Hadronová radioterapie

Prezentace na téma: "Hadronová radioterapie"— Transkript prezentace:

1 Hadronová radioterapie
protony, ionty: Braggův pík nulová zátěž za doběhem malá zátěž před píkem minimální boční rozptyl hloubka píku ↔ energie částic modulace svazku

2 Fotony Protony

3 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) E.Pedroni, Europhysics News 31, 2000

4 Modulace svazku: Pasivní rozptyl

5 Modulace svazku: Aktivní skenování

6 Technické požadavky dosah ve tkáni potřebná maximální energie
nádory očí 2-3,5 cm oblast hlavy a krku cm uvnitř těla cm potřebná maximální energie protony 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

7 Cyklotron kompaktní (průměr 6m) pouze protony IBA
NPTC Boston, 2001 230 MeV fixní energie, nutnost brzdit částice zhoršené parametry svazku pasivní modulace

8 Synchrotron větší prostorová náročnost (PIMMS:průměr 23m)
variabilní energie lepší kvalita svazku aktivní skenování protony (PRAMES, Optivus) i ionty (PIMMS, HICAT) PIMMS: protony MeV uhlík MeV/u evropské projekty

9 Hadronová terapie ve světě
Particle Therapy Co-Operative Group (PTCOG) téměř pacientů (protony + ionty) cca 25 center, dalších 20 plánováno (USA, Evropa, Japonsko) fyzikální centra → medicínská střediska Loma Linda (USA) , HIMAC Chiba (Japonsko)

10 ENLIGHT http://www.estro.be/estro/Index.html
European Network for LIGht Ion Hadron Therapy (grant EC, ) 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

11 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)

12 Evropská centra HICAT Heidelberg TERA, Itálie ETOILE Lyon
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

13 Shrnutí využití lehkých iontů technické požadavky
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