Budoucnost v protonové terapii – protonové CT?

Protonová terapie je považována za metodu ozařování, která umožňuje ozáření požadovaného místa s velkou přesností a současně je okolní tkáň chráněna více než v případě radioterapie fotony a elektrony. Je to umožněno díky využití Braggova píku (průběh brzdné schopnosti protonového svazku v závislosti na hloubce: nízká vstupní dávka, pomalý nárůst, velko-dávkový pík = Braggův pík, opětovný pokles až na 20 % původní dávky na vzdálenosti několika mm). Použití Braggova píku má však i své nevýhody. Při nepřesném nastavení ozařovaného místa do svazku může dojít k poškození zdravé okolní tkáně. To se může stát i v případě radioterapie fotony a elektrony. Ale u protonové terapie by bylo poškození zdravých tkání při nesprávném nastavení větší kvůli velkému dávkovému gradientu. Ačkoliv se o protonové terapii mluví jako o metodě přesnější než v případě radioterapie fotony a elektrony, je i s ní stále spojeno velké množství nejistot.

Plánování ozáření u pasivní protonové terapie (pasivní skenování) je založeno na datech z CT vyšetření, na základě nichž je vypočteno umístění Braggova píku do požadované vzdálenosti (simulace je provedena pro vodu, která se používá pro simulaci lidského těla, protože má podobné vlastnosti jako měkká tkáň, co se týká absorpce a rozptylu). Tato vzdálenost se postupně mění, čímž svazek protononů postupně ozáří všechna místa nádoru. Díky použití Braggova píku je dávka, která je dodána orgánům před a za nádorem velmi malá. CT se používá jak při plánování radioterapie, tak i při verifikaci plánu.

Při plánování ozáření jsou CT čísla (Hounsfieldova čísla) převedena na brzdnou schopnost protonů. To je však velkým zdrojem nejistot, které dosahují 3-5 % v případě měkkých tkání. V případě přítomnosti kostí a plic v ozařovaném objemu jsou nejistoty ještě větší [1].

Řešením problému s plánováním protonové terapie pomocí CT dat by bylo použití protonového CT, pomocí kterého by nejistoty při plánování ozáření nádoru mohly být sníženy až pod 1 %. Protonové CT by bylo použito k získánů obrázků skenovaného objemu, tak jak je dosud používáno klasické CT (fotonový svazek – rtg fotony). Pro skenování by byl použit protonový svazek o malé intenzitě, který by prošel pacientem a dokázal by získat údaje o pozici, směru a ztrátě energie protonového svazku v daném objemu. Na základě toho by byla nasimulována distribuce relativní brzdné schopnosti pro celý nádor, což by bylo využito při plánování [1].

Na vývoji protonového CT se již nějakou dobu pracuje, zatím bylo použití protonového svazku testováno na fantomech hlavy. Velký potenciál protonového CT je mimo zmenšení nejistot při plánování i v tom, že CT rekonstrukce jsou bez artefaktů i v případě kovových materiálů v objemu, zatímco u klasického CT jsou v obraze artefakty. Použití protonového CT v praxi bude nejdříve za cca 10 let [1]. V ČR určitě později :).

Použitá literatura:
[1] http://medicalphysicsweb.org/cws/article/research/53211

Napsat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *