Ακτινική επιβάρυνση από ακτινογράφηση και υπολογιστική τομογραφία κωνικής δέσμης στην απεικονιστικά καθοδηγούμενη ακτινοθεραπευτική πράξη
Authors: Βελώνης Μάριος 
Published: December 2023

Η εφαρμογή των σύγχρονων τεχνικών χορήγησης υψηλής θεραπευτικής δόσης από ακτινοβολία Χ που παρέχεται από γραμμικό επιταχυντή (Γ.Ε.) απαιτεί αυστηρή και επαναλήψιμη χωρική ακρίβεια προκειμένου ο όγκος στόχος να λάβει την υπολογιζόμενη δόση με ταυτόχρονη μείωση της ακτινικής επιβάρυνσης των γειτονικών υγειών οργάνων και κατ’ επέκταση μείωση των ανεπιθύμητων παρενεργειών. Ο έλεγχος της ακρίβειας της θέσης θεραπείας του ασθενούς στην ακτινοθεραπευτική κλίνη, καθώς και η επιβεβαίωση του όγκου-στόχου επιτυγχάνονται με χρήση ακτινολογικών απεικονιστικών συστημάτων τα οποία είναι προσαρμοσμένα στον Γ.Ε. Οι ακτινολογικοί παράμετροι ακτινοβόλησης (kVp, mA, mSec) και οι συνθήκες ακτινοβόλησης μπορούν να ποικίλουν σε μεγάλο εύρος, με άμεσο αποτέλεσμα την αντίστοιχη διακύμανση των απορροφούμενων δόσεων από τα όργανα του ασθενούς. Επιπλέον, ο θεωρητικός ακτινογενής κίνδυνος από τη χρήση του OBI εξαρτάται, μεταξύ άλλων παραγόντων, από το είδος της απεικονιστικής λήψης (δισδιάστατη ακτινογραφία), ή τρισδιάστατη υπολογιστική τομογραφία κωνικής δέσμης / CBCT) και από τον συνολικό αριθμό των λήψεων έως την ολοκλήρωση της θεραπείας. Θεωρώντας ότι κάθε εφαρμογή ιοντιζουσών ακτινοβολιών πρέπει να είναι βελτιστοποιημένη κατά τον μέγιστο δυνατό βαθμό, η παρούσα διδακτορική διατριβή στοχεύει στη διασφάλιση καλής λειτουργίας και ελέγχου των απεικονιστικών συστημάτων ΟΒΙ, στην ποσοτικοποίηση του κινδύνου μέσω της εκτίμησης της απορροφούμενης δόσης οργάνων καθώς επίσης και στην πρόταση μεθόδων ελαχιστοποίησης του. Στη προδρομική μελέτη έγινε συλλογή των σωματομετρικών και δημογραφικών δεδομένων 512 ασθενών που υποβλήθηκαν σε απεικονιστικά καθοδηγούμενη ακτινοθεραπεία καθώς επίσης και των στοιχείων έκθεσης των απεικονιστικών πράξεων. Για τον υπολογισμό των απορροφούμενων δόσεων των οργάνων και των ενεργών δόσεων των ασθενών, από τις ακτινογραφικές λήψεις χρησιμοποιήθηκε το εμπορικά διαθέσιμο λογισμικό PCXMC. Ενώ για τους αντίστοιχους υπολογισμούς των δόσεων από τις υπολογιστικές τομογραφίες κωνικής δέσμης CBCT χρησιμοποιήθηκε η νεότερη έκδοση του λογισμικού PCXMC 2.0. Συγκεκριμένα για τις σαρώσεις CBCT αναπτύχθηκαν δύο διαφορετικά μοντέλα προσομοίωσης των φίλτρων half & full fan bowtie τα αποτελέσματα των οποίων εμφανίζουν ισχυρή συσχέτιση τόσο μεταξύ τους, όσο και με τα πειραματικά αποτελέσματα. Επιπλέον, ενδελεχείς υπολογισμοί πραγματοποιήθηκαν για υποθέσεις διαφορετικών θέσεων του ισοκέντρου απεικόνισης, γωνιών λήψης και δεικτών BMI ασθενών. Επίσης, δόθηκε ιδιαίτερη σημασία στον πειραματικό προσδιορισμό των δόσεων των φακών των οφθαλμών για διαφορετικές συνθήκες σάρωσης. Αναφορικά με τις ακτινογραφικές λήψεις, στην παρούσα μελέτη αναπτύχθηκε η μεθοδολογία και έγινε η βελτιστοποίηση των πρωτοκόλλων λήψεις για τις περιοχές τις κεφαλής/τραχήλου και της πυέλου, επιτυγχάνοντας έτσι σημαντική μείωση των απορροφουμενων δόσεων. Τα βελτιστοποιημένα πρωτόκολλα εντάχθηκαν στην κλινική ρουτίνα έπειτα από πιλοτική εφαρμογή και αξιολόγηση των αποτελεσμάτων. Τέλος, στη μεθοδολογία της πειραματικής μελέτης περιλαμβάνεται η χρήση τριών δοσιμετρικών εργαλείων α) δοσίμετρα θερμοφοταύγειας TLD-100 β) ραδιοχρωμικά φιλμ Gafchromic XR-QA2 και γ) δίοδοι IVD του οίκου Sun Nuclear. Τα δοσιμετρικά εργαλεία βαθμονομήθηκαν για το υπό μελέτη ακτινογραφικό σύστημα καθώς επίσης και διερευνήθηκαν τα επιμέρους φυσικοτεχνικά χαρακτηριστικά τους (ακρίβεια, επαναληψιμότητα, ενεργειακή εξάρτηση κλπ.).