SlideShare ist ein Scribd-Unternehmen logo
1 von 91
Downloaden Sie, um offline zu lesen
NOWOCZESNE METODY
STOSOWANE W RADIOTERAPII
WIELKOPOLSKIE CENTRUM ONKOLOGII
!
!
BARTOSZ BĄK

POZNAŃ 2014
RADIOTERAPIA

Radioterapia wykorzystuje
promieniowanie
elektromagnetyczne X i gamma,
wiązki elektronów i protonów, aby
Radioterapia może odbywać się w
zniszczyć komórki nowotworowe, skojarzeniu z innymi metodami leczenia
powstrzymać ich namnażanie i
(takimi jak chemioterapia lub chirurgia):
równocześnie lub sekwencyjnie.
rozsiew.
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 mikrorozsiew 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
ENERGII
WRAZ 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
PROMIENIOWRAŻLIWOŚĆ
PROMIENIOWRAŻLIWOŚĆ 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 PODZIAŁOWEJ

I 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

45-70 Gy

> 70 Gy

25-45 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 RADIOTERAPII
1895 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-onrails

Elekta kv CBCT
(Synergy)

Siemens MV
CBCT

Varian kv CBCT
(OBI)

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)

VARIAN TRILOGY

ELEKTA SYNERGY
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 - TOMOTERAPIA
Technika: 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)
TOMOTERAPIA
Helikalny 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 TOMOTERAPII
Kąty 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
PROCEDURA TOMOTERAPII
(START RT)
● 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)
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
CYBERKNIFE
Co 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
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
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 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 to leczenie
wykorzystujące procedurę
zwaną Radiochirurgią
stereotaktyczną. Jest to
nieinwazyjna metoda
leczenia zmian
nowotworowych wysoką
dawką promieniowania,
precyzyjnie wycelowaną z
różnych kątów.
CYBERKNIFE
Co 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

CYBERKNIFE
JAK WYGLĄDA PROCES
LECZENIA
KONSULTACJA

PROCEDURY
DIAGNOSTYCZNE

CYBERKNIFE
LECZENIE

KONTROLA

Spotkanie z lekarzem
Radioterapeutą oraz
zespołem Cyberknife

Markery

Tomografia
Komputerowa
CT

Rezonans
Magnetyczny
MRI

Badania
Laboratoryjne

Pacjent układa się
na stole
terapeutycznym

Ramię robota
obraca się dookoła
pacjenta

Zaawansowany system
wykonuje zdjęcia aby
określić położenie guza

Jeżeli jest taka
potrzeba pacjent
wraca jeszcze ok 4

Kontrola po leczeniu
Diagnostyka
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 CK
XSIGHT SPINE – WYKORZYSTUJE ALGORYTM
ŚLEDZĄCY KOŚCI KRĘGOSŁUPA
LECZENIE NA CK
FIDUCIAL – TRACKING ZMIANY W OPARCIU O
ZAIMPLEMENTOWANE ZNACZNIKI
LECZENIE NA CK
XSIGHT 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
!

E = E o exp(−µ en x)
!
•

Liczba fotonów zostaje
osłabiona wraz ze wzrostem
głębokości.

•

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

ulega niewielkim rozproszeniom
podczas przechodzenia przez
tkanki.

•

!

Stabilna, naładowana dodatnio

•

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

Subatomowa cząstka.

Porusza się po linii prostej.

•

Różne rodzaje oddziaływania z
materią.
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)
„Cierpliwość jest cnotą.”

–Dziękuje-

Weitere ähnliche Inhalte

Was ist angesagt?

Treatment Planning Ii Patient Data, Corrections, And Set Up
Treatment Planning Ii Patient Data, Corrections, And Set UpTreatment Planning Ii Patient Data, Corrections, And Set Up
Treatment Planning Ii Patient Data, Corrections, And Set Upfondas vakalis
 
Multileaf Collimator
Multileaf CollimatorMultileaf Collimator
Multileaf CollimatorVinay Desai
 
4D Scan and Respiratory Gating
4D Scan and Respiratory Gating4D Scan and Respiratory Gating
4D Scan and Respiratory GatingKothanda Raman
 
Importance of Planning CT Simulation(3D) in Radiothrapy/Radiation oncology.
Importance of Planning CT Simulation(3D) in Radiothrapy/Radiation oncology.Importance of Planning CT Simulation(3D) in Radiothrapy/Radiation oncology.
Importance of Planning CT Simulation(3D) in Radiothrapy/Radiation oncology.Saikat Roy
 
Clinical Radiotherapy Planning basics for beginners
Clinical Radiotherapy Planning basics for beginnersClinical Radiotherapy Planning basics for beginners
Clinical Radiotherapy Planning basics for beginnersDina Barakat
 
Radiotherapy For Non Small Cell Lung Cancer
Radiotherapy For Non Small Cell Lung CancerRadiotherapy For Non Small Cell Lung Cancer
Radiotherapy For Non Small Cell Lung Cancerfondas vakalis
 
Stereotactic radiosurgery and radiotherapy
Stereotactic radiosurgery and radiotherapyStereotactic radiosurgery and radiotherapy
Stereotactic radiosurgery and radiotherapyNilesh Kucha
 
SRT AND SRS - Arun.pdf
SRT AND SRS - Arun.pdfSRT AND SRS - Arun.pdf
SRT AND SRS - Arun.pdfBBAdhikari
 
physics and clinical aspects of interstitial brachytherapy
physics and clinical aspects of interstitial brachytherapyphysics and clinical aspects of interstitial brachytherapy
physics and clinical aspects of interstitial brachytherapyVIMOJ JANARDANAN NAIR
 
Motion Management in Lung Cancer Radiotherapy
Motion Management in Lung Cancer RadiotherapyMotion Management in Lung Cancer Radiotherapy
Motion Management in Lung Cancer RadiotherapyJyotirup Goswami
 
Treatment verification and set up errors
Treatment verification and set up errorsTreatment verification and set up errors
Treatment verification and set up errorssailakshmi pullookkara
 
Total skin electron irradiation
Total skin electron irradiation Total skin electron irradiation
Total skin electron irradiation Rupon Bhowmik
 

Was ist angesagt? (20)

Treatment Planning Ii Patient Data, Corrections, And Set Up
Treatment Planning Ii Patient Data, Corrections, And Set UpTreatment Planning Ii Patient Data, Corrections, And Set Up
Treatment Planning Ii Patient Data, Corrections, And Set Up
 
Multileaf Collimator
Multileaf CollimatorMultileaf Collimator
Multileaf Collimator
 
Motion Management in Radiation Therapy
Motion Management in Radiation TherapyMotion Management in Radiation Therapy
Motion Management in Radiation Therapy
 
4D Scan and Respiratory Gating
4D Scan and Respiratory Gating4D Scan and Respiratory Gating
4D Scan and Respiratory Gating
 
Icru 58.
Icru 58.Icru 58.
Icru 58.
 
Rt techniques in lymphoma
Rt techniques in lymphomaRt techniques in lymphoma
Rt techniques in lymphoma
 
Proton beam therapy
Proton beam therapyProton beam therapy
Proton beam therapy
 
linac QA.pptx
linac QA.pptxlinac QA.pptx
linac QA.pptx
 
Importance of Planning CT Simulation(3D) in Radiothrapy/Radiation oncology.
Importance of Planning CT Simulation(3D) in Radiothrapy/Radiation oncology.Importance of Planning CT Simulation(3D) in Radiothrapy/Radiation oncology.
Importance of Planning CT Simulation(3D) in Radiothrapy/Radiation oncology.
 
Tomotherapy
TomotherapyTomotherapy
Tomotherapy
 
Clinical Radiotherapy Planning basics for beginners
Clinical Radiotherapy Planning basics for beginnersClinical Radiotherapy Planning basics for beginners
Clinical Radiotherapy Planning basics for beginners
 
Radiotherapy For Non Small Cell Lung Cancer
Radiotherapy For Non Small Cell Lung CancerRadiotherapy For Non Small Cell Lung Cancer
Radiotherapy For Non Small Cell Lung Cancer
 
Stereotactic radiosurgery and radiotherapy
Stereotactic radiosurgery and radiotherapyStereotactic radiosurgery and radiotherapy
Stereotactic radiosurgery and radiotherapy
 
SRT AND SRS - Arun.pdf
SRT AND SRS - Arun.pdfSRT AND SRS - Arun.pdf
SRT AND SRS - Arun.pdf
 
physics and clinical aspects of interstitial brachytherapy
physics and clinical aspects of interstitial brachytherapyphysics and clinical aspects of interstitial brachytherapy
physics and clinical aspects of interstitial brachytherapy
 
Motion Management in Lung Cancer Radiotherapy
Motion Management in Lung Cancer RadiotherapyMotion Management in Lung Cancer Radiotherapy
Motion Management in Lung Cancer Radiotherapy
 
Treatment verification and set up errors
Treatment verification and set up errorsTreatment verification and set up errors
Treatment verification and set up errors
 
Mlc
MlcMlc
Mlc
 
Total skin electron irradiation
Total skin electron irradiation Total skin electron irradiation
Total skin electron irradiation
 
Breast Cancer Radiation Therapy: RT Plan evaluation & Recent Advances - 4DCT ...
Breast Cancer Radiation Therapy: RT Plan evaluation & Recent Advances - 4DCT ...Breast Cancer Radiation Therapy: RT Plan evaluation & Recent Advances - 4DCT ...
Breast Cancer Radiation Therapy: RT Plan evaluation & Recent Advances - 4DCT ...
 

Nowoczesne Metody Stosowane w Radioterapii

  • 1. NOWOCZESNE METODY STOSOWANE W RADIOTERAPII WIELKOPOLSKIE CENTRUM ONKOLOGII ! ! BARTOSZ BĄK POZNAŃ 2014
  • 2. RADIOTERAPIA Radioterapia wykorzystuje promieniowanie elektromagnetyczne X i gamma, wiązki elektronów i protonów, aby Radioterapia może odbywać się w zniszczyć komórki nowotworowe, skojarzeniu z innymi metodami leczenia powstrzymać ich namnażanie i (takimi jak chemioterapia lub chirurgia): równocześnie lub sekwencyjnie. rozsiew. Około 60% wszystkich pacjentów z rakiem otrzyma radioterapię na pewnym etapie leczenia przeciwnowotworowego.
  • 4. 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 mikrorozsiew 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). !
  • 5. ZASIĘG PENETRACJI W ZALEŻNOŚCI OD ENERGII WRAZ ZE WZROSTEM ENERGII, WZRASTA PENETRACJA PROMIENI I SPADA DAWKA PODANA NA SKÓRĘ
  • 6. ROZKŁAD DAWKI PROMIENIOWANIA ZALEŻY NIE TYLKO OD ENERGII, ALE RÓWNIEŻ OD RODZAJU PROMIENIOWANIA !
  • 7. ROZKŁAD DAWKI PROMIENIOWANIA IZODOZY - LINIE ŁĄCZĄCE PUNKTY O TEJ SAMEJ DAWCE POCHŁONIĘTEJ ! !
  • 8. 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 •
  • 10. 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
  • 11. 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
  • 12. PROMIENIOWANIE CZĄSTECZKOWE PRZENOSZONE JEST W POSTACI SUBATOMOWYCH CZĄSTECZEK ! ! NAJCZĘŚCIEJ STOSOWANE SĄ ELEKTRONY – PROMIENIOWANIE B • ! ! RZADZIEJ PROTONY, NEUTRONY, MEZONY I JĄDRA ATOMOWE •
  • 13. MECHANIZM BEZPOŚREDNI efekt tarczy – krytyczna struktura dla komórki, jest uszkadzana bezpośrednio
  • 14. MECHANIZM POŚREDNI uszkodzenie struktur komórkowych przez wolne rodniki, powstałe w wyniku radiolizy wody
  • 15. PROMIENIOWRAŻLIWOŚĆ PROMIENIOWRAŻLIWOŚĆ 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 PODZIAŁOWEJ
 I 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.
  • 16. 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 45-70 Gy > 70 Gy 25-45 Gy DAWKI TERAPEUTYCZNE
  • 17. 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.
  • 18. 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
  • 19. ODCZYN PÓŹNY Cechy kliniczne: •Występuje po 3 miesiącach od zakończenia radioterapii •Zwykle jest trwały •Pojawia się nagle •Może powodować zagrożenie dla życia pacjenta
  • 20. 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
  • 21. HISTORIA RADIOTERAPII 1895 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)
  • 22. INTENSITY-MODULATED RADIATION THERAPY (IMRT) RYSUNEK: RÓŻNICE MIĘDZY !   (A) KONWENCJONALNA RADIOTERAPIA   (B) RADIOTERAPIA KONFORMALNA (CRT) BEZ MODULACJI INTENSYWNOŚCI (C) RT Z MODULACJĄ INTENSYWNOŚCI (IMRT)
  • 23. 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
  • 27. 3D CRT VS IMRT
  • 28. 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
  • 29. Siemens CT-onrails Elekta kv CBCT (Synergy) Siemens MV CBCT Varian kv CBCT (OBI) TomoTherapy MVCT
  • 30. CZYM DYSPONUJEMY • EPID • kV • CT on rails • CBCT • • • kV MV MVCT
  • 31. 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
  • 32. 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)
  • 34. 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
  • 35. CBCT (CONE -BEAM COMPUTED TOMOGRAPHY) VARIAN TRILOGY ELEKTA SYNERGY
  • 36. 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,
  • 37.
  • 38. 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),
  • 39. MVCT - TOMOTERAPIA Technika: 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)
  • 41. TOMOTERAPIA Helikalny 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 ! ! !
  • 42. 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
  • 43. ZALETY KORZYSTANIA Z TECHNOLOGII TOMOTERAPII Kąty 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
  • 44. 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
  • 45. 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
  • 46. PROCEDURA TOMOTERAPII (START RT) ● 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)
  • 49. 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)
  • 50. 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
  • 52. 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)
  • 54. CYBERKNIFE Co 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) ! !
  • 56. 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
  • 58. 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
  • 59. CYBERKNIFE 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 to leczenie wykorzystujące procedurę zwaną Radiochirurgią stereotaktyczną. Jest to nieinwazyjna metoda leczenia zmian nowotworowych wysoką dawką promieniowania, precyzyjnie wycelowaną z różnych kątów.
  • 61. Co 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 CYBERKNIFE
  • 62. JAK WYGLĄDA PROCES LECZENIA KONSULTACJA PROCEDURY DIAGNOSTYCZNE CYBERKNIFE LECZENIE KONTROLA Spotkanie z lekarzem Radioterapeutą oraz zespołem Cyberknife Markery Tomografia Komputerowa CT Rezonans Magnetyczny MRI Badania Laboratoryjne Pacjent układa się na stole terapeutycznym Ramię robota obraca się dookoła pacjenta Zaawansowany system wykonuje zdjęcia aby określić położenie guza Jeżeli jest taka potrzeba pacjent wraca jeszcze ok 4 Kontrola po leczeniu Diagnostyka
  • 63. 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)
  • 64. 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.
  • 65. 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.
  • 66. LECZENIE NA CK 6D Skull – technika oparta o śledzenie kości sklepienia czaszki
  • 67. LECZENIE NA CK XSIGHT SPINE – WYKORZYSTUJE ALGORYTM ŚLEDZĄCY KOŚCI KRĘGOSŁUPA
  • 68. LECZENIE NA CK FIDUCIAL – TRACKING ZMIANY W OPARCIU O ZAIMPLEMENTOWANE ZNACZNIKI
  • 69. LECZENIE NA CK XSIGHT 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.
  • 70. ZŁOTA ZASADA RADIOTERAPII PODAĆ ZADANĄ DAWKĘ NA OBSZAR LECZONY ORAZ MINIMALNĄ DAWKĘ NA ZDROWE TKANKI
  • 71. CO SIĘ DZIEJE KIEDY WIĄZKA FOTONOWA PRZECHODZI PRZEZ OŚRODEK • Spada wykładniczo ! E = E o exp(−µ en x) ! • Liczba fotonów zostaje osłabiona wraz ze wzrostem głębokości. • Ponieważ ich liczba zmniejsza się, to ich dawka zmniejsza się także wykładniczo (proporcjonalnie)
  • 72. 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
  • 73. 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.
  • 74. CHARAKTERYSTYKA PROTONÓW • • ulega niewielkim rozproszeniom podczas przechodzenia przez tkanki. • ! Stabilna, naładowana dodatnio • Mp=1.672621636(83)×10−27 kg 9.10938215(45)×10−31 kg Me= Subatomowa cząstka. Porusza się po linii prostej. • Różne rodzaje oddziaływania z materią.
  • 75. 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?
  • 77. 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
  • 78. • 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
  • 79. 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
  • 80.
  • 81. 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
  • 83. 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
  • 84. 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
  • 85.
  • 86.
  • 87.
  • 88.
  • 89. 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)
  • 90.