Sugárterápiás kezelések szimulálása

A kezelni kívánt terület és a besugárzási terv egybeesésének ellenőrzése történhet hagyományos röntgen átvilágító szimulátorral és CT-szimulátorral is.

Hagyományos röntgen átvilágító szimulátor

 
A szimulátor olyan speciális képerősítő eszköz, amelynek forrás-detektor távolsága változtatható, és a klasszikus gyorsítók valamennyi mozgására képes, valamint lehetővé teszi a besugárzási tervek ellenőrzését.

Sugárterápiás szimuláció során a betegre vonatkozó besugárzási terv adatait beállítjuk a betegre, ezzel szimulálva a terápiás kezelést és röntgenátvilágítással ellenőrizzük, hogy megfelelő helyen vannak-e a besugárzási mezők. Ezt az ellenőrzést egy képerősítővel felszerelt röntgenkészülékkel végezzük. Kívülről a lineáris gyorsítóhoz hasonlít, de hagyományos röntgen energiatartományban működik. A lineáris gyorsítón használt összes besugárzási paraméter beállítható rajta (ezért nevezik terápiás szimulátornak). Azért van rá szükség, mert a lineáris gyorsító nagyenergiájú MV-os sugárzásával készített röntgen felvételen a különböző sűrűségű anatómiai képletek nehezebben különböztethetők meg. Hagyományos röntgenenergiával készített felvételeken ugyanakkor jól azonosíthatók a különféle anatómiai részletek (pl. csontok, tüdő stb.), mivel az elnyelődés függ az alkotóelemek rendszámától, sűrűség különbségektől és rétegvastagságtól.
Az emberi szövetek csoportjai különböző mértékben nyelik el a röntgensugarakat:
- Csontok: magas rendszám, nagy sugárelnyelő képesség, jól ábrázolható, magas denzitású árnyék.
- Lágyrészek és zsírszövet: (izom, parenchymás szerv): alacsony rendszám, kicsi sugárelnyelő képesség, vizuális árnyék különbség alig van.
- Levegő- gáz: alacsony sűrűség (a sugarat csaknem teljesen átengedi), kontrasztot ad.

A szimulátor részei (2. ábra):
- Nagyfeszültségű röntgen generátor
- Röntgen cső
- Kollimátor rendszer (szűrők)
- Képerősítő
- Képfeldolgozó rendszer
- Betegfektető asztal
- Vezérlőpult
Expozíciós tényezők
A röntgensugár intenzitását és minőségét az úgynevezett expozíciós tényezők változtatásával befolyásolják:
- kV: a csőfeszültség. A röntgensugár keménységét és intenzitását határozza meg. Az árnyékot a foton-anyag kölcsönhatások közül a fotoeffektus (elnyelés) adja. A csőfeszültség értékének növelésével a Compton-szórás aránya növekszik a fotoeffektushoz képest. A szórt fotonok viszont a film kontraszt csökkenését okozzák.
- mAs: az anódba becsapódó össztöltéssel (az elektronok számával) arányos, a sugár intenzitásával van kapcsolatban. A film denzitását határozza meg, ezáltal közvetett módon befolyásolja a kontrasztot.
A szimulátorban végzett műveletek:
- Betegpozicionálás és rögzítés
• Maszköntés
• Beteg megfelelő pozicionálása az anatómiai régiónak megfelelő betegrögzítők segítségével.
- A referencia pontok és síkok betegre (maszkra) történő berajzolása
- Besugárzási terv értelmezése és betegre rajzolása
- Szimulációs felvétel készítése és előhívása
- A szimulátor felvételek összehasonlítása a besugárzási tervek alapján készült DRR képekkel.
- A szimulátor felvételek tárolása digitális formában vagy röntgenfilmen.
- Amennyiben röntgenfilmen tároljuk a képi dokumentációt szükségünk van filmelőhívóra.

CT-szimulátor

 
A CT-szimulátor klasszikus CT berendezés, felszerelve sík asztallappal, biztosítja a besugárzás-tervezéshez szükséges anatómiai adatokat, és a koordináta rendszer valamint a mezőbelépések jelölésére speciális lézerberendezéseket és szoftvert tartalmaz.

 
A CT-szimulátorban végzett műveletek:

• Betegpozíció meghatározása
• Izocentrum (IC) meghatározás és bejelölés
• Képek átküldése a szimulációs munkaállomásra
• A célterület és a rizikó szervek bejelölése
• Mezőelrendezés meghatározása
• A mezőhatárok és takarások meghatározása
• A CT képek és mezőadatok átvitele a tervezőrendszerbe
• A BEV és a mezők DRR-jének összehasonlítása

 

Irodalom

 
1. Dr. Bogner Péter: Képalkotás eszközei, avagy az orvosi képalkotás fizikája
2. Duliskovich Tibor: Digitális röntgen detektor technológiák
3. E.B.Podgorsak: Radiation Oncology Physics: A Handbook for Teachers and Students, IAEA, Vienna, 2005.

---