Proton minihüzme radyoterapisi kanser tedavilerinde dar proton demetleri kullanıyor. Sistem yüksek ve düşük dozlu ardışık bölgeler yaratıyor. Demetler hedef hacimde homojen bir doz dağılımı oluşturuyor. Araştırmacılar bu heterojen doz dağılımının tümörleri yok ettiğini kanıtlıyor. Yöntem sağlıklı dokuyu koruyor ve yan etkileri doğrudan azaltıyor.
Proton Minihüzme Radyoterapisi ve Organ Hareketi
Proton minihüzme radyoterapisi 0,3 ila 1 milimetre genişliğinde demetler üretiyor. Ekip bunun için çok yarıklı bir kolimatör kullanıyor. Sistem demetleri 2 ila 6 milimetre aralıklarla yerleştiriyor. Kolimatör başlangıç proton demetinin büyük kısmını engelliyor. Cihazlar istenilen dozu iletmek için daha uzun süre çalışıyor. Uzun ışınlama süreleri olası organ hareketini artırıyor. Organ hareketi tepe ve vadi dozlarını üst üste bindiriyor. Uzmanlar bu durumun radyoterapinin biyolojik koruma etkisini bozduğunu belirtiyor.
Proton Minihüzme Radyoterapisi İçin 4B Simülasyon
Araştırmacılar hasta hareketinin etkilerini ölçmek için bir araç geliştirdi. Ekip zaman çözünürlüklü Monte Carlo simülasyonlarını kullandı. Sistem dört boyutlu (4B) bir doz hesaplama iş akışı sunuyor. Araç iki temel girdi gerektiriyor. Birincisi solunum döngüsündeki hasta anatomisini yakalayan 4B BT verileridir. İkincisi referans BT üzerinde oluşturulan proton kalem-demet planıdır. Ekip sistemi doğrulamak için bir toraks hareket fantomu ışınladı. Sonuçlar simülasyonlarla karşılaştırıldı ve sistem yüzde 97,3 başarı yakaladı.
Solunum ve İntrakraniyal Hareketin Etkileri
Araştırmacılar büyük solunum hareketleri içeren klinik bir toraks tedavisini inceledi. Solunum hareketi tepe-vadi doz oranı (PVDR) parametresini düşürdü. PVDR vadi ve maksimum dozları aynı anda hesaba katıyor. Vadi dozları doku koruma etkisiyle doğrudan ilişki kuruyor. Maksimum dozlar anti-tümör etkisinden doğrudan sorumlu oluyor. Uzmanlar bu endeksi tedavi planını optimize etmek için kullanıyor.
5 milimetre derinlikte ortalama PVDR 11.9’dan 6.7’ye düştü. Solunum hareketi proton minihüzme radyoterapisi sırasında tümör dozunu yüzde 30 azalttı. Mideye giden doz azaldı ancak dalak dozu arttı.
Ekip daha sonra intrakraniyal bir tedaviyi analiz etti. Termoplastik maskeler hastanın baş hareketini 1 milimetrenin altında tutuyor. Hareket tümör veya riskli organ dozlarını önemli ölçüde etkilemedi. Ancak 1 milimetrelik kayma PVDR’yi yüzde 10 oranında azalttı. İki milimetrelik kayma bu koruyucu oranı yüzde 24 düşürdü.
Gelecek Planları ve FLASH Entegrasyonu
Özel bir hareket yönetimi stratejisi zorunlu görünüyor. Sadece 1 milimetrenin altındaki intrakraniyal hareketler güvenli kalıyor. Uzmanlar proton minihüzme radyoterapisi sürelerini FLASH ultra yüksek doz hızıyla birleştirmeyi hedefliyor. Bu yöntem radyoterapideki doz hızı sorununu tamamen çözüyor. Sistem sağlıklı dokuları korumak için ek biyolojik etki yaratıyor. Ancak bu iki karmaşık teknolojiyi birleştirmenin fizibilitesi henüz kanıtlanmıyor. Sadece doz hızını artırmak bile büyük bir klinik fayda sağlıyor. Ekip klinisyenler için hızlı ve doğru hesaplama araçları geliştiriyor.
Haberi Derleyen: Dilara SİPAHİ
KAYNAKÇA:
Dose calculations reveal how patient motion impacts proton minibeam therapy