140 likes | 367 Views
Hadronová radioterapie. protony, ionty: Braggův pík nulová zátěž za doběhem malá zátěž před píkem minimální boční rozptyl hloubka píku ↔ energie částic modulace svazku. www.particle.cz/medicine. Fotony Protony. www.particle.cz/medicine. Hadronová radioterapie vs. IMRT.
E N D
Hadronová radioterapie • protony, ionty: Braggův pík • nulová zátěž za doběhem • malá zátěž před píkem • minimální boční rozptyl • hloubka píku ↔ energie částic • modulace svazku www.particle.cz/medicine
Fotony Protony www.particle.cz/medicine
Hadronová radioterapie vs. IMRT cílová oblast: nosohltan + lymfatické uzliny (žlutě) kritické orgány: mozkový kmen, příušní žlázy (červeně) fotony - IMRT protony – IMPT (aktivní scanning, 4 pole) www.particle.cz/medicine E.Pedroni, Europhysics News 31, 2000
Modulace svazku:Pasivní rozptyl www.particle.cz/medicine
Modulace svazku:Aktivní skenování www.particle.cz/medicine
Technické požadavky • dosah ve tkáni • nádory očí 2-3,5 cm • oblast hlavy a krku 2-10 cm • uvnitř těla 2-25 cm • potřebná maximální energie • protony 220-250 MeV • ionty až 400 MeV/u • posun Braggova maxima (1-3 mm) → kroky změny energie (0,5-1 MeV) • velikost ozařovacího pole • dávková rychlost → tok částic • urychlovače • cyklotron (IBA, Accel) • synchrotron (PIMMS, PRAMES, Optivus) • gantry • aktivní skenování www.particle.cz/medicine
Cyklotron • kompaktní (průměr 6m) • pouze protony • IBA • NPTC Boston, 2001 • 230 MeV • fixní energie, nutnost brzdit částice • zhoršené parametry svazku • pasivní modulace www.particle.cz/medicine
Synchrotron • větší prostorová náročnost (PIMMS:průměr 23m) • variabilní energie • lepší kvalita svazku • aktivní skenování • protony (PRAMES, Optivus) i ionty (PIMMS, HICAT) • PIMMS: • protony 60-250 MeV • uhlík 120-400 MeV/u • evropské projekty www.particle.cz/medicine
Hadronová terapie ve světě • Particle Therapy Co-Operative Group (PTCOG) • téměř 40000 pacientů (protony + ionty) • cca 25 center, dalších 20 plánováno (USA, Evropa, Japonsko) • fyzikální centra → medicínská střediska • Loma Linda (USA) - 1991, HIMAC Chiba (Japonsko) - 1994 www.particle.cz/medicine
ENLIGHT http://www.estro.be/estro/Index.html • European Network for LIGht Ion Hadron Therapy (grant EC, 2002-2005) • využití iontových svazků v radioterapii – fyzikálně technické aspekty, indikace, výběr pacientů, ekonomické otázky • European Society for Therapeutic Radiology and Oncology (ESTRO) • European Organization for Nuclear Research (CERN) • European Organisation for Research and Treatment of Cancer (EORTC) • Gesellschaft für Schwerionenforschung GmbH, Darmstadt (GSI) • German Cancer Research Center (DKFZ Heidelberg), German Heavy Ion Project (GHIP) • Fondazione per Adroterapia Oncologica (TERA) • Karolinska Institutet • ETOILE Project, Université Claude Bernard Lyon 1 • Med-Austron, Wien • FZR - Project Forschungszentrum Rossendorf • Linköping University • Hospital Virgen de la Macarena • Charles University Praha www.particle.cz/medicine
ENLIGHT – Workpackages • Epidemiology and patient selection(R.Pötter; L.Petruželka, B.Konopásek, P.Mareš, J.Vaňásek) • Design and conduct of clinical trials(J.-J.Mazeron, A.Zurlo; B.Konopásek, P.Mareš, J.Vaňásek) • Preparation, delivery and dosimetry of ion beams(A.Brahme) • Preparation of Ion Beams (Th.Haberer; Fr.Spurný, J.Štursa, M.Běgusová) • Dosimetry of Ion Beams (S.Rossi; K.Prokeš) • Treatment Planning (O.Jäkel; Fr.Spurný, J.Štursa, M.Běgusová, T.Čechák, J.Klusoň) • Accelerator Technology (H.-F.Hoffmann) • Radiation biology(A.Wambersie; M.Lokajíček, L.Judas, P.Kundrát) • In-situ monitoring with positron emission tomography(W.Enghardt) • Health-Economic Assessment(L.Ä.Levin; J.Vaňásek, L.Petruželka, B.Konopásek, P.Mareš, K.Prokeš) www.particle.cz/medicine
Evropská centra • HICAT Heidelberg • synchrotron, průměr 20m • gantry 20m x 13m průměr (120t), aktivní scanning • financování zajištěno - 75 mil. € • preklinický provoz 2006, klinický od 2007 • TERA, Itálie • finální design, 50% prostředků zajištěno • ETOILE Lyon • MedAustron, Rakousko • Karolinska, Stockholm www.particle.cz/medicine
Shrnutí • využití lehkých iontů • Braggův pík, konformace, ostrý dávkový gradient • vyšší biologická účinnost (RBE) • nepříznivý kyslíkový efekt snížen (OER) • nižší počet frakcí • on-line monitoring – PET • evropský výzkumný program ENLIGHT • nádory v blízkosti kritických orgánů, hypoxické radioresistentní nádory • úspěšnost léčby 45 → 55% • technické požadavky • synchrotron PIMMS • protony – uhlík • gantry systém • aktivní skenování www.particle.cz/medicine