Tomoterapia – precyzja i siła
2019-11-12
Dr hab. n. med. Tomasz Piotrowski i dr n. med. Joanna Kaźmierska z Wielkopolskiego Centrum Onkologii przedstawiają jak działa tomoterapia – jedna z metod radioterapii o najbardziej uniwersalnym zastosowaniu oraz precyzji i sile działania.
Jednym z podstawowych założeń współczesnej teleradioterapii jest dostarczenie jednorodnej i wysokiej dawki promieniowania jonizującego do obszaru tarczowego (guza), tak aby dawka deponowana w pozostałych tkankach zdrowych czy też narządach, które otaczają obszar tarczowy, była jak najmniejsza. W zależności od stopnia zaawansowania choroby nowotworowej, wielkości, kształtu i lokalizacji obszaru tarczowego założenie to realizowane jest na różne sposoby, w zależności od dostępnych w szpitalu rozwiązań technologicznych.
W przypadku, gdy obszar tarczowy ma niewielką objętość i zlokalizowany jest bezpośrednio przy narządach, w których zachodzi konieczność znaczącej redukcji deponowanych w nich dawek, najrozsądniejszym jest zastosowanie metod stereotaktycznych teleradioterapii. Metody te umożliwiają dostarczenie dawki do obszaru tarczowego poprzez zastosowanie dużej ilości bardzo małych pól terapeutycznych. Niestety, poprzez uwarunkowania technologiczne, wraz ze wzrostem objętości obszaru tarczowego spada możliwość stosowania metod stereotaktycznych. W takich sytuacjach istotną rolę zaczynają odgrywać wysokospecjalistyczne metody teleradioterapii konwencjonalnej, spośród których jedną z najbardziej zaawansowanych i precyzyjnych jest metoda tomoterapeutyczna.
Aparat tomoterapeutyczny niezależnie od wersji przypomina z wyglądu tomograf komputerowy. Obudowa mieści obracający się pierścień, do którego wnętrza wsuwany jest stół z pacjentem. Połączenie ruchu obrotowego głowicy i postępowego stołu powoduje, że źródło promieniowania zatacza wokół pacjenta tor w kształcie spirali, przez co istnieje możliwość napromieniania zarówno małych jak i bardzo dużych obszarów tarczowych. Źródłem promieniowania jest akcelerator liniowy o napięciu nominalnym równym 6 MV, a wychodząca z niego wiązka fotonów ma postać wachlarza (wiązka wachlarzykowa). Szerokość wiązki wachlarzykowej określona jest w płaszczyźnie poprzecznej ciała pacjenta i wynosi 40 cm. Z kolei grubość wiązki wachlarzykowej określona jest w płaszczyźnie strzałkowej ciała pacjenta i może być regulowana w zakresie od 1 do 5 cm. Sześćdziesiąt cztery listki kolimatora blokują lub przepuszczają promieniowanie w poszczególnych częściach wachlarza. Kolimator działa w sposób binarny (listek może być całkowicie otwarty lub całkowicie zamknięty). Układ kształtujący wiązkę wachlarzykową nie posiada spłaszczającego filtra stożkowego. Brak spłaszczającego filtra stożkowego znacząco zredukował udział promieniowania rozproszonego i umożliwił uzyskanie zdecydowanie większych mocy dawek promieniowania jonizującego, a to przełożyło się na skrócenie czasu podania dawki terapeutycznej.
Podstawowa wersja aparatu tomoterapeutycznego umożliwia realizację leczenia w trybie spiralnym. Tryb ten ograniczony jest jednostajnością ruchu postępowego stołu terapeutycznego oraz stałą w trakcie dostarczania dawki grubością wiązki wachlarzykowej. Rozbudowana wersja pozwala na leczenie w trybie spiralnym i kierunkowym. W trybie kierunkowym, będącym uproszczoną wersją trybu spiralnego, określa się wcześniej wybrane kąty podania dawki, a następnie realizuje leczenie według ustalonych założeń. Redukcja pełnego obrotu źródła promieniowania wokół pacjenta do wybranych pozycji znacząco skraca czas napromieniania. Z drugiej strony ogranicza to zastosowanie trybu kierunkowego do wybranych przypadków klinicznych. Najbardziej rozbudowana wersja aparatu tomoterapeutycznego umożliwia napromienianie chorego w trybie kierunkowym lub zmodyfikowanym trybie spiralnym. Inaczej niż w wersjach opisanych powyżej, tryb spiralny dopuszcza zmianę prędkości ruchu postępowego stołu terapeutycznego oraz zmianę grubości wiązki wachlarzykowej w trakcie seansu napromieniania. Zmiany te są bezpośrednio związane z anatomią napromienianego obszaru, dlatego też tryb ten nazywany jest dostosowawczym trybem spiralnym.
W porównaniu z trybem spiralnym dostosowawczy tryb spiralny umożliwia skrócenie czasu napromieniania oraz większą redukcję dawek deponowanych w obszarach tkanek zdrowych.
Precyzyjny sposób dostarczania dawki terapeutycznej do obszaru tarczowego, jakim cechuje się tomoterapia, predysponuje ją zarówno do realizacji napromieniania zmian nowotworowych o skomplikowanej lokalizacji (nowotwory mózgu czy też powtórna radioterapia), jak i rozległych i skomplikowanych lokalizacji nowotworowych (np. nowotwory głowy i szyi, nowotwory zlokalizowane w jamie brzusznej i/lub miednicy) oraz bardzo rozległych obszarów tarczowych (np. napromienianie całego szpiku kostnego czy też całego ośrodkowego układu nerwowego).
Niesłychanie istotna we współczesnej radioterapii jest możliwość kontroli zmian anatomii zachodzących w trakcie jej realizacji. Dzięki matrycy detektorów, umieszczonych względem źródła promieniowania po przeciwnej stronie pierścienia, aparat tomoterapeutyczny może działać jak tomograf komputerowy (tworzone są obrazy MVCT). Pozwala to na codzienną weryfikację ułożenia pacjenta na stole terapeutycznym. Radioterapeuci mają również kontrolę nad aktualną wielkością i położeniem zmiany nowotworowej. Należy także zauważyć, że skany MVCT otrzymywane są przy podaniu dawki porównywalnej z dawką diagnostyczną. W oparciu o dane anatomiczne oraz zaawansowane algorytmy matematyczne, tomoterapia umożliwia śledzenie dawki, która kumuluje się w ciele pacjenta. Trzeba pamiętać, że zmiany anatomiczne mogą mieć wpływ na sposób kumulacji dawki i w efekcie na jej wartości deponowane w obszarze tarczowym i tkankach zdrowych. Dlatego też, to unikalne rozwiązanie pozwala lekarzom radioterapii na podjęcie we właściwym czasie decyzji dotyczących leczenia i dostosowaniu sposobu podawania dawki w oparciu o zmiany anatomii ciała pacjenta. Obecnie, dwa polskie ośrodki onkologiczne umożliwiają realizację tomoterapii. W dwóch kolejnych ośrodkach planowane jest wdrożenie tej metody do użytku klinicznego. Ośrodkiem o największych, ponad dziesięcioletnich doświadczeniach klinicznych jest Wielkopolskie Centrum Onkologii które jako pierwsze w Europie Środkowo-Wschodniej wprowadziło tomoterapię do użytku klinicznego, poszerzając niniejszym pakiet wysokospecjalistycznych metod teleradioterapii.
GPO 6/2018
Autor tekstu:
