Nowoczesne Metody Stosowane w Radioterapii

NOWOCZESNE METODY STOSOWANE W RADIOTERAPIIWIELKOPOLSKIE CENTRUM ONKOLOGII !!BARTOSZ BĄK

POZNAŃ 2014

RADIOTERAPIA

Radioterapia wykorzystuje promieniowanie

elektromagnetyczne X i gamma, wiązki elektronów i protonów, aby zniszczyć komórki nowotworowe,

powstrzymać ich namnażanie i rozsiew.

Radioterapia może odbywać się w skojarzeniu z innymi metodami leczenia (takimi jak chemioterapia lub chirurgia):

równocześnie lub sekwencyjnie.

Około 60% wszystkich pacjentów z rakiem otrzyma radioterapię na pewnym

etapie leczenia przeciwnowotworowego.

RADIOTERAPIA

METODY LECZENIA ONKOLOGICZNEGO !• CHIRURGIA • RADIOTERAPIA, • CHEMIOTERAPIA, • HORMONOTERAPIA, • IMMUNOTERAPIA, • TERAPIE CELOWANE.

UDZIAŁ RADIOTERAPII W PROGRAMACH

LECZENIA SKOJARZONEGO• z chirurgią np.

- RT pooperacyjna po zabiegach nieradykalnych (tzw. dodatni margines chirurgiczny czyli komórki nowotworowe pozostawione w loży) - praktycznie każda lokalizacja

- RT przedoperacyjna, żeby zniszczyć mikro-rozsiew nowotworowy wokół guza pierwotnego i poprawić radykalność zabiegu (standard np. w raku odbytnicy)

• z chemioterapią:

- jednoczasowo (np. intensywne leczenie w zaawansowanym raku krtani umożliwia zachowanie narządu)

- naprzemiennie (np. rak piersi - kontrola miejscowa dzięki RT a niszczenie mikroprzerzutów na obwodzie CTH). !

ZASIĘG PENETRACJI W ZALEŻNOŚCI OD ENERGIIWRAZ ZE WZROSTEM ENERGII, WZRASTA PENETRACJA PROMIENI I SPADA DAWKA PODANA NA SKÓRĘ

ROZKŁAD DAWKI PROMIENIOWANIA

ZALEŻY NIE TYLKO OD ENERGII, ALE RÓWNIEŻ OD RODZAJU PROMIENIOWANIA !

ROZKŁAD DAWKI PROMIENIOWANIA

IZODOZY - LINIE ŁĄCZĄCE PUNKTY O TEJ SAMEJ DAWCE POCHŁONIĘTEJ !!

NATURA PROMIENIOWANIA JONIZUJĄCEGO

PROMIENIOWANIE JONIZUJĄCE JEST ENERGIĄ !!• W CHWILI ODDZIAŁYWANIA PROMIENIOWANIA Z MATERIĄ DOCHODZI DO PRZEKAZANIA ENERGII OŚRODKOWI !!• GDY ENERGIA JEST WYSTARCZAJĄCO WYSOKA DOCHODZI DO ODERWANIA ELEKTRONU Z ORBITY ATOMU I JONIZACJI

RODZAJE PROMIENIOWANIA

• PROMIENIOWANIE ELEKTROMAGNETYCZNE (FOTONY)

!!!• PROMIENIOWANIE KORPUSKULARNE (CZĄSTECZKI)

PROMIENIOWANIE ELEKTROMAGNETYCZNE

Przenoszone jest jako pakiety energii bez masy i ładunku – fotony

Fotony mają wystarczająco wysoką energię aby powodować jonizację

Foton przekazuje swoją energię materii na drodze trzech zjawisk: !

ZJAWISKA FOTOELEKTRYCZNEGO !!ZJAWISKA COMPTONA !!ZJAWISKA TWORZENIA PAR ELEKTRON-POZYTON

PROMIENIOWANIE ELEKTROMAGNETYCZNE

PROMIENIOWANIE GAMMA (G)

PROMIENIOWANIE X (RENTGENOWSKIE)

powstaje w wyniku naturalnej lub

sztucznej promieniotwórczości,

na skutek rozpadu jąder pierwiastków

promieniotwórczych

powstaje w wyniku zahamowania

przyspieszonych elektronów na tarczy –

wytwarzane w lampach rentgenowskich i przyspieszaczach

liniowych

PROMIENIOWANIE CZĄSTECZKOWE

PRZENOSZONE JEST W POSTACI SUBATOMOWYCH CZĄSTECZEK !!• NAJCZĘŚCIEJ STOSOWANE SĄ ELEKTRONY – PROMIENIOWANIE B !!• RZADZIEJ PROTONY, NEUTRONY, MEZONY I JĄDRA ATOMOWE

MECHANIZM BEZPOŚREDNI

efekt tarczy – krytyczna struktura dla komórki, jest uszkadzana bezpośrednio

MECHANIZM POŚREDNI

uszkodzenie struktur komórkowych przez wolne rodniki, powstałe w wyniku radiolizy wody

PROMIENIOWRAŻLIWOŚĆPROMIENIOWRAŻLIWOŚĆ określa podstawową wrażliwość komórek na napromienianie, odnosi się do komórek prawidłowych i nowotworowych

Promieniowrażliwość komórki zależy od:

• jednorodności populacji komórek, • zdolności do naprawy uszkodzeń popromiennych, • fazy cyklu komórkowego,• stopnia utlenowania komórki, • stopnia uwodnienia komórki.

WRAŻLIWOŚĆ KOMÓREK NA DZIAŁANIE PROMIENIOWANIA JONIZUJĄCEGO JEST WPROST PROPORCJONALNA DO ICH AKTYWNOŚCI PODZIAŁOWEJI ODWROTNIE PROPORCJONALNA DO STOPNIA ICH ZRÓŻNICOWANIA

• nowotwory o różnej histogenezie cechują się promieniowrażliwością zbliżoną do tkanek, z których się wywodzą,

• młode, niezróżnicowane i często dzielące się komórki są najbardziej promieniowrażliwe,

•powyższe prawo dotyczy komórek prawidłowych i nowotworowych.

PROMIENIOWRAŻLIWOŚĆ NOWOTWORÓW

NAJWYŻSZA ŚREDNIA NAJNIŻSZA

BIAŁACZKI CHŁONIAKI NASIENIAKI

NEUROBLASTOMA

RAK SKÓRY RAK SZYJKI MACICY

RAK TRZONU MACICY

RAK KRTANI

RAK PROSTATY RAK TARCZYCY

MIĘSAKI CZERNIAKI

25-45 Gy 45-70 Gy > 70 Gy

DAWKI TERAPEUTYCZNE

ODCZYNY POPROMIENNE

Komórki bezpośrednio odpowiedzialne za powstanie odczynu popromiennego to komórki tarczowe.

Odpowiedź tkanek zdrowych na napromienianie opisywana jest jako wczesny i późny odczyn

popromienny.

ODCZYN WCZESNY

Cechy kliniczne:

• Występuje w trakcie lub do 3 miesięcy po zakończeniu radioterapii

• Ustępuje samoistnie lub po prostym leczeniu farmakologicznym

• Przebieg ma stopniowy i narastający

• Krótki całkowity czas leczenia prowadzi do większego nasilenia odczynu.

• Zwykle nie stanowi zagrożenia życia

ODCZYN PÓŹNY

Cechy kliniczne:

•Występuje po 3 miesiącach od zakończenia radioterapii

•Zwykle jest trwały

•Pojawia się nagle

•Może powodować zagrożenie dla życia pacjenta

RADIOTERAPIA

!

• Wiązka promieniowania (fotony lub cząstki naładowane) jest generowana przez liniowy akcelerator cząstek (akcelerator liniowy w skrócie)

• Akceleratory liniowe (LINAC), tworzą elektrony i przyspieszają je generując wiązki wysokoenergetyczne

• Wiązka wysokoenergetyczna penetrując tkanki pacjenta powoduje uszkodzenie komórek nowotworowych - terapia (i zdrowych - odczyny)

• Radioterapia zewnętrznymi wiązkami EBRT jest najbardziej rozpowszechnioną formą radioterapii

HISTORIA RADIOTERAPII1895 Roentgen odkrywa promieniowanie Rentgenowskie Xrays

1896 Becquerel odkrywa radioaktywność

1898 Curie okrywa Rad

późne 1890’s użycie terapeutyczne

1920’s reliable Xray tubes (150-300Kv)

1950’s Cobalt (1Mv or million volt)

1960’s Linear Accelerator (4 - 25 million)

1970’s computers and CT scans

1980’s 3-D radiotherapy

1990’s 3D conformal therapy

2002 IMRT (intensity modulated radiotherapy)

2002+ IGRT (image guided and radiosurgery)

INTENSITY-MODULATED RADIATION THERAPY (IMRT)

RYSUNEK: RÓŻNICE MIĘDZY !

  (A) KONWENCJONALNA RADIOTERAPIA

  (B) RADIOTERAPIA KONFORMALNA (CRT) BEZ

MODULACJI INTENSYWNOŚCI (C) RT Z MODULACJĄ

INTENSYWNOŚCI (IMRT)

IMAGE GUIDED RADIOTHERAPY (IGRT)

• IGRT można przeprowadzać statycznie lub dynamicznie (w czasie rzeczywistym)

• IGRT KONCEPCJA:

• Pozwala na zmniejszenie marginesów wokół guza

• Minimalizację objętości zdrowych tkanek narażonych na promieniowanie podczas leczenia

• Zmniejszenie geometrycznych przesunięć przez ocenę geometrii pacjenta w trakcie leczenia

• Dostosowanie pozycji pacjenta

• Dostosowania planu leczenia w odniesieniu do anatomicznych zmian zachodzących w trakcie Radioterapii

• NIEPEWNOŚCI:

• IGRT obejmuje również potencjalne zagrożenie dotycząca zmniejszenia marginesów do poziomów, które mogą być niewystarczające

IMAGE GUIDED RADIOTHERAPY (IGRT)

CLINAC

HISTORIA RADIOTERAPII

3D CRT VS IMRT

CZYM DYSPONUJEMY

• Radioterapia ewoluowała z 2D do 3D w procesie planowania leczenia, w ten sam sposób podobny rozwój można zaobserwować w IGRT.

• DRR i EPID w procesie planowania i weryfikacji zastąpiły filmy radiologiczne.

• Objętościowe (Wolumetryczne) obrazowanie potrafi zapewnić wymagany kontrast tkanek miękkich potrzebny do codziennego pozycjonowania i wstępnego przetwarzania, pozwala na ocenę zmian anatomicznych zachodzących w trakcie RT w zakresie OAR i zmiany nowotworowej

Siemens CT-on-rails

Elekta kv CBCT (Synergy)

Varian kv CBCT (OBI)

Siemens MV CBCT

TomoTherapy MVCT

CZYM DYSPONUJEMY

• EPID

• kV

• CT on rails

• CBCT

• kV

• MV

• MVCT

EPID (ELECTRONIC PORTAL IMAGING DEVICE)

• Traktowana jako złoty standard weryfikacji on-line pozwalająca na ocenę położenia pacjenta

• Zdjęcie portalowe wykonywane z 2 lub więcej kierunków bezpośrednio przed dostarczeniem dawki promieniowania i porównywane z obrazami referencyjnymi (DRR)

• Wykorzystuje struktury kostne jako punkt odniesienia

• Odpowiednie dla H&N

• Wymaga wszczepienia złotych znaczników w lub w pobliżu guza jeżeli dotyczy innych lokalizacji

KV

• Obrazowanie KV zastępuje MV obrazowanie wykorzystywane jako portal dla pozycjonowania pacjenta

• Zdjęcia kV mają lepszą rozdzielczość i kontrast niż MV (co pozwala na bardziej precyzyjne ustalenia położenia i korektę)

• Wymaga niezależnych źródeł rentgenowskich i detektorów (wahanie w określeniu izocentrum pomiędzy obrazowaniem a wiązką terapeutyczną)

OBRAZOWANIE 3D KV

CT ON RAILS• ZALETY

• Dane cyfrowe (elektronicze), wyświetlanie w czasie rzeczywistym,

• Doskonały kontrast i jakość obrazu,

• Zdalne sterowanie stołu,

• Obrazowanie 3D, informacja na temat objętości

• OGRANICZENIA:

• Drogie, duży ruch między stołem CT a obszarem działania klinicznego

• Nie może być wykorzystywane do analizowania ruchomości wewnątrz- i zewnątrz-narządowej pacjenta

• Ten typ CT wymaga dużo miejsca w bunkrze

CBCT (CONE -BEAM COMPUTED TOMOGRAPHY)

ELEKTA SYNERGY

VARIAN TRILOGY

KV CBCT

Technika: kV x-rays

Czas: 10 – 15 min

Dawka: 3 – 11 cGy !ZALETY:

• Kontrola ruchomości zewnątrz i wewnątrz narządowej(zmniejszenie niepewności geometrycznych)

• Wyświetlacz elektroniczny, dane w czasie rzeczywistym, doskonały kontrast, obrazowanie 3D, informacje o objętości

• ograniczenia:

• Drogie, długi czas wykonania (większa ekspozycja), czujnik kolizji,

MV CBCT

Technika: MV x-rays

Czas: 10 – 15 min

Dawka: 2-3 cGy !ZALETY:

• Kontrola ruchomości zewnątrz i wewnątrz narządowej(zmniejszenie niepewności geometrycznych)

• Wyświetlacz elektroniczny, dane w czasie rzeczywistym, doskonały kontrast, obrazowanie 3D, informacje o objętości

• MV obraz oparty na CT może być wykorzystany do uzupełnienia lub zastąpienia obrazu diagnostycznego KV CT, gdy przedmioty o dużej gęstości dają dużą liczbę artefaktów

• ograniczenia:

• Drogie, długi czas wykonania (większa ekspozycja),

MVCT - TOMOTERAPIATechnika: MV obniżona energia terapeutyczna

Czas: 5 – 10 min

Dawka: 1-3 cGy (umożliwia codzienną weryfikację)

Zapewnia mniejszy kontrast tkanek miękkich, a MV obraz oparty na CT może być wykorzystany do uzupełnienia lub zastąpienia obrazu diagnostycznego KV CT, gdy przedmioty o dużej gęstości dają dużą liczbę artefaktów

ZALETY:

• Kontrola ruchomości zewnątrz i wewnątrz narządowej(zmniejszenie niepewności geometrycznych)

• Oszacowanie odpowiedzi guza i dostosowanie planu leczenia w tym samym czasie radioterapii (ART)

• Automatyczna lokalizacja docelowa guza oraz pozycjonowania przed dostarczenie frakcji terapeutyczne

• Wyświetlacz elektroniczny, dane w czasie rzeczywistym, doskonały kontrast - mniejszy rozrzut niż CBCT, obrazy 3D, informacje o objętości, weryfikacja dawki

OGRANICZENIA:

• Kosztowne, czasochłonne, nie nadaje się do obszarów o dużej ruchomości oddechowej, układu oddechowego (w klatce piersiowej)

TOMOTERAPIA (TOMOTHERAPY)

TOMOTERAPIAHelikalny sposób dostarczania dawki - trajektorii

spiralnego ruchu !

Po d c z a s d o s t a r c z a n i a p r o m i e n i o w a n i a wachlarzykowata wiązka fotonowa o energii 6 MV obraca się wokół pacjenta, !Ta sama obniżona energia terapeutyczna 3,5 MV wykorzystywana jest do obrazowania MVCT !Konfiguracja MLC jest zoptymalizowana i zróżnicowana tak samo jak funkcja kąta gantry stosowana w metodzie odwrotnego planowania leczenia (Inverse Treatment Planning) !64 listki każdy o nominalnej szerokości 6,25 mm

!!!

TOMOTERAPIA- 6 MV Siemens Linac

- Up to 8 Gy/min @ axis

- 85 cm diameter gantry bore

- 64 leaves with 6,25 mm resolution @ axis

- 5 cm x 40 cm maximum field @ axis

- Slice field width from 5 mm to 50 mm @ axis

- Minimum beamlet size 5mm x 6,25 @ axis

- Xenon CT detectors with per pulse acquisition

ZALETY KORZYSTANIA Z TECHNOLOGII TOMOTERAPIIKąty wiązki nie są ograniczone. Możliwe jest więc generowanie bardzo złożonych i wyrafinowanych planów leczenia.

CT (MVCT) - podejmowana tuż przed każdym zabiegiem, dzięki czemu pozycjonowanie i weryfikacja pacjenta może być bardzo precyzyjna oraz dokładna, a jeśli guz ulega zmianom (kurczeniu się) obszar napromieniania może być regulowany w trakcie leczenia (tzw. Radioterapia adaptacyjna ART)

Obszary działania

• Przerzuty do kości,

• Guzy mózgu

• Oś mózgowo-rdzeniowa

• Rak odbytnicy i jelita grubego

• Rak piersi

• Nowotwory Ginekologiczne

• Nowotwory Głowy i Szyi

• Nowotwory Płuc

• Rak Gruczołu Krokowego

WERYFIKACJA MVCT!

● 3 rodzaje algorytmów dopasowania

● Struktury kostne

● Struktury kostne i tkanki miękkie

● Pełna rekonstrukcja obrazu

● Wartości przesunięcia stołu regulowane automatycznie

● Limit regulacji bocznej (X- Lat) = 2,5 cm

PROCEDURA TOMOTERAPII (IMRT)

● 3-5 minut pozycjonowanie pacjenta

● 2-5 minut wykonanie skanów MVCT

● 3-5 minut rekonstrukcja i weryfikacja (fuzja obrazów MVCT z KVCT ), akceptacja przesunięć

● 5-10 minut realizacja procedury napromieniania

● Średni czas przeznaczony na jednego pacjenta – około 20 minut

IGRT

● Realizacja planu bez użycia symulatora i tomografii (plany 3D, paliatywne)

● Obraz z MVCT daje dużo mniejsze artefakty niz KVCT (Materiały High Z – endoprotezy, plomby)

● Cała procedura planowania klinicznego i fizycznego na jednym aparacie (większy komfort dla pacjenta)

● Realizacja całej procedury od 1-2h

● Dawka ze skanowania 1-3cGy (uzależnione od trybu skanowania)

PROCEDURA TOMOTERAPII (START RT)

OCENA MVCT (REGISTER)

PRZED PO

OCENA MVCT (ŚLINIANKI)

OCENA MVCT (ŚLINIANKI)

!

● Zazwyczaj między 4. a 5. tygodniem leczenia objętość ślinianek zmniejsza się o blisko 40%

● Może być wskazaniem do wykonania nowego planu leczenia (re-planning)

OCENA MVCT – UTRATA MASY CIALA

● Utrata masy ciała, szczególnie znamienna u pacjentów poddawanych radiochemioterapii, może przekładać się na nieprawidłowe pokrycie dotychczas napromienianego obszaru tarczowego (dotyczy głównie regionów węzłowych II-IV)

● Stanowi wskazanie do re-planu

RUCHOMOŚĆ RDZENIA

RUCHOMOŚĆ NARZĄDOWA NA PRZYKŁADZIE RAKA PROSTATY

● Ruchomość prostaty jest wynikiem:

● Różnego wypełnienia sąsiadujących narządów (odbytnicy i pęcherza)

● Cyklu oddechowego

● Napięcia i relaksacji mięśni miednicy

● Protokóły odpowiedniego przygotowania odbytnicy i pęcherza pacjenta pozwalają na ograniczenie ruchomości prostaty

● Ghilezan et al.: przesunięcia >3 mm w grupie pacjentów z nie-opróżnioną odbytnicą, niewielkie przesunięcia po 20 min. w grupie z opróżnioną odbytnicą (MRI)

RUCHOMOŚĆ NARZĄDOWA NA PRZYKŁADZIE RAKA PROSTATY

CYBERKNIFECo to jest Cyberknife ? ( Robot radiochirurgiczny ) !1 . Do czego służy ? ( Chirurgii stereotaktycznej całego ciała / radioterapia ) 2 .Czy korzysta się z z CT ( Standardowa technika dla wszystkich przypadków ) 3 . Czy potrzebujemy techniki 4DCT ? (Tak jeżeli używamy opcję synchrony ) 4 . Czy Maszyna wyposażona jest w system śledzenia w czasie rzeczywistym ? ( Tak ) 5 . Jakie są to narzędzie śledzenia ? ( 6 Rodzajów ) 6. Czy jest dostępne obrazowanie 3D ? (Nie ) 7 . Czy jest punkt środkowy IZO / referencyjny ? ( Tak dla celów dozymetrii ) 8 . Jak ustawić pacjenta bez odniesienia ? ( DRR ) 9 . Możemy użyć markery ? ( Tak , ale nie są wymagane ) 10. Jaka jest wielkość pola ? (60 mm) 11. Czy posiada MLC ? ( IRIS ) 12 . Nieregularny guz i maksymalna / minimalna wielkość guza ? ( Tak ) 13 . Ile MU / frakcja ? ( 10000-15000 MU ) 14. 6D stół ? ( Tak ) 15. Średni czas leczenia ? (40 minut) 16.Jaki jest system planowania (Multiplan) 17.DRR? (Tak) 19.Jaka jest wielkość pola referencyjnego? (60 mm) 20.Czy jest codziennie QA? (Tak) !!

CYBERKNIFE

• Dostarcza wiele, cienkich wiązek do targetu z niezwykłą precyzją (0.01 mm)

• Monoenergetyczny 6MV

• Leczenie zwykle w 1-5 frakcjach

• Bardzo wysoka dawka frakcyjna

• Średnia liczba wiązek dla jednego planu ok. 150-200

• Dawki frakcyjne od 3 do 24Gy!!!

• Czas leczenia zależny od ruchomości pacjenta/guza od 20min do 2,5h

CYBERKNIFE

KOLIMATOR

KOLIMATOR

5 MM 7.5 MM 10 MM

12.5 MM 15 MM 20 MM 25 MM 30 MM 35 MM 40 MM 50 MM 60 MM

!

12 dodatkowych kolimatorów montowanych do ramienia

CYBERKNIFE

Cyberknife to leczenie wykorzystujące procedurę

zwaną Radiochirurgią stereotaktyczną. Jest to nieinwazyjna metoda

leczenia zmian nowotworowych wysoką dawką promieniowania,

precyzyjnie wycelowaną z różnych kątów.

CyberKnife nie wymaga operacji lub znieczulenia.

Składa się z kompaktowego akceleratora liniowego - maszyna, która generuje wiązkę radioterapeutyczną połączona jest z ramieniem dającym niemal nieograniczoną możliwość manewrowania.

• Ruchome ramie urządzenia obraca się dookoła pacjenta podając dawkę z wielu kątów

• System obrazowania i śledzenia nieustannie aktualizuje położenie guza podczas całej procedury leczenia, kompensując przy tym ruchy oddechowe.

• Sesje terapeutyczne zazwyczaj trwają 30-90 minut.

CYBERKNIFE

CYBERKNIFECo leczymy:

• Malformacje naczyniowe

• Przerzuty do kości

• Guzy mózgu

• Nerwiaki

• Przerzuty do mózgu

• Glejaki

• Astrocytoma (Gwiaździak )

• Glioblastoma multiforme (Glejak wielopostaciowy)

• Glioma (Glejak)

• Oligodendroglioma (Skąpodrzewiak)

• Oponiaki

• Guzy przysadki (Gruczolaki)

• Rak nerki

• Rak wątroby

• Rak płuca

• Guzy gałki ocznej

• Rak prostaty (Niska grupa ryzyka, Wznowa)

• Rak trzustki

• Guzy zlokalizowane blisko kręgosłupa

JAK WYGLĄDA PROCES LECZENIA

PROCEDURY DIAGNOSTYCZNE

KONSULTACJA

CYBERKNIFE LECZENIE

KONTROLA

Spotkanie z lekarzem Radioterapeutą oraz zespołem Cyberknife

Tomografia Komputerowa

CT

Rezonans Magnetyczny

MRI

Badania Laboratoryjne

Markery

Pacjent układa się na stole

terapeutycznym

Ramię robota obraca się dookoła

pacjenta

Zaawansowany system wykonuje zdjęcia aby

określić położenie guza

Kontrola po leczeniu Diagnostyka

Jeżeli jest taka potrzeba pacjent

wraca jeszcze ok 4

PRZYGOTOWANIE DO LECZENIA

• Odpowiedni dobór unieruchomienia (potencjalna kolizyjność z aparatem, PDP)

• Skany zawsze co 1mm, 120kV, 400mAs; w zależności od lokalizacji guza 3D bądź 4D

• Ważne przygotowanie pacjenta (Enema, Espumisan, wypełnienie pęcherza, odpowiednia faza oddechowa)

BRAK MOŻLIWOŚCI SYMULACJI PLANU NA PACJENCIE!

POZYCJONOWANIE W OPARCIU O KILOWOLTOWE OBRAZOWANIE (ON LINE)

!!

!!

NA APARACIE CK NIE UKŁADAMY PACJENTA DO APARATU TYLKO DOSTOSOWUJEMY

APARAT DO PACJENTA.

DOZYMETRIA

• Wykonywana każdorazowo przed rozpoczęciem leczenia (bez pacjenta).

• Weryfikacja poprawności dostarczenia dawki (na fantomie tkankopodobnym)

• Dodatkowo konieczność sprawdzenia kolizyjności pozycji robota (robot-robot, robot-stół, robot-pacjent)

• Czas trwania planu weryfikacyjnego jest taki jak czas trwania pojedynczej frakcji, pomniejszony o czas obrazowania i ruchomości pacjenta.

LECZENIE NA CK

6D Skull – technika oparta o śledzenie kości sklepienia czaszki

LECZENIE NA CKXSIGHT SPINE – WYKORZYSTUJE ALGORYTM

ŚLEDZĄCY KOŚCI KRĘGOSŁUPA

LECZENIE NA CKFIDUCIAL – TRACKING ZMIANY W OPARCIU O

ZAIMPLEMENTOWANE ZNACZNIKI

LECZENIE NA CKXSIGHT LUNG ( Z OPCJĄ SYNCHRONY) – TECHNIKA DEDYKOWANA

DLA ZMIAN W PŁUCACH ZLOKALIZOWANYCH PERYFERYJNIE, ODPOWIEDNIO GĘSTYCH NA OBRAZIE KV I WIĘKSZYCH NIŻ 15MM

W KAŻDEJ OSI.

Synchrony – opcja dodatkowa stosowana w przypadku guzów, których położenie jest zależne od ruchomości oddechowej (płuca, wątroba).

Konieczna kontrola modelu oddechowego.

ZŁOTA ZASADA RADIOTERAPII

PODAĆ ZADANĄ DAWKĘ NA OBSZAR LECZONY ORAZ MINIMALNĄ DAWKĘ NA

ZDROWE TKANKI

CO SIĘ DZIEJE KIEDY WIĄZKA FOTONOWA PRZECHODZI PRZEZ OŚRODEK

• Spada wykładniczo

!

!

• Liczba fotonów zostaje osłabiona wraz ze wzrostem głębokości.

• Ponieważ ich liczba zmniejsza się, to ich dawka zmniejsza się także wykładniczo (proporcjonalnie)

o enE E exp( x)= −µ

PRZYCZYNY NIEPOWODZEŃ TERAPII FOTONOWEJ

W oparciu o informacje

"jak promieniowanie oddziałuje z materią"

!ZA NIEPOWODZENIE MOŻEMY UZNAĆ: • większość dawki obejmuje również

zdrowe tkanki !

PRZYCZYNY NIEPOWODZENIA

• Nie są łatwe do kontrolowania !

DLACZEGO?

• (niska masa i wysoka energia) „LOW LET” LINEAR ENERGY TRANSFER

PROTONOTERAPIA

"Człowiek z wizją" W 1946 roku Harvard fizyka,

Robert Wilson zaproponował:  

Protony można stosować klinicznie. Maksymalna dawka promieniowania może być zdeponowana w

guzie. Terapia protonowa zapewnia znaczne oszczędzenie zdrowych

tkanek.

CHARAKTERYSTYKA PROTONÓW

• Subatomowa cząstka.

• Stabilna, naładowana dodatnio

• ulega niewielkim rozproszeniom podczas przechodzenia przez tkanki.

• Porusza się po linii prostej.

• Różne rodzaje oddziaływania z materią.

Mp=1.672621636(83)×10−27 kg 9.10938215(45)×10−31 kg Me=

!

RÓŻNE RODZAJE INTERAKCJI OZNACZAJĄ

RÓŻNE DYSTRYBUCJE DAWKI

Oznacza to, że:

• Niska dawka wejścia (plateau)

• Maksymalna dawka na głębokości (Bragg peak)

•  Gwałtowny spadek poza obszarem maksymalnej dawki

ale

• Dlaczego ta forma dystrybucji jest lepsza od fotonowej?

ROZKŁAD DAWKI

FENOMEN PIKU BRAGGA

• Protony mają zdolność wytracania niewielkiej energii podczas przechodzenia przez tkanki (ośrodek).

• Ale ich energia wzrasta bardziej w momencie spowalniania .....

• Ponieważ gwałtownie hamują następuje gwałtowna utrata energii, oraz gwałtowny wzrost jonizacji w końcowym odcinku zasięgu ich penetracji…

!POWODUJĄC

TZW PIK BRAGGA

• Jego zakres (głębokość penetracji ) to odległość od powierzchni ośrodka do piku Bragga)

Pik Bragga

• zależy od początkowej energii protonów, tak więc im większa energia tym większy zasięg

CZY OBECNY KSZTAŁT PIKU BRAGGA MOŻE DOSTARCZYĆ DO GUZA JEDNOLITĄ DAWKĘ?

!NIE,

PONIEWAŻ !

PIK BRAGGA JEST ZBYT „WĄSKI”, ABY PASOWAĆ DO KSZTAŁTU I GŁĘBOKOŚCI GUZA

LECZENIE: CZERNIAK GAŁKI OCZNEJ

Około 150 -170 rocznie nowych przypadków czerniaka oka w Polsce

• Wszystkie przypadki trafiają do Kliniki Okulistyki i Onkologii Okulistycznej CMUJ w Krakowie (doc. Bożena Romanowska – Dixon)

• Obecnie stosuje się źródła brachyterapeutyczne Ru-106 i I- 125, chirurgie i laseroterapię

• Po 5 latach 80-90% pacjentów brachyterepii traci użyteczne widzenie

• Do protonoterapii kwalifikuje się ponad 100 przypadków rocznie

POZYCJONOWANIE PACJENTA

NAPROMIENIANIE

1. Diagnoza, badanie dna oka, USG (głębokość guza) 2. Naszycie znaczników do pozycjonowania pod RTG

3. Planowanie terapii (program EYEPLAN) 4. Pozycjonowanie pacjenta (poniedziałek)

5. Radioterapia (4 frakcje po 15 Gy każda) od wtorku do piątku

WSKAZANIA DO LECZENIA

czerniak gałki ocznej (Polska) !•struniaki •mięsaki podstawy czaszki •guzy przysadki mózgowej •oponiaki •nowotwory prostaty•nieoperacyjne mięsaki kości i tkanek miękkich !!•nowotwory pediatryczne

•nowotwory o dużej objętości •nowotwory wykazujące małą wrażliwość na klasyczną radioterapię

WNIOSKI

NOWOCZESNE AKCELERATORY SĄ CORAZ DOSKONALSZYMI NARZĘDZIAMI WALKI Z CHOROBAMI NOWOTWOROWYMI.

!!

ROZWÓJ HADRONOTERAPII STAŁ SIĘ MOŻLIWY DZIĘKI POSTĘPOWI WSPÓŁCZESNEJ FIZYKI.

! W KRAKOWIE KLINIKA OKULISTYKI I ONKOLOGII

OKULISTYCZNEJ CM UJ WRAZ Z IFJ PAN ROZPOCZĘŁA W 2010 PROTONOTERAPIĘ NOWOTWORÓW OKA.

!!

W 2013 MIAŁ POWSTAĆ NA TERENIE IFJ PAN NOWOCZESNY OŚRODEK CYKLOTRONOWY, KTÓRY UMOŻLIWI ROZSZERZENIE

MOŻLIWOŚCI BADAWCZYCH I LECZNICZYCH (PROJEKT NARODOWEGO CENTRUM RADIOTERAPII HADRONOWEJ,

NCTR)

–Dziękuje-

„Cierpliwość jest cnotą.”