 ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ Сила воли ведет к действию, а позитивные действия формируют позитивное отношение Как определить диапазон голоса - ваш вокал Игровые автоматы с быстрым выводом Как самому избавиться от обидчивости Противоречивые взгляды на качества, присущие мужчинам Вкуснейший "Салат из свеклы с чесноком" Натюрморт и его изобразительные возможности Применение, как принимать мумие? Мумие для волос, лица, при переломах, при кровотечении и т.д. Как научиться брать на себя ответственность Зачем нужны границы в отношениях с детьми? Световозвращающие элементы на детской одежде Как победить свой возраст? Восемь уникальных способов, которые помогут достичь долголетия Классификация ожирения по ИМТ (ВОЗ) Глава 3. Завет мужчины с женщиной
Оси и плоскости тела человека - Тело человека состоит из определенных топографических частей и участков, в которых расположены органы, мышцы, сосуды, нервы и т.д.
| И ее распределение в облучаемом объеме
Лучевой терапевт намечает необходимую дозу излучения для каждого новообразования. При этом он руководствуется радиобиологическими закономерностями, изложенными выше, и результатами осмотра больного.
Рис. IV.2. Клиническая топометрия. а — эскиз грудной клетки в поперечном сечении, размеченный вертикальными и горизонтальными параллельными линиями; 6 — компьютерная томограмма грудной клетки с нанесенными на нее изодозными кривыми: 1—3 — направление пучков излучения. С целью оптимизации облучения обычно рассчитывают максимально переносимую дозу (Д)- Ее определяют для любого ритма облучения по специальной формуле. Для планирования лечения надо знать анатомию облучаемой области и структуру тканей в зоне лучевого воздействия. С помощью рентгенографии, сонографии или КТ точно устанавливают расположение опухоли в теле больного. Затем изготавливают схемы сечения тела на уровне «мишени» — так называемые топометрические схемы, т.е. производят клиничес- кую тонометрию. На основе рентгенограмм в прямой и боковой проекциях можно построить поперечные (аксиальные), сагиттальные и фронтальные топометрические схемы. В большинстве радиологических кабинетов пока ограничиваются схемами сечения тела в поперечной плоскости (рис. IV.2). Поперечный срез делают на уровне центра опухоли, но при больших новообразованиях — на двух-трех уровнях. Для того чтобы воспроизвести размеры и контуры тела на избранном уровне, при рентгеноскопии на коже больного можно отметить положение центра опухоли в двух взаимно перпендикулярных проекциях, а затем посредством свинцовой ленты смоделировать периметр тела и на ленте пометить точки проекций. Полученный чертеж переносят на бумагу. Созданы также специальные несложные приборы, используемые с той же целью — механические кон-туромеры. Однако лучшим способом тонометрии является изготовление компьютерных томограмм облучаемой области (рис. IV.3). Для специалиста, составляющего дозиметрический план, важно знать не только локализацию и объем опухоли, но и структуру тканей по всему сечению тела. Вычислительный комплекс (КТ + ЭВМ) выдает трехмерную картину дозного поля и имитирует дозиметрический план лечения с суммарной погрешностью не более 5 %. Большим достоинством томограмм является отображение всех тканей, окружающих новообразование, в частности наиболее чувствительных к излучению органов — так называемых критических органов. Для головы и шеи критическими органами считают головной и спинной мозг, глаза, орган слуха, для груди — спинной мозг, легкие и сердце, для живота — почки и спинной мозг, для таза — мочевой пузырь и прямую кишку. Кроме того, для всех областей тела критическим органом является кожа. Для того чтобы составить представление о распределении поглощенных доз в облучаемой среде, на топометрические схемы наносят изодозные кривые и получают таким образом карту изодоз (см. рис. ГУД). Изодозные линии соединяют точки с одинаковым значением поглощенной дозы. Обычно отмечают не абсолютные значения поглощенных доз (их, как известно, выражают в грэях), а относительные — в процентах от максимальной поглощенной дозы, принимаемой за 100 %. В практике лучевой терапии дозное распределение считают приемлемым, если вся опухоль заключена в зоне 100—80 % изодо-зы, зона субклинического распространения опухоли и регионарного метастази-рования находится в пределах 70—60 % изодозы, а здоровые ткани — не более 50—30 % изодозы. В радиологических отделениях имеются атласы типовых дозиметрических планов для дистанционного, внутриполостного и сочетанного облучения, В атласах приведены стандартные изодозные карты, построенные по результатам измерений, проведенных в однородной тканеэквивалентнои среде. В качестве подобной среды целесообразно использовать воду вследствие ее подобия мягким тканям человеческого тела. Однако стандартное дозное распределение всегда корректируют по приготовленной для пациента изодозной карте, чтобы осуществить индивидуальный расчет, поскольку распределение доз в теле каждого больного отличается от фантомного в связи с различиями в анатомо-топографических соотношениях, плотности и размерах тканей, конфигурации опухоли и других индивидуальных особенностях.
Рис. IV.3. Этапы компьютерного планирования лучевой терапии. а — получение серии послойных снимков; б — определение локализации опухоли; в — дозиметрические расчеты. 2d£'J?B Ж^?"но"Физичвская характеристика пучков излучения При составлении плана облучения инженер-физик основывается на первичной дозиметрической информации относительно излучения имеющихся в отделении радиотерапевтических аппаратов. Все эти аппараты всегда снабжены набором изодозных карт для типичных геометрических условий облучения. Для характеристики радиационного выхода источника излучения используют понятие «экспозиционная доза».
Под экспозиционной дозой излучения понимают количество энергии, поглощенной из данного пучка в единице массы воздуха. Системной единицей экспозиционной дозы является кулон на килограмм (Кл • кг1), а внесистемной — рентген (Р). IP» 2,58 • КР*Кл- кг1. Р — доза излучения, при которой сопряженная корпускулярная эмиссия в 0,001293 г на 1 см-7 воздуха производит в воздухе ионы, несущие заряд в одну электростатическую единицу количества электричества каждого знака. Производные единицы — миллирентген (мР) и микрорентген (мкР). Доза излучения, измеренная в течение определенного отрезка времени, называется мощностью экспозиционной дозы. Внесистемной единицей этой величины является рентген в секунду (минуту, час). В системе СИ единицей мощности экспозиционной дозы является ампер на килограмм (А • кг-7;. 1 Рс1 = 2,5810* А-кг*. Сравнительный анализ изодозных карт различных радиотерапевтических аппаратов позволяет сделать ряд выводов, важных для планирования облучении (рис. IV.4). Так, рентгеновское излучение низких и средних энергий, т.е. генерируемое при анодном напряжении 30—200 кВ, обусловливает максимум поглощенной дозы на поверхности тела человека. Следовательно, сильнее всего облучается кожа. В глубине тканей доза непрерывно и значительно уменьшается. При анодном напряжении 40 кВ доза на глубине 3 см составляет всего 10 % от дозы на поверхности. При анодном напряжении 200 кВ излучение проникает, естественно, глубже. Однако и здесь наблюдается быстрое и значительное уменьшение поглощенной дозы: на глубине 10 см остается всего 20 % от поверхностной дозы. При глубоко расположенной опухоли основная часть энергии поглощается не в «мишени», а в здоровых тканях. К тому же из-за низкой энергии фотонов возникает много лучей рассеяния, также поглощаемых в здоровых тканях. Большое количество рентгеновского излучения поглощается в костной ткани, что может привести к повреждению кости и хряща. В связи с изложенным ренттенотерапевтичес-кие установки используют только для облучения поверхностно лежащих новообразований. Гамма-установки, заряженные *°Со, испускают почти однородный пучок фотонов сравнительно большой энергии (1,17 и 1,33 МэВ). Максимум поглощения сдвигается на 0,5 см вглубь, в результате чего уменьшается облучение кожи. На глубине 10 см остается не менее 50 % поверхностной дозы. Следовательно, относительные глубинные дозы выше, чем при использовании рентгенотерапевтических установок. К тому же поглощение гамма-излучения мало различается в мягких и костной тканях.
Глубина ткани, мм Рис. IV.4. Распределение поглощенной энергии излучения в тканях при воздействии разных видов излучения. а — рентгеновское излучение, генерируемое при напряжении 30 кВ; б — рентгеновское излучение, генерируемое при напряжении 200 кВ; в — гамма-излучение ™Со {энергия гамма-квантов 1,17 МэВ); г — тормозное излучение с энергией фотонов 25 МэВ; д — быстрые электроны с энергией 30 МэВ; е —- протоны с энергией 160 МэВ. В свою очередь значительные преимущества перед гамма-излучением имеет тормозное излучение высокой энергии. В частности, при энергии фотонов 25 МэВ максимум поглощенной дозы находится на глубине 4—6 см от поверхности тела больного. Ткани, расположенные перед этим уровнем, получают не более половины максимальной дозы. Однако у тормозного излучения есть недостаток — сравнительно медленное уменьшение дозы после достижения ее максимума (см. рис. IV.4). Это означает, что сильно облучаются ткани за опухолью. Линейные ускорители производят также пучки электронов высокой энергии. В этом случае максимум поглощенной дозы определяется на глубине 1—3 см, после чего доза быстро снижается и на глубине 10 см ткани практически не облучаются. Это оптимально для неглубоко расположенных новообразований. Однако для облучения опухолей, залегающих в глубине тела, особыми достоинствами обладают пучки тяжелых заряженных частиц (протонов, альфа-частиц, отрицательных пи-мезонов — пионов). Протоны высокой энергии до момента «остановки» в тканях двигаются практически прямолинейно. Попадая в ткани, они постепенно замедляют ход, причем линейная потеря энергии (ЛПЭ) возрастает, достигая максимума в конце пробега (см. рис. IV.4). Если пучок состоит из протонов примерно одинаковой энергии, то длина пробега у них сходна и максимум поглощения энергии создается в конце пути. Этот «острый» максимум называют пиком Брэгга. Поскольку протоны мало рассеиваются в тканях, то облучение можно проводить очень тонким пучком, которым удается избирательно разрушать внутри тела человека участки объемом менее 1 см3 (например, опухоль гипофиза). Ориентируясь на намеченную поглощенную дозу и выбранный вид излучения, инженер-физик наносит на топометрическую схему сечения тела расчетные данные — процентные глубинные дозы в «мишени» и окружающих тканях и органах. По сравнению со стандартными картами изодоз из атласов ему приходится вносить ряд поправок: на объем «мишени» и ее конфигурацию, кривизну поверхности тела в данной области, неоднородность тканей. В частности, необходимо учитывать наличие скоплений воздуха (например, в легочной ткани, гортани), костных массивов и тл. Ответственным моментом является выбор направления пучков излучения, числа и величины входных полей. Лишь при небольших поверхностных образованиях удается добиться необходимой поглощенной дозы через одно поле (с помощью излучения лазера или низковольтной рентгенотерапии). Некоторые небольшие опухоли целесообразно лечить с помощью размещенных над ними аппликаторов с набором радиоактивных препаратов. Однако в большинстве случаев лучевую терапию осуществляют путем облучения «мишени» с нескольких полей. Иногда выбирают поля сложной конфигурации («фигурные»). В связи с этим инженеру-физику приходится выполнять ряд расчетов, выбирая оптимальное направление пучков излучения, расстояние от источника до поверхности тела, вспомогательные устройства, формирующие необходимое сечение пучка. Значительным шагом вперед в дозиметрическом планировании явилось создание программ для ЭВМ, которые позволяют на основании клинического задания, адаптированного к конкретному пациенту, определить оптимальные условия облучения. ЭВМ дает возможность установить минимум полей облучения и наиболее выгодную ориентацию их. При комбинации ЭВМ с компьютерным томографом расчет дозиметрического плана выполняют за доли секунды. Более того, инженер-физик или лучевой терапевт может с помощью светового «карандаша» взаимодействовать с ЭВМ, сопоставляя различные варианты облучения. |
too