форму, чтобы компенсировать прямое смещение импульса падающих на него электронов. Это упрощает планирование лечения, но также значительно снижает интенсивность луча. Благодаря большей вычислительной мощности и более эффективным алгоритмам планирования лечения потребность в более простых методах планирования лечения («перспективное планирование», при котором планировщик напрямую инструктирует линейный ускоритель о том, как проводить предписанное лечение). Это привело к повышенному интересу к обработке сглаживающим фильтром (FFF).
Преимущество лечения FFF заключается в увеличении максимальной мощности дозы в четыре раза, что позволяет сократить время лечения и уменьшить влияние движения пациента на проведение лечения. Это делает FFF особенно интересной областью стереотаксического лечения., где сокращение времени лечения может уменьшить движение пациента, и лечение груди, где есть потенциал для уменьшения дыхательного движения.
Лучевая терапия под визуальным контролем (IGRT) дополняет лучевую терапию визуализацией для повышения точности и точности локализации цели, тем самым уменьшая количество здоровых тканей в области лечения. Чем более совершенными становятся методы лечения с точки зрения точности нанесения дозы, тем выше становятся требования к IGRT. Чтобы пациенты могли воспользоваться такими сложными методами лечения, как IMRT или адронная терапия, желательна точность выравнивания пациента 0,5 мм и менее. Таким образом, новые методы, такие как проверка положения пациента на основе стереоскопического цифрового изображения в киловольтном изображении (PPVS) и оценка выравнивания на основе конусно-лучевой компьютерной томографии (КТ), обогащают диапазон современных подходов IGRT.
