تصویربرداری پزشکی برای پرتودرمانی

در حالی که درمان هاردرون در حال تبدیل شدن به یک ابزار به طور فزاینده ای مهم برای درمان سرطان است، پیشرفت های پیشرفته در تصویربرداری و روش های محاسباتی برای بهبود نتایج از رادیوتراپی سنتی حیاتی است. هدف اصلی در اینجا ارائه دوز تابش به کل حجم تومور در حالی که به حداقل رساندن و یا از بین بردن دوز دریافت شده توسط بافت ها و اندام های سالم است. به عبارت دیگر، یک دوز مشخص باید در تومور ذخیره شود، و دوز جذب شده توسط بافت های سالم باید در محدودیت های محدودی محدود شود. برای این منظور، طی 20 سال گذشته، توسعه و استفاده از تکنیک های جدید درمان جدید طراحی شده است که هدف قرار دادن و انتقال تابش به حجم تومور دقیق است.

برای دستیابی به بهترین نتایج، پزشکان از نرم افزار درمان برنامه ریزی استفاده می کنند تا موقعیت تومور را تعیین کرده و مشخصات دوز مطلوب را تعیین کنند. یک ورودی مهم برای این سیستم ها، یک مدل آناتومیک دقیق تومور و محیط اطراف آن است که توسط CT تصویر با وضوح بالا ارائه می شود. پس از آن نرم افزار به پزشکان کمک می کند پارامترهای کلیدی برای جلسات اشعه، مانند هندسه و شدت اشعه ایکس را انتخاب کند. هر گونه عدم قطعیت هندسی می تواند مقدار دوز که به محل تومور تحویل می شود را کاهش دهد، بنابراین به حداقل رساندن این عدم قطعیت ها برای اولویت کلیدی برای بهینه سازی اثربخشی پرتودرمانی باقی می ماند.

در طول هر مرحله از درمان، بنابراین باید با موقعیت دقیق تومور دقیقا مشخص شود. با این حال، این امر می تواند دشوار باشد، زیرا تومور در طول جلسات اشعه حرکت می کند و تغییر می کند، که عمدتا بواسطه تنفس بوجود می آید، بلکه به دلیل حرکت بیمار و انقباض تومور به عنوان پیشرفت درمان است. تکنیک های مختلف تصویربرداری پزشکی در هر مرحله از درمان برای مقابله با این مشکل مورد سوء استفاده قرار می گیرند. با این حال، با توجه به پیچیدگی حرکت تنفس و عدم وجود یک روش تصویربرداری که می تواند موقعیت تومور را به طور قابل اعتماد دنبال کند، این جنبش همچنان سبب عدم اطمینان قابل توجه هندسی در هنگام تابش می شود.

تکنیک های متعددی برای کنترل حرکات که موقعیت تومور را تحت تاثیر قرار می دهند در دسترس هستند و پزشکان باید انتخاب کنند که کدام روش برای هر بیمار مناسب باشد. به عنوان مثال، مطالعات اخیر نشان داده اند که افزایش دوز تابش می تواند نتایج را برای بیماران تحت درمان با سرطان ریه بهبود بخشد، اما خطر دوز مصرف بدون کنترل حرکت قابل اعتماد را افزایش می دهد. هر جنبشی ناشی از تنفس به خصوص برای مدیریت مشکل است، و آنها نیاز به تکنیک های زمان گیر است که نیاز به تجهیزات اختصاصی و تضمین کیفیت دقیق. برای این تکنیک ها موثر است، همچنین بررسی رابطه بین هر سیگنال جایگزین و حرکت تومور قبل و در طی درمان مطلوب است.

بخشی از روند برنامه ریزی شامل محاسبه محدوده دقیق هر پرتو درمانی مورد نیاز برای تابش کل تومور، و همچنین انرژی پرتو مورد نیاز برای رسیدن به این محدوده است. با این حال، نویز و تحریف در تصویر سی تی، و همچنین عدم اطمینان در ترکیب و تراکم بافت های هر بیمار، دقت این محاسبات را به خطر می اندازد - همانطور که محدودیت ها در الگوریتم های مورد استفاده برای تعیین میزان که در آنها پرتوهای دوز خود را در داخل بافت های مختلف