Область наук:
  • Медичні технології
  • Рік видавництва: 2005
    Журнал: Сибірський онкологічний журнал
    Наукова стаття на тему 'Адекватне моделювання топометричної параметрів вхідних полів опромінення пухлин головного мозку'

    Текст наукової роботи на тему «Адекватне моделювання топометричної параметрів вхідних полів опромінення пухлин головного мозку»

    ?ДОСВІД РОБОТИ ОНКОЛОГІЧНИХ УСТАНОВ

    АДЕКВАТНЕ МОДЕЛЮВАННЯ топометричної параметрів вхідних ПОЛІВ ОПРОМІНЕННЯ ПУХЛИН ГОЛОВНОГО МОЗКУ

    О.Н. Чернова, Н.В. Ваганов, А.В. Важенін

    Челябінський обласний онкологічний диспансер

    Методика передпроменеву топометріі новоутворень головного мозку шляхом виконання геометричних розрахунків параметрів опромінення по комп'ютерним томограмах широко відома. Укладання голови пацієнта виробляють з урахуванням певних ліній і площин, які використовують також і при винесенні шкірних проекцій ізоцентра і кордонів облучаемой зони.

    Нами розроблений і застосовується спосіб передпроменеву топометріі новоутворень голови [1], який забезпечує комфортне положення для пацієнта, відтворюваність укладання, точність апаратних розрахунків геометричних параметрів опромінення, але припускає ручне винесення шкірних проекцій ізоцентра зони опромінення. На жаль, остання обставина з урахуванням неправільношаровідной форми голови і складного рельєфу її поверхні призводить до неточного проецированию полів опромінення на шкіру голови пацієнта.

    Існує технологія розмітки полів опромінення на рентгенівському симуляторі з урахуванням даних діагностичного комп'ютерно-томографічного дослідження [2, 3]. Встановлена ​​в апараті система лазерних і оптичних центраторів дозволяє визначати світлові проекції зони опромінення на шкіру хворого. Але основним і істотним недоліком даної технології є неможливість прямої рентгенівської візуалізації переважної більшості новоутворень головного мозку, за винятком, мабуть, тільки пухлин гіпофіза по їх непрямими ознаками. Причиною цього є відсутність їх природної рентгеноконтрастнос-ти. Тому пошук ізоцентра і меж зони опромінення на симуляторі при рентгеноскопії відбувається,

    по суті, «наосліп». При цьому єдиним орієнтиром для пошуку, причому вельми приблизними, можуть служити дані представлених діагностичних комп'ютерних томограм.

    Таким чином, при топометріі пухлин головного мозку за допомогою описаних технологій оголюється суттєва проблема точності моделювання полів опромінення і певні суперечності апаратного забезпечення. З одного боку, це точна, високоінформативна візуалізація облучаемой мішені на комп'ютерних томограмах, що супроводжується, однак, утрудненнями при визначенні параметрів зовнішніх (вхідних) полів, з іншого боку, великі можливості симулятора в проектуванні останніх, але поєднання їх з відсутністю прямої рентгенівської візуалізації самої пухлини.

    У зв'язку з цим подальшої завданням у забезпеченні передпроменеву топометріі пухлин головного мозку з'явився пошук шляхів вирішення зазначеної проблеми.

    Сутність цього рішення полягає в послідовному виконанні двох етапів топометричної підготовки в єдиній тривимірній системі координат. На першому етапі виконують розрахунок встановлених геометричних параметрів опромінення в строго визначеної тривимірної системі координат по серії комп'ютерних томограм головного мозку. Другий етап здійснюють на рентгенівському симуляторі з урахуванням топометричної даних комп'ютерної томографії, отриманих на першому етапі. При цьому визначення проекцій зони опромінення на шкіру голови пацієнта виробляють за допомогою навігаційної системи робочого столу симулятора, а також його систем лазерних і світлових центраторів.

    О.Н. ЧЕРНОВА, Н.В. ВАГАНОВ, А.В. Важенін

    Дану технологію передпроменеву топометріі новоутворень головного мозку детально характеризують такі моменти: попередньо по світловому центратор комп'ютерного томографа на шкірі голови пацієнта встановлюють три рентгеноконтрастні мітки таким чином, щоб вони розташовувалися на одній світловий вертикальної лінії. Шкірні проекції міток маркують. Ці точки вважають

    реперними. Далі здійснюють комп'ютерно-томографічне сканування головного мозку таким чином, щоб один з сканів проходив через всі три рентгеноконтрастні мітки. За серії томограм розраховують геометричні параметри опромінення -розміри зони опромінення в трьох взаімоперпендіку-лярних площинах і її просторове положення в наступній системі координат (рис. 1):

    А.

    ось 2

    Б.

    ось

    реперні точки

    облучаемая

    мішень

    Мал. 1. Система координат для просторового визначення облучаемой мішені з комп'ютерних томограмах: А - початкова площину відліку проходить через три реперні точки; Б - аксіальний зріз, що лежить в початковій площині відліку,

    також проходить через три реперні точки.

    - вісь абсцис X знаходиться в площині ськана, що проходить через рентгеноконтрастні мітки;

    - вісь ординат У лежить в площині серединної сагітальній площині голови;

    - вісь видання лежить в площині, перпендикулярній обом попереднім площинах і проходить через ізоцентрі передньо-заднього розміру зони опромінення.

    Таким чином, координати по осі X вказують просторове положення кордонів і ізоцентра зони опромінення в поперечному напрямку голови (по ширині), координати по осі У - положення кордонів і ізоцентра в краніо-каудальному напрямку (по висоті), координати по осі видання - положення кордонів і ізоцентра зони опромінення в передньо-задньому напрямку (по довжині).

    Для виконання другого етапу пацієнта укладають на робочий стіл симулятора точно в таке ж положення, як на першому етапі, контролюючи правильність укладання бічними лазерними центраторами: все три марковані шкірні мітки повинні

    бути на одній прямій, отже, лежати в одній площині. Нею є та ж сама площина, яка була використана для укладання пацієнта, сканування та розрахунків на першому етапі.

    Далі по монітору встановлюють положення робочого столу симулятора і визначають просторове положення ізоцентра зони опромінення, використовуючи дані, отримані на першому етапі (рис. 2):

    - поздовжньо зміщують стіл на відстань, виражене координатою ізоцентра зони опромінення по осі У;

    - латерально зміщують стіл на відстань, виражене координатою ізоцентра зони опромінення по осі X;

    - по висоті зміщують стіл на відстань, виражене координатою ізоцентра зони опромінення по осі видання.

    Потім за допомогою світлового центратору симулятора знаходять шкірну проекцію ізоцентра зони опромінення: світлова проекція його перехрестя на шкіру пацієнта буде збігатися з зовнішньої проекцією ізоцентра зони опромінення. Знайдену таким чином

    Адекватне моделювання топометричної параметрів вхідних полів опромінення пухлин

    головного мозку

    про

    вісь Z

    ось У

    Мал. 2. Система координат для моделювання вхідних полів опромінення на шкіру пацієнта за допомогою навігаційної системи симулятора

    зовнішню проекцію маркують. Одночасно при необхідності аналогічним чином знаходять шкірну проекцію меж облучаемой зони.

    Передпроменеву топометріі новоутворень голови даними способом була виконана на підлогою фантомі кулястої форми, що імітує голову людини. Всередину фантома встановлювали кулястої форми фантом меншого діаметру, що імітує пухлину. Його положення при кожному з 8 експериментальних досліджень змінювали, імітуючи різні локалізації пухлини. Виконували послідовно два етапи запропонованого-чевой топометріі. Знайдені таким чином проекції ізоцентра і меж зони опромінення на поверхні фантома частково викладали тонкими рентгеноконтрастними маркерами і знову виконували контрольну комп'ютерну томографію. У всіх випадках отримували збіг знайдених на симуляторі кордонів і ізоцентра зони опромінення з розрахованими по комп'ютерним томограмах.

    Таким чином, застосування пропонованої технології моделювання топометричної параметрів клінічного опромінення головного мозку забезпечує максимально точне зовнішнє проектування полів опромінення головного мозку. Позитивними ефектами способу є виключення помилок «ручного» пошуку шкірних проекцій полів опромінення новоутворень головного мозку за рахунок практично повністю автоматизованих етапів апаратної топометріі, виконуваних в строго визна-

    поділеній послідовності і в єдиній тривимірній системі координат. Крім того, відсутня додатковий вплив рентгенівського випромінювання на другому етапі, так як застосовується лише навігаційна система робочого столу симулятора. Даний технологічний процес комбінованого використання апаратів відкриває нові технічні можливості в плані передпроменевої клінічної топометріі, дозволяючи здійснювати її на високому рівні якості.

    ЛІТЕРАТУРА

    1. Патент на винахід 2228139 МКІ А 61 В 6/00 Спосіб передпроменеву топометріі утворень голови / А.В. Важенін, Н.В. Ваганов, О.Н. Чернова, Ю.В. Круглова, В.Н. Караманова (Росія) // Бюл .: Винаходи. Корисні моделі. 2004. № 13.

    2. Променева терапія злоякісних пухлин: Керівництво для лікарів / За ред. Е.С. Кисельової. М .: Медицина, 1996. С. 52-54.

    3. Променева терапія в лікуванні раку: практичне керівництво ВООЗ / Пер. О.І. Щербенко. М .: Медицина, 2000. 256 с.

    надійшла 29.06.05


    Завантажити оригінал статті:

    Завантажити