MR Görüntüleme Proton Tedavisi

MR Görüntüleme Teknolojisi
MR Görüntüleme Teknolojisi

Proton terapisinde gerçek zamanlı MR Görüntüleme’ye bir adım daha yaklaşıldı. Prototip proton terapi sistemi, tedaviler sırasında tümör hareketini gerçek zamanlı olarak görselleştirmek için MRI kullanacaktır. MR Görüntüleme Proton Tedavisi, proton ışınının sınırlı menzili tarafından sağlanan, çevredeki normal dokuyu korurken tümöre yüksek bir hassasiyetle hedeflenmiş doz sağlayan gelişmiş bir kanser tedavi tekniğidir. Bununla birlikte tedavi sürerken tümör hareketi veya anatomik değişiklikler nedeniyle bu hassas hedefleme tehlikeye düşebilmektedir. Daha da ayrıntılı bir açıklama yapmamız gerekirse doz iletimi sırasında hareketli hedefleri lokalize etmek için hızlı görüntüleme araçlarının olmaması, proton terapisinin tüm potansiyelinden yararlanmanın önündeki temel bir engel olabilecektir. Konumuzun çekirdeğini teşkil eden “MR Görüntüleme Proton Tedavisi” öncesi proton tedavisi nedir ona değinelim.

Proton Tedavisi Nedir?

Proton tedavisinde gönderilen ışının yolundaki anatomik değişikliklere karşı oldukça hassastır ve bu hassasiyet mobil tümörleri tedavi ederken hedefleme hassasiyetini bozar. Amaç, ışını tümör dokusunun tam şekline uydurmak ve böylece çevreleyen normal dokunun mümkün olduğunca çoğunu korumaktır. Ancak şu anda, ışınlama sırasında tümör hareketini görselleştirmenin doğrudan bir yolu yoktur.

MR kılavuzluğunda proton tedavisi geliştirmenin önündeki en büyük engel, MRI sistemi ile proton terapi ekipmanı arasındaki elektromanyetik etkileşimlerdir. MRI tarayıcıları, geometrik olarak doğru görüntüler oluşturmak için oldukça homojen manyetik alanlara ihtiyaç duyar. Bununla birlikte, proton ışını, elektromanyetik alanların yüklü parçacıkları dairesel bir yörüngeye zorladığı ve onları hızlandırdığı bir siklotronda üretilir. Proton ışını ayrıca manyetik alanları MRI tarayıcısının homojen manyetik alanına müdahale edebilen mıknatıslar tarafından yönlendirilir ve şekillendirilir.

Tedavi uygulaması sırasında gerçek zamanlı görüntüleme, tümörü görselleştirebilecek ve proton demeti hareketini senkronize edebilecektir. Yakın zamanda geleneksel foton tabanlı radyoterapi sistemlerine entegre edilen MRI, hastaya herhangi bir ek iyonlaştırıcı doz bırakmadan yüksek çözünürlüklü, yüksek kontrastlı yumuşak doku görüntüleme de sağlayabilecektir.

Ancak bir MRI tarayıcısının bir proton ışınıyla uzun süre birlikte çalıştırılması birçok kişinin imkansız olduğu düşündüğü büyük bir teknolojik zorluktur ve Dresden’deki OncoRay’dan HZDR Radyoonkoloji Enstitüsü‘nden Aswin Hoffmann tam tersini düşündü. Hoffmann ve meslektaşları, MRI’yi proton terapisi ile entegre etmek için birkaç yıldır çalışıyorlar.

Şimdi ekip, aktif olarak taranmış bir proton kalem ışınından doz teslimi sırasında MRI ile hareketli tümörleri gerçek zamanlı olarak izleyebilen dünyanın ilk tüm vücut prototip proton terapi sistemini kurmayı planlamaktalar.

Proton terapi sistemleri ise proton ışını oluşturmak, taşımak ve iletmek için elektromanyetik alanlar kullanır. Daha önce de belirttiğimiz üzere MRI’yi bir proton terapi sistemine entegre etmekteki karşılaşılan en büyük zorluk, MRI tarayıcılarının geometrik olarak doğru görüntüler oluşturmak için kesin olarak tanımlanmış manyetik alanlara ihtiyaç duymasıdır.

Bu manyetik alanlar arasındaki etkileşim, MR görüntüsünü bozabilir ve iletilen proton doz dağılımını etkileyebecektir. Hoffmann ve ekibi, her iki sistemi birleştirmenin teknik olarak mümkün olduğunu ve bu girişim etkilerinin tahmin edilebileceğini ve dolayısıyla telafi edilebileceğini de aynı zamanda gösterdi. Yakın zamanda proton ışını aralığının çevrimiçi MRI ile görselleştirilebileceğini de gösterdiler.

Ekip, 2022 yazında, MRI sistemini OncoRay’de klinik sınıf, aktif olarak taranmış proton ışın hattına dahil etmeyi planlıyor.

Yeni proton terapi sisteminin tasarımı, son teknoloji ürünü Aurora RT‘ye dayanmaktadır. Hoffmann, Physics World‘e “Aurora RT, görüntü kılavuzlu radyasyon tedavisi için optimize edildiğinden, prototip sistemimiz yüksek hassasiyetli proton ışınlarıyla tedavi için gerçek zamanlı görüntü rehberliği sağlamak için benzersiz özelliklerinden yararlanacak” dedi.

MR Görüntüleme Proton Tedavisi
MR Görüntüleme Proton Tedavisi

“Vizyonumuz, onu yalnızca yüksek hassasiyetli kanser tedavileri için klinik olarak değil, aynı zamanda cerrahi prosedürlere kıyasla en yüksek hassasiyetle non-invaziv (vücudu yayılım göstermeyen) olarak hedeflenebilen diğer patolojiler için de kullanmaktır” diye de ekledi.

MR Nerede Kullanılır?

MRI tarayıcı göğüs, karın ve pelviste organların gerçek zamanlı, yüksek kontrastlı görüntülenmesini sağlayacaktır. Diğer bir avantaj, tarayıcının, proton ışınına göre hasta etrafında döndürülebilmesidir. Bu etki çalışma ekibine proton ışınına hem dikey hem de paralel MRI manyetik alanlarının dozimetrik ve biyolojik ışın etkilerini incelemesini sağlayacaktır.

Hoffmann, “MR ile entegre proton terapisi, terapi sırasında anatomik değişiklikleri yakalama ve hedefleme hassasiyetini artırmak ve normal doku yan etkilerini azaltmak için tedavi uyarlamalarına izin verme kapasitesine sahip olacak” dedi. “Karaciğer, pankreas, yemek borusu, böbrek, adrenal ve rahim ağzı kanserleri gibi ışınlama sırasında hareket gösteren tümörlerin tedavisinde asıl fayda bekleniyor.”

“Uluslararası endüstriyel ortaklarla yaptığımız iş birliği sayesinde, ekibim ve ben sahaya, özellikle gerçek zamanlı görüntü kılavuzlu proton terapisine önemli yenilikler getirme hedefimize büyük bir adım daha yaklaştık” diye de ekliyor.

Physics World’den derlenmiştir.

One step closer to real-time MR imaging in proton therapy

 

 

    İlk yorum yapan olun

    Bir Cevap Yazın