Gamma Knife – przełom w leczeniu guzów mózgu
2019-11-12
Prof. dr hab. n. med. Mirosław Ząbek, specjalista z zakresu neurochirurgii i neurotraumatologii, kierownik Kliniki Neurochirurgii i Urazów Układu Nerwowego Centrum Medycznego Kształcenia Podyplomowego w Mazowieckim Szpitalu Bródnowskim. Przeprowadził wiele pionierskich w Polsce operacji m.in. wszczepienia stymulatora mózgu w leczeniu dystonii, wszczepienia elektrod do głębokich struktur mózgu w zespole Tourette’a. Leczy również pacjentów z guzami mózgu z wykorzystaniem Gamma Knife.
Gamma Knife potocznie zwany „nożem gamma” jest najnowocześniejszym urządzeniem stosowanym we współczesnej radiochirurgii stereotaktycznej. Koncepcja takiej terapii została zaproponowana w 1968 roku przez profesora Larsa Leksella ze Sztokholmu i do dziś jest nieustannie udoskonalana i unowocześniana. Rezultatem ponad 40-letniego rozwoju tej technologii jest opracowanie najnowszego modelu Gamma Knife Perfexion, który rewolucjonizuje współczesną radiochirurgię.
Gamma Knife Perfexion
Idea leczenia polega na wykorzystaniu promieniowania gamma jako źródła energii terapeutycznej, którą kieruje się z różnych źródeł i za pomocą odpowiednich kolimatorów ogniskuje w obszarze zmienionego chorobowo mózgu. Pojedyncze wiązki promieni gamma niosą niewielką energię oraz nie powodują uszkodzenia tkanki przez którą przechodzą, zaś skupiając się w jednym, centralnym miejscu, gdzie ich energia sumuje się, prowadzą do zniszczenia nieprawidłowych komórek nowotworowych.
W urządzeniu Gamma Knife Perfexion aż 192 źródła promieniowania gamma rozmieszczone zostały w ośmiu sektorach automatycznych kolimatorów. W celu precyzyjnego naświetlenia różnej wielkości zmian chorobowych mózgowia wykorzystuje się odpowiednio skonstruowane kolimatory. Różnią się one między sobą średnicą (4 mm, 8 mm oraz 16 mm), a dobór odpowiedniej konfiguracji różnych kolimatorów precyzyjnie ukierunkowuje wiązkę promieniowania. Dlatego odpowiednio skonfigurowane przestrzennie wiązki promieni gamma umożliwiają leczenie również zmian położonych nawet w niedostępnych dla klasycznej mikrochirurgii, miejscach mózgu, których uszkodzenie wiązałoby się z pogorszeniem funkcji neurologicznej bądź nawet śmiercią chorego. Istotne jest, że źródła promieniowania znajdują się w odpowiednich osłonach, dzięki czemu urządzenie jest bezpieczne dla pacjenta i pracującego w Centrum Gamma Knife personelu medycznego.
Zastosowanie najnowocześniejszej technologii materiałowej i komputerowej umożliwia prowadzenie terapii Gamma Knife Perfexion z olbrzymią precyzją i bezpieczeństwem. Terapia odbywa się z dokładnością nie przekraczającą 0,3 mm, co jest kluczowe w leczeniu nowotworów zlokalizowanych w krytycznych obszarach mózgu takich jak pień mózgu czy w sąsiedztwie nerwów czaszkowych.
Moduły pracy Gamma Knife
System Gamma Knife Perfexion zbudowany jest z trzech połączonych ze sobą czynnościowo modułów: planowania, kontroli oraz naświetlania.
Moduł planowania stanowi system komputerowy umożliwiający odtworzenie wykonanych badań obrazowych i na ich podstawie precyzyjne wyznaczenie celu naświetlania. Planowanie stanowi najważniejszą część terapii Gamma Knife, to właśnie na tym etapie neurochirurg i radioterapeuta planują zakres napromieniania oraz definiują obszar, który należy zniszczyć. Oprogramowanie wykorzystywane podczas planowania umożliwia stworzenie wirtualnego planu leczenia, który jest dokładnie sprawdzany przed wysłaniem protokołu leczenia do modułu kontroli. Optymalny plan leczenia powinien charakteryzować się wysoką konformalnością oraz selektywnością, czyli z jednej strony musi objąć naświetlaniem całego guza, a z drugiej nie może obejmować zdrowego bądź czynnościowo istotnego obszaru mózgu. Proces planowania wspomagany jest przez szereg dodatkowych funkcji i narzędzi programowych, które ułatwiają bezpieczne prowadzenie napromieniania. Najnowocześniejszą możliwością jest wykorzystanie tzw. dynamicznego kształtowania dawki, co jest szczególnie ważne w leczeniu nowotworów położonych w pobliżu kluczowych struktur mózgu.
Moduł napromieniania ze względu na ochronę radiologiczną znajduje się w specjalnym, dedykowanym pomieszczeniu, którego zarówno systemy zabezpieczeń, jak i aranżacja były priorytetem dla wykonawców. Główny moduł napromieniający zbudowany jest z dwóch, połączonych ze sobą części: chronionej osłoną radiologiczną wraz z drzwiami zabezpieczającymi, w której dokonuje się napromienia oraz specjalnego stołu służącego do pozycjonowania pacjenta. Drzwi zabezpieczające zostały skonstruowane w oparciu o najnowszą technologię, która chroni pacjenta przed niepożądanym promieniowaniem podczas czynności przygotowawczych związanych z terapią Gamma Knife. Stół pozycjonujący to specjalnie skonstruowane z myślą o bezpieczeństwie i komforcie dla pacjenta „pływające łóżko”, na którym przebywa on cały czas podczas sesji terapeutycznej. Łóżko sterowane jest za pomocą dedykowanych systemów elektronicznych, umożliwiających umieszczenie głowy pacjenta pod właściwym kątem w komorze napromieniania, co warunkuje precyzję leczenia oraz lokalizuje zmianę w trójwymiarowej przestrzeni z bardzo dużą dokładnością.
Terapia Gamma Knife Perfexion kontrolowana jest za pomocą dedykowanego modułu kontrolnego. Jest to specjalnie zaprojektowany panel sterowania, za pomocą którego lekarz prowadzący procedurę steruje poszczególnymi jej etapami. Moduł kontroli może być uruchomiony wyłącznie przez autoryzowany personel lekarski za pomocą specjalnego klucza. Poszczególne czynności procedury na module kontroli wykonywane są po umieszczeniu pacjenta na stole pozycjonującym. Zamontowany w konsoli intercom umożliwia kontakt słowny z pacjentem i informowanie go o poszczególnych etapach leczenia, co stanowi dodatkowy element bezpieczeństwa i podwyższa komfort pobytu leczonego w Centrum Gamma Knife. Nad bezpieczeństwem pacjenta czuwa także zainstalowany system kamer i monitorów, który umożliwia personelowi obserwację chorego podczas sesji terapeutycznej. Po spełnieniu wszystkich kryteriów bezpieczeństwa lekarz za pomocą dedykowanego przycisku „start” może rozpocząć właściwą sesję terapeutyczną zgodną z przygotowanym wcześniej planem leczenia. Moduł kontroli wyposażony jest także w specjalny system „stop and go”, który umożliwia przerwanie procedury naświetlania w przypadkach podyktowanych względami bezpieczeństwa lub komfortu chorego.
Alternatywa dla klasycznej neurochirurgii
Terapia Gamma Knife stanowi alternatywę dla klasycznej neurochirurgii w leczeniu licznych patologii wewnątrzczaszkowych, jednak bez potrzeby wykonywania kraniotomii, czyli płatowego otwarcia czaszki.
Terapia Gamma Knife Perfexion znajduje zastosowanie w licznych schorzeniach ośrodkowego układu nerwowego, wśród których najważniejsze to:
– guzy przerzutowe do mózgu
– nerwiaki nerwu przedsionkowoślimakowego
– malformacje tętniczo-żylne
– guzy przysadki
– neuralgia trójdzielna
– choroby czynnościowe mózgu, szczególnie drżenie samoistne.
Należy podkreślić, że Gamma Knife jest narzędziem zaprojektowanym specjalnie w celu leczenia guzów mózgowia, co sprawia że metoda jest bezpieczna i sprawdzona klinicznie. W przypadku leczenia guzów przerzutowych mózgu terapia ta ma niejednokrotnie charakter „złotego standardu”. Niestety technologia Gamma Knife Perfexion nie jest zwykle wskazana w leczeniu zmian o wielkości przewyższającej 4 cm.
Ścieżka leczenia pacjenta
Kwalifikacja do leczenia odbywa się na podstawie konsultacji specjalistycznej z neurochirurgiem planującym terapię Gamma Knife, który po zebraniu wywiadu, zbadaniu chorego oraz szczegółowej ocenie badań neuroobrazowych dokonuje wyboru optymalnej strategii leczenia.
Po zakwalifikowaniu pacjenta do leczenia pierwszym krokiem jest założenie w znieczuleniu miejscowym lekkiej ramy stereotaktycznej, która przytwierdzana jest do czaszki. Dzięki sztywnemu zamocowaniu ramy na głowie możliwe jest uzyskanie przestrzennych punktów odniesienia oraz zachowanie stabilności podczas napromieniania, która warunkuje bardzo dużą dokładność procedury.
W kolejnym etapie wykonywane są badania obrazowe, co pozwala uzyskać aktualny obraz patologii wewnątrzczaszkowej i jest niezbędnym krokiem dalszego leczenia. Najczęściej diagnostyka obejmuje badanie rezonansu magnetycznego z podaniem środka kontrastowego. Przed wykonaniem u pacjenta rezonansu magnetycznego, na ramę stereotaktyczną zakłada się dodatkowo moduł koordynujący, który pozwala uzyskać punkty referencyjne wykorzystywane w kolejnym kroku procedury obejmującej planowanie naświetlania. Procedura ta umożliwia bardzo dokładną lokalizację zmiany nowotworowej oraz ocenę okolicznych struktur wewnątrzczaszkowych, co warunkuje efekt leczenia i bezpieczeństwo procedury. W przypadku leczenia zmian o charakterze malformacji naczyniowej w poszczególnych przypadkach wykonywane jest dodatkowo badanie angiograficzne.
Plan napromieniania tworzony jest na najnowocześniejszej stacji planowania GammaPlan PFX w oparciu o przestrzenną analizę zapisanych obrazów diagnostycznych. Strategia tworzenia planu napromieniania jest uzależniona od charakteru zmiany (np. guza), jego umiejscowienia oraz stanu klinicznego pacjenta. Komputerowa identyfikacja oraz proces planowania napromieniania wewnątrzczaszkowych patologii umożliwia tworzenie symulacji wykorzystujących obszary tzw. izodoz, czyli linii łączących punkty o takiej samej dawce promieniowania. Układ przestrzenny izodoz oraz ich ilość decyduje o skuteczności terapii Gamma Knife oraz warunkuje bezpieczeństwo otaczających struktur nerwowych. Optymalizacja procesu planowania wykorzystuje zaawansowane technologie stosowane wyłącznie w najnowszej generacji Gamma Knife Perfexion, do których należy możliwość stosowania naświetleń kompozytowych z dowolnym układem i konfiguracją każdego ze 192 kolimatorów. Po zakończeniu czynności przygotowawczych pacjent umieszczany jest na specjalnym ruchomym łóżku, które jest częścią aparatu Gamma Knife. Głowa pacjenta za pośrednictwem uprzednio założonej ramy stereotaktycznej mocowana jest do stołu pozycjonującego. Plan leczenia zostaje przesłany ze stacji planowania do pulpitu kontrolnego inicjującego proces napromieniania. Następnie po sprawdzeniu wszystkich elementów bezpieczeństwa otwierają się drzwi do komory napromieniania i rozpoczyna się właściwa sesja terapeutyczna. Napromienianie trwa zazwyczaj od kilkunastu do kilkudziesięciu minut i przez cały czas trwania sesji pacjent jest w pełni monitorowany i ma bezpośredni kontakt z zespołem medycznym. Po zakończeniu sesji leczniczej głowa pacjenta jest uwalniania z ramy stereotaktycznej i chory może opuścić pracownię Gamma Knife. Przez kolejną godzinę chory przebywa w dedykowanej sali wzmożonego nadzoru medycznego. W zależności od rodzaju schorzenia oraz zaplanowanej sesji terapeutycznej pacjent może opuścić pracownię pod opieką rodziny.
Korzyści z terapii Gamma Knife
Pod względem ekonomicznym terapia Gamma Knife Perfexion jest w większości przypadków bardziej opłacalna niż klasyczne leczenie operacyjne w warunkach szpitalnych. Proces leczenia, w przeciwieństwie do kilkudniowej hospitalizacji wykonywany jest w ciągu jednego dnia, zaś właściwa sesja terapeutyczna trwa od kilkunastu do kilkudziesięciu minut. Dodatkowo metoda eliminuje ryzyko związane z otwarciem czaszki i operacją na mózgu, z których najważniejsze to ryzyko krwotoku oraz powikłania infekcyjne. Terapia Gamma Knife jest terapią nieinwazyjną, bez potrzeby nacinania skóry czy otwierania czaszki, co w większości przypadków pozwala na całkowity powrót pacjenta do normalnych aktywności w ciągu 24–48 godzin.
Autor tekstu:
