تكنولوژي تركيبي Linac-MRI به منظور تصويربرداري و درمان تومورها ايجاد شده است.
دانشمندان كانادايي تكنولوژي جديدي را ايجاد كرده اند كه تركيبي از دو دستگاه پزشكي موجود مي باشد- دستگاه شتابدهنده خطي، Linac، كه اشعه ايكسي قدرتمند را براي درمان سرطان توليد مي كند، و سيستمهاي MRI، كه به طور گسترده اي به منظور تصويربرداري از تومورها در بدن انسان به كار مي رود.
سيستم پيشنهاديLinac-MRI وعده داده است تا به متخصصان در درمان انواع خاص سرطان ها كمك كرده و به آنها اين اجازه را بدهد تا به دقت حركت تومورها را در ريه ها و ديگر بافتهاي بدن مثل كبد يا پروستات و به صورت به هنگام(Real Time) در حاليكه تشعشع درماني داده مي شود، كنترل كنند. اگرچه اين تكنولوژي جديد هنوز در مراكز كلينيكي راه اندازي نشده است، ولي دانشمندان دانشگاه Alberta's Cross cancer Institute (كانادا) امكان حضور اين دستگاه را در آينده نزديك اعلام داشته اند.
در ارتباط با همين بررسي، گروهي، از دانشگاه Stanford (كاليفورنيا، USA) خصوصيات و عملكرد اين تكنولوژي جديد را توضيح دادند. هر دو گروه يافته هاي اخير خود را درپنجاه و يكمين جلسه AAPM (انجمن فيزيكدانان پزشكي در آمريكا) در جولاي سال 2009 در كاليفورنيا به بحث گذاشتند.
موفقيت در راديوتراپي سرطان وابسته به چگونگي عملكرد آنكولوژيست و فيزيكدان پزشكي است كه تا چه حد مي توانند موقعيت دقيق و شكل تومور را مشخص كنند. پزشكان هنگامي كه درمان راديوتراپي را براي بيماران خود در نظر مي گيرند، ابتدا طرح كلي تومورها را به وسيله تصاوير تهيه شده سه بعدي و با رزولوشن بالا معين مي كنند. هر چه قدر طرح كلي تومور بهتر تعريف شود، متخصص بهتر مي تواند آن را تحت تشعشع قرار داده و سلولهاي سرطاني درون بافت با موفقيت بيشتري كشته خواهند شد، در حاليكه بافتهاي اطراف، سالم خواهند ماند.
تكنيكهاي تصويربرداري به حدي پيشرفت كرده است كه امروزه پزشكان حاشيه بسياري از تومورها را دقيقا" مشخص مي كنند. هر چند در طول درمان، بسياري از تومورها، حركت مي كنند. براي مثال تومورهاي موجود در ريه ها، مي توانند به اندازه يك اينچ يا بيشتر حركت كرده ويا در طول تنفس جابجا شوند و درمان را پيچيده كنند. بنابراين، به طور معمول، تشعشع به ناحيه كمي بيشتر از اطراف تومور داده مي شود تا مطمئن باشيم كه تومور حتما" در ديد پرتو بوده است. ولي اين بدان معني است كه بافتهاي نرمال مجاور هم مثل قلب و نخاع ممكن است دز پرتوي خطرناكي را دريافت كنند.
در سالهاي اخير، IGRT(Image-Guided radiation treatment) به عنوان تكنيكي براي تومورهاي ذكر شده مانند آنهايي كه جابجا مي شوند، پديدار شد. با IGRT، متخصصان عموما" از ماركرهاي كاشته شده استفاده مي كنند تا تومور يا X-Ray را در يك نقطه متمركز كرده، تصاوير CT را از بيمار قبل از درمان تهيه كنند و جايگاه تومور را در آن روز مشخص كرده و موقعيت بيمار را با توجه به جايگاه تومور تعيين كرده و تومور بالاترين مقدار دز تشعشعي را دريافت كند.
بر طبق گفته هاي دكتر B.Gino Fallone ، مدير فيزيك پزشكي در دانشگاه Alberta's Cross cancer Institute «IGRT پيشرفته ترين راهي است در آنچه كه راديولوژيست ها هميشه در حال انجام آنند.» او مي گويد:« دنبال كن و بعد درمان كن. اين هدف آنكولوژي تشعشعي در طول 50 سال بوده است.»
بر اساس نظرات دكتر Amit Sawant، استادي در دپارتمان ريديشن آنكولوژي در دانشگاه Stanford: « در حاليكه تكنيك هاي موجود IGRT موثر هستند، ولي محدودند زيرا اين روش راهنمايي خوبي بر اساس يافته هاي تصاوير از كل حجم تومور به ما نمي دهند.» ماركرها و دانه ها(Seed) به جاي تصويربرداري از كل حجم آناتوميكي كه در بردارنده تومور است، تنها تعداد كمي نقطه در فضا ايجاد مي كنند كه پزشك مي تواند آنها را تعقيب كند.
هر چند CT تصاوير سه بعدي ايجاد مي كند، ولي با استفاده از CT اغلب تشخيص تومور از بافت نرمال مشكل است. MRI تفاوت بيشتري را بين بافت نرمال و سرطاني ايجاد مي كند ولي قرار دادن اين دستگاه اسكنر در اتاق درماني امكانپذير نيست. يك راه كاربردي براي كنترل راديوتراپي اينست كه از كل تومور به طور پيوسته تصويربرداري شده و پرتوهاي تشعشعي نيز تنظيم شوند. Dr. Fallone و همكارانش درحال ارزيابي يك نمونه اصلي از سيستم linac-MRI هستند كه براي اين منظور ساخته اند.
Linac (شتاب دهنده خطي ذرات) وسايلي هستند كه از امواج راديويي براي سرعت بخشيدن به الكترونها استفاده مي كند و الكترونهاي با سرعت بالا را به سمت يك هدف فلزي جامد - عمدتا" تنگستن- مي فرستند تا از اين برخورد اشعه هاي ايكس پرانرژي توليد كنند. اين پرتوهاي ايكس پرانرژي سلولهاي سرطاني را به وسيله صدمات جبران ناپذير به DNA سلولها از بين مي برند. سيستم هاي MRI به علت حضورشان در بيمارستانهاي مدرن، براي تصويربرداري از بافتهاي نرم بسيار مناسب هستند و تكنولوژي خيلي خوبي براي تركيب شدن با Linac دارند زيرا بيشتر سرطانها در بافتهاي نرم ظاهر مي شوند.
مشكل اينست كه بايد سيستم Linac و MRI با هم كار كنند. به طور معمول، هر يك سر راه ديگري خواهد بود. سيستم هاي Linac امواج راديويي را ساتع مي كنند كه جلوي كار سخت افزار هاي MRI را مي گيرند تا حدي كه دستگاهاي MRI در بيشتر بيمارستانها در اتاقهايي قرار دارند كه براي جلوگيري از نفوذ امواج راديويي شيلد شده اند. ضمنا"، دستگاههاي MRI از مگنت هاي قوي استفاده مي كنند كه مي تواند براي سيستم هاي Linac ايجاد اشكال كنند.
Dr.Fallone و همكارانش يك نمونه اصلي از linac-MRI را ساخته اند كه بر تمام اين موانع غلبه كرده تا اين دو تكنولوژي را با هم تركيب كنند. اين اولين سيستمي است كه اينگونه عمل مي كند. آنها طرح خاصي دارند كه امواج راديويي و ميدان هاي مغناطيسي را شيلد مي كند. در دسامر سال 2008 آنها اين تجربيات را با سيستمي به اجرا در آوردند تا نشان دهند كه اين سيستم به وسيله گرفتن تصاوير امتحاني با دستگاه Linac روشن و خاموش كار مي كند و اثبات كنند كه موانع بر طرف شده است. كلينيكي كه در حال حاضر در حال كار با اين سيستم باشد هنوز موجود نيست ولي Dr.Fallone اعتقاد دارد كه اين دستگاه در طول پنج سال ديگر موجود خواهد بود.
در ارتباط با اين بررسيها Dr.Sawant و همكارانش از Stanford، Drs. Kim Bults Dauly و Paul Keall در حال كار كردن بر روي جزئيات اين تكنيك هستند كه چگونه يك سيستم تركيبي MRI+Linac مي تواند تصاوير به هنگام به ما بدهد. تصاوير معمول در محدوده MRI از چند ثانيه تا چند دقيقه براي هر تصوير طول مي كشد. Dr.Sawant اشاره كرد كه هدف آنها سرعتي 10 بار سريعتر از اين سيستم است. آنها در حال پرورش سيستمي با ويژگي هاي تصويربرداري هستند تا از كل حجم، تصويري دقيق در زمان به هنگام و در حدود سه بار در هر ثانيه را تهيه كند.
راه حل اجراي اين تكنولوژي اينست كه ميدان را از رزونانس مغناطيسي مورد استفاده براي تصاويربرداري از تومور كم كنيم. دستگاههاي قدرتمند MR در بيمارستان از مگنت هاي بزرگي به همراه ميدانهاي مغناطيسي قوي بهره مي برند زيرا كه اين دستگاهها تصاويري با كيفيت عالي به ما مي دهند. تصاوير با كيفيت بهتر به پزشكان كمك مي كند تا تومورها را تشخيص دهند و زماني كه شخصي با سرطان تشخيص داده مي شود، پزشك ترجيح مي دهد تا تصاوير بسيار واضح داشته باشد تا به دقت تومور را رده بندي كند. تركيب چنين مگنت هاي قدرتمندي با دستگاهاي شتابدهنده خطي بسيار گرانقيمت بوده و از نظر تكنيكي سخت مي باشد.
هر چند در طول درمان، به منظور تعقيب تومور نياز نيست كه تصاوير بهترين كيفيت را دارا باشند. حقيقتا" پزشكان به اين نياز دارند كه حواشي تومور را تا جايي ببينند كه بتوانند تنظيمات خود را براي پروسه درماني تهيه كنند. در اين جلسه، Dr.Sawant و همكارانش نتايج بررسيهايشان را توضيح دادند. اين نتايج بيانگر امكان يك چنين تصويربرداري با سرعتيع براي سيستم هاي MRI+Linac به منظور تعقيب تومورها در زمان به هنگام وجود دارد.
