4 курс / Лучевая диагностика / ПРИМЕНЕНИЕ_КИЛОВОЛЬТНОГО_РЕНТГЕНОВСКОГО_ИЗЛУЧЕНИЯ_ДЛЯ_ПЛАНИРОВАНИЯ

62

Приемлемость результата означает:

•для тестов системы безопасности тест полностью удовлетворителен;

•для контроля качества результат находится в пределах

допуска.

Пограничные результаты для тестов контроля качества означают, что результат находится за пределами установленного допуска, но он меньше или равен определенному коэффициенту установленного допуска [5].

Неприемлемость результата означает, что

•для тестов системы безопасности тест неудовлетворителен;

•для контроля качества результат находится за пределами уровня допуска.

Втабл. 3.4 суммированы тесты контроля качества и частота этих проверок.

3.5. Профилактика и ремонт

Поскольку большинство РС имеют в основном одинаковую конструкцию, то можно отметить основной набор процедур для профилактики и ремонта этих аппаратов (табл. 3.5). Этот список можно принять за исходный стандарт и дополнить необходимыми процедурами индивидуально для каждого аппарата. Профилактика и ремонт аппарата проводится специалистами, имеющими сертификат на проведение подобных работ, или фирмойизготовителем при заключении соответствующего контракта. После ремонта необходимо заново провести приемочные тесты и тесты контроля качества.

3.6. Заключение

Описанные процессы выбора, закупки, приемки и тестирования РС являются типовыми для любого высокотехнологичного оборудования в лучевой терапии. Сюда относятся и аппараты для облучения, и системы планирования, и дозиметрическое оборудование. В случае усовершенствования аппарата, получения новой опции, новых дополнительных принадлежностей или

64

программного обеспечения в список обязательных тестов следует включить новые тесты, обеспечивающие контроль этих новых функций.

Таблица 3.5

Основной набор процедур для профилактики и ремонта рентгеновских симуляторов и частота их проведения [5]

65

Контрольные вопросы

11.Что такое спецификация медицинского оборудования?

12.Когда и как проводятся приемо-сдаточные испытания медицинского оборудования?

13.Чем отличается тестирование симулятора перед началом его клинического применения от приемо-сдаточных испытаний?

14.В чем заключается программа гарантии качества рентгеновского симулятора?

Список литературы

1.Костылев В.А. Особенности «национальной научнотехнической политики» в лучевой терапии. Методическое пособие

/В.А. Костылев. – М. : АМФ-Пресс, 2004. – 56 с.

2.Van Dyk J. Simulators / J. Van Dyk, P.N. Munro // Modern Technology of Radiation oncology. Med. Phys. Publisher. – 2000. – P. 95–129.

3.Brahme A. Accuracy requirements and quality assurance of external beam therapy with photons and electrons / A. Brahme // Acta Oncol. – Suppl. 1. – 1988.

4.Van Dyk J. Simulation and imaging for radiation therapy planning

/J. Van Dyk, K. Mah. – Radiotherapy Physics in Practice. – Oxford, 2001.

5.Wyman D. Ontario standards for quality assurance; radiotherapy simulators / D. Wyman, P. Munro // Int. J. Radiat. Oncol. Biol. Phys. – 1990. – V. 18. – P. 1477–1484.

6.Основные санитарные правила обеспечения радиационной безопасности ОСПОРБ-СП 2.6.1.799-99. Нормы радиационной безопасности СП 2.6.1. 758-99 / М. : МЗ РФ, 2000.

7.Гигиенические требования к устройству и эксплуатации рентгеновских кабинетов, аппаратов и проведению рентгенологических исследований. Санитарные правила и нормативы – СанПиН 2.6.1.1692-03 / М. : МЗ РФ, 2003.

8.Protocol for radiation safety of diagnostic radiological equipment / P.P. Lin [et al.] // AAPM Report TG 25. – 1988.

66

Глава 4.

Применение КТ-сканирования и виртуальной симуляции для планирования лучевой терапии

Лучевое лечение является сложным процессом, состоящим из множества этапов: от постановки диагноза, получения изображений для планирования облучения и всех аспектов подготовки к облучению, до верификации плана и проведения облучения. Основой, обеспечивающей точность расчета дозы при планировании облучения, является визуализация заданного объема мишени и органов риска, а также правильность выбора ориентации пучков мегавольтного излучения для создания максимальной дозы

вопухоли и минимальной дозы в нормальных тканях.

Впроцессе планирования облучения врач определяет положение объема мишени, которая должна получить высокую дозу, а также здоровые ткани, которые должны получить минимальную дозу облучения. В зависимости от локализации мишени и органов риска определяют оптимальные направления и размеры пучков излучения. Процесс выбора направлений пучков является формой имитации (симуляции) действительного положения пучков при облучении на радиотерапевтическом аппарате.

Впредыдущих главах пособия описан стандартный рентгеновский симулятор, который воспроизводит геометрию облучающего аппарата, используя рентгеновское излучение диагностического диапазона для определения локализации опухоли и контроля положения пациента при облучении. На РСизображении видно положение входных полей, которое показывают подвижные ограничители поля.

Устройства, создающие разные виды изображений для планирования облучения, включают рентгеновские симуляторы (см. главу 2), рентгеновскую компьютерную томографию (РКТ

или КТ) [1-2] и системы планирования облучения (СП) [3]. Для получения анатомической информации чаще всего применяют РКТ.

67

КТ-симуляторы (КТС) включают в себя КТ-сканер, систему лазеров и рабочую станцию с компьютерной графикой, основной задачей которой является обеспечение обработки изображений объема мишени и нормальных органов и изображений пучка в 3-D пространстве. КТС объединяет некоторые функции получения изображений, СП и обычного РС. На рис. 4.1 схематически показаны основные компоненты КТС и их типичное расположение.

Рис 4.1. Основные составляющие оборудования КТ-симуляторов и их типичное расположение. а) Основные компоненты КТС: 1 – диагностический КТ-сканер, 2 – стол для укладки больного, 3 – рабочая станция виртуальной симуляции, 4 – система центрирующих лазеров, 5 – устройство для получения твердой копии. б) Система лазеров DORADO, расположенных на раме КТС

(программное обеспечение ISOMARKMT)

Далее мы рассмотрим применение КТ и функции виртуальной симуляции (ВС) для планирования облучения при использовании виртуального пучка, изображенного в трехмерном пространстве на КТ-снимках. Этот процесс называют также «КТ-симуляция».

68

4.1. Развитие технологий КТ–сканирования

Революционным достижением в лучевой диагностике прошлого века, возможно, величайшим после открытия в 1895 г. рентгеновских лучей, была разработка КТ–сканеров.

Рис. 4.2. Изобретатели метода рентгеновской компьютерной томографии: математик Алан МакКормак и инженер Годфри Хаунсфилд

Математические основы компьютерной томографии были разработаны в начале ХХ века. Однако отсутствие мощных вычислительных систем не позволяло использовать эти алгоритмы в медицинской практике. Впервые реконструкция трехмерной структуры объекта из множества его проекций была предложена математиком Аланом МакКормаком. Будучи в одной из больниц Кейптауна, он был поражен несовершенством технологии исследования головного мозга. В 1963 г. он опубликовал статью, в которой привел расчеты, позволяющие реконструировать изображение головного мозга после его сканирования узким пучком рентгеновских лучей. Изучив эти материалы, группа инженеров английской фирмы электромузыкальных инструментов EMI во главе с Годфри Хаунсфилдом занялась созданием первого

69

прототипа компьютерного томографа для исследования головного мозга. На этой установке сканирование головы занимало 9 часов, а каждое изображение состояло всего лишь из 4096 точек. Однако даже такой несовершенный и громоздкий аппарат позволял значительно улучшить диагностику патологий головного мозга.

В1972 г. на конгрессе британского радиологического института Г. Хаунсфилд и врач Дж. Амброус выступили с сенсационным сообщением «Рентгенология проникает в мозг». С этого момента начинается бурное развитие метода. Ведущие фирмы по производству медицинской техники начали выпускать первые томографы уже в 1973 г., а к концу 1979 г. существовало уже 4 поколения КТ-сканеров. Исследование головного мозга на этих аппаратах занимало всего несколько минут. В 1979 г. математику МакКормаку и инженеру Хаунсфилду (рис. 4.2) за разработку метода РКТ была присуждена Нобелевская премия в области медицины.

Можно выделить три главных фазы развития КТ-сканеров. Первая фаза включала разработку и клинические испытания прототипов сканеров. Первый EMI-сканер для исследований головы был апробирован в 1973 г. Во вторую фазу (1976) были апробированы системы для исследования всего тела, с их помощью стало возможным получить изображение поперечного сечения тела за 60 с.

Различные методы сканирования начали делить на сканеры 1, 2, 3 и последующих поколений, что иллюстрировано на рис. 4.3.

Впервом поколении сканирование осуществляли одним тонким пучком, находящимся на одной оси с коллимированным детектором (рис. 4.3A). Рентгеновская трубка и детектор перемещались одновременно в поперечном направлении, затем поворачивались на определенный угол и двигались снова, чтобы получить следующий набор данных. Измерение занимало 4 мин на каждое сечение.

Втомографах второго поколения веерный пучок облучал матрицу из 3÷60 детекторов (рис. 4.3B). Второе поколение было также ''линейно-вращательной'' системой, но включало использование узкого расходящегося пучка и множество детекторов. Время сканирования одного слоя 20 с.

70