Fakultní nemocnice v Motole Fakultní nemocnice v Motole

přejdi na obsah | přejdi na menu | přejdi na vyhledávání

Technologie: Obměna vybavení Onkologické kliniky - Upgrade systému

Obměna představuje nejen výměnu tří lineárních urychlovačů, ale také upgrade verifikačního a plánovacího systému. Na Onkologické klinice 2. LF UK a FN Motol probíhá od loňského roku rozsáhlá obměna přístrojového i programového vybavení sloužícího pro ozařování pacientů s onkologickým onemocněním. V únoru letošního roku byl zahájen klinický provoz nového lineárního urychlovače Truebeam, o kterém jsme informovali v dubnovém čísle našeho časopisu. Modernizace však začala již v loňském létě, kdy byl začátkem července 2018 proveden upgrade radioterapeutického verifikačního a plánovacího systému.

Radioterapeutický verifikační systém

Radioterapeutický verifikační systém (Record and Verify System – R&V system) je počítačový databázový systém, který kontroluje (verifikuje) a zaznamenává průběh ozařování pacientů.  Verifikační systém je propojen s řídicím systémem ozařovače a jeho základní funkcí je ověření shody parametrů nastavených na ozařovači s plánovanými hodnotami.  V případě, že se některá z nastavených hodnot liší od hodnoty plánované, je spuštění ozařování zablokováno. Verifikační systém patří mezi povinné vybavení, jehož hlavním účelem je zvýšení bezpečnosti radioterapie. Kromě kontroly ozařovacích parametrů je verifikační systém schopen i předvídat a následně zabránit kolizi ozařovače s pacientem či ozařovacím stolem, a to díky kombinaci výstupu z kamery umístěné v ozařovně a virtuálního modelu ozařovače.

← Obrazovka verifikačního systému na pracovní stanici lineárního urychlovače Truebeam. Oranžově jsou vyznačeny parametry, jejichž aktuální hodnota, nastavená na urychlovači, nesouhlasí s naplánovanou hodnotou. Na výstupu z kamery, snímající urychlovač v ozařovně, je žlutě vyznačena riziková zóna, v níž hrozí kolize urychlovače s ozařovacím stolem. Oranžové piktogramy značí jednotlivé úkony, které je nutno provést, aby systém povolil spuštění ozařování

 

Onkologický informační systém

Verifikační systémy se začaly používat ke kontrole parametrů lineárních urychlovačů již od 70. let 20. století, kdy fungovaly jako jednoduchý jednoúčelový software pro kontrolu nastavení základních ozařovacích parametrů urychlovače.  V důsledku strmého rozvoje informačních technologií vznikla potřeba vytvořit jednotné prostředí – onkologický informační systém, v němž by byla sdružena a propojena různá data i různé softwarové aplikace používané v radioterapii. V současnosti je tedy verifikační systém integrován do onkologického informačního systému (Oncology Information System - OIS), který kromě ověřování ozařovacích parametrů plní mnoho dalších funkcí. 
Na Onkologické klinice je používán onkologický informační systém ARIA od firmy Varian. Z hlediska kompatibility a hladkého přenosu dat je výhodné, že lineární urychlovače a onkologický informační systém jsou od stejného výrobce. Upgrade onkologického systému z  verze 8.6 na verzi 15.6 byl nutný z několika důvodů, především proto, že firma Varian ukončila technickou podporu verze 8.6, ale také pro zastaralost, nedostatečný počet pracovních stanic, neaktuální výpočetní algoritmy a malý počet licencí pro výpočet ozařovacích plánů. Kromě toho byl upgrade onkologického informačního systému nutný pro připojení nových urychlovačů Truebeam, kterými se ozařovny v letošním roce postupně vybavují.
Jádrem onkologického informačního systému je výkonný server, na který je připojena řada pracovních stanic, na nichž je možno využívat jednotlivé programové moduly, a zároveň pracovní stanice všech ozařovačů, aby tak byla umožněna výměna dat a kontrola všech ozařovacích parametrů.
Onkologický informační systém slouží jako databáze ozařovaných pacientů, v níž jsou archivovány podrobné údaje o ozařování pacienta včetně veškeré obrazové dokumentace pacienta v elektronické formě (ve formátu DICOM – Digital Imaging and Communications in Medicine). 

 

Radioterapeutický plánovací systém

Součástí onkologického informačního systému je především výpočetní systém pro plánování léčby, stručně nazývaný plánovací systém (Treatment Planning System - TPS), a to jak pro zevní radioterapii, tak pro brachyterapii. Plánovací systém provádí výpočet rozložení dávky (dávkové distribuce) v těle pacienta na základě algoritmu pro výpočet dávky, který je základem každého plánovacího systému, a dvou základních modelů – modelu pacienta a modelu ozařovače. Model pacienta s anatomickými strukturami a cílovými objemy pro účely radioterapie se získají z CT vyšetření, které je provedeno pro účely plánování radioterapie, proto se nazývá plánovací CT. Při tomto vyšetření je pacient uložen do stejné polohy jako při ozařování.
Cílem plánování radioterapie je nalézt parametry všech ozařovacích polí tak, aby odpovídající prostorová distribuce dávky v těle pacienta, které je v plánovacím systému reprezentováno prostorovým 3D modelem, splňovala základní klinický cíl radioterapie, kterým je doručení terapeutické dávky do cílového objemu při maximálním šetření okolní zdravé tkáně. V současnosti jsou tradiční ozařovací techniky stále více nahrazovány technikami s modulovanou intenzitou terapeutického svazku, známými jako radioterapie s modulovanou intenzitou - Intensity Modulated Radiotherapy (IMRT). Upgrade plánovacího systému a instalace nového urychlovače Truebeam nám umožnily zavést v současnosti nejmodernější techniku objemově modulované rotační terapie - Volumetric Modulated Arc Therapy (VMAT), při níž je využíván nejen dynamický pohyb lamel mnoholamelového kolimátoru (Multileaf collimator – MLC), ale také proměnný dávkový příkon a proměnná rychlost gantry urychlovače při rotaci. Výsledkem je pak vysoce konformní ozáření cílového objemu při maximálním šetření okolní tkáně a zároveň zkrácení ozařovacího času. Tato technika je vhodná téměř pro všechny anatomické oblasti, např. pro ozařování v oblasti pánve, v oblasti hlavy a krku či mozku.

← Ozařovací plán s použitím techniky VMAT v oblasti hlavy a krku

 

 

 

 

 

 

 

Prostorový model pacienta v plánovacím systému se zobrazením dávkové distribuce pro ozařovací techniku VMAT - oblast hlavy a krku.   

 

 

 

 

 

 

 

← Prostorový model pacienta v plánovacím systému se zobrazením dávkové distribuce pro ozařovací techniku VMAT - oblast pánve.

 

 

 

 

 

Zobrazovací metody v radioterapii

Současná radioterapie, usilující o co nejpřesnější stanovení cílového objemu v těle pacienta a následně jeho ozáření, využívá zobrazovací metody ve všech základních krocích léčebného procesu. Pro stanovení cílového objemu určeného k ozáření předepsanou dávkou se využívají vstupní vyšetření pomocí různých zobrazovacích metod, především výpočetní tomografie (CT), magnetické rezonance (MR) a pozitronové emisní tomografie (PET). Pro plánování radioterapie se používá speciální CT vyšetření, tzv. plánovací CT, při kterém je pacient ve stejné poloze jako při ozařování. V průběhu ozařování pacienta se pro kontrolu správnosti nastavení a shody aktuální anatomie pacienta se vstupním – plánovacím CT používají zobrazovací modality dostupné přímo na lineárním ozařovači – megavoltážní  a kilovoltážní snímky i CT (tzv. CT s kuželovým svazkem, cone-beam CT – CBCT) pořízené přídavným kilovoltážním zdrojem.
Onkologický informační systém ARIA slouží nejen jako databáze všech obrazových dat pacienta, použitých pro účely radioterapie, ale poskytuje také aplikace a nástroje pro zpracování těchto obrazových dat. Především je možno provádět registrace – fúze obrazů z různých vyšetření (v aplikaci Registration), zakreslování struktur pro radioterapii (v aplikaci Contouring), porovnávání obrazů (matching) přímo na pracovní stanici lineárního urychlovače (tzv. on-line matching), kdy aktuálně pořízené zobrazení pacienta je porovnáno s referenčním obrazem a na jeho základě je proveden posun pacienta nebo jeho nové nastavení do požadované ozařovací polohy. Snímky pořízené na urychlovači lze porovnat s referenčními snímky i na ostatních pracovních stanicích (v aplikaci Offline Review).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Porovnání (matching) CT vyšetření v aplikaci Offline Review. Porovnává se CT s kuželovým svazkem (CBCT) pořízené na urychlovači před zahájením ozařování pacienta s referenčním plánovacím CT vyšetřením.  ↑ →

 

 

↑ Zobrazovací metody používané ke stanovení rozsahu nádorového onemocnění a pro plánování radioterapie

Obr. vlevo - Vyšetření pozitronovou emisní tomografií – PET
Obr. střed - Vyšetření magnetickou rezonancí – MR
Obr. vpravo - Plánovací CT, do kterého jsou zakresleny všechny potřebné struktury pro radioterapii a které je použito pro výpočet ozařovacího plánu (na obrázku je plánovací CT se zakreslenými objemy a zobrazením rozložení předepsané dávky)

 

Nový onkologický informační systém ARIA s verifikačním a plánovacím systémem a všemi dalšími programovými moduly společně s novými urychlovači Truebeam umožňují provádět moderní, přesnou a spolehlivou radiační terapii. Naším hlavním cílem a přáním zůstává využití tohoto nového špičkového vybavení ku prospěchu našich onkologických pacientů.

text: Ing. Anna Kindlová
foto: Ing. Anna Kindlová, David Černý

 

Partneři

© Fakultní nemocnice v Motole 2012. Všechna práva vyhrazena.

Odebírejte novinky (RSS)

Mapa webu

developed by MEDIA FACTORY