Старший медицинский физик клиники лучевой хирургии «Онкостоп» Екатерина Лыкова рассказала о роли медицинского физика в процессе лечения и об основных преимуществах роботизированной радиохирургической установки по сравнению с традиционным линейным ускорителем.

- Екатерина, добрый день! Расскажите, пожалуйста, как медицинский физик помогает врачу-радиационному онкологу?

- Здравствуйте! Развитие медицины и физики всегда были тесно переплетены между собой. Еще в глубокой древности медицина использовала в лечебных целях физические факторы, такие как тепло, холод, звук, свет, различные механические воздействия. Сегодня лучевая терапия является одним из трех ведущих методов лечения онкологических заболеваний. Наравне с хирургическим и лекарственным методом лечения, лучевая терапия позволяет добиться при некоторых заболеваниях полного излечения. Но в отличие от хирургии и химиотерапии, которые являются медицинскими специальностями, лучевая терапия основывается на современных технологиях и совместной работе целой команды высококвалифицированных специалистов. Именно поэтому на протяжении всего процесса лечения мы работаем в тесной связке с лечащим врачом.

- В чем заключается взаимодействие медицинского физика с лечащим врачом?

- Медицинский физик – это специалист, который работает на стыке физики и медицины, поэтому требования к профессии очень высоки: специальность предполагает сочетание физико-математического образования и дополнительной медицинской подготовки высокого уровня.

Именно команда медицинских физиков клиники лучевой хирургии «Онкостоп» на деле применяет радиационные технологии — соответственно, именно эти специалисты обеспечивают, наряду с  лечением пациента, его радиационную защиту и безопасность, а также безопасность всего медицинского персонала и окружающей среды. Медицинский физик – это специалист, который «руками» выполняет лечение, назначенное врачом.

- Как он это делает?

- В самом начале работы физик подгружает снимки в планирующую систему Мультиплан. Эта система создана специально для лечения пациентов на КиберНоже. С одной системой КиберНож можно связать несколько рабочих станций системы Мультиплан.

Снимки включают в себя: КТ обязательно, обычно мы дополнительно используем МРТ, либо ПЭТ, либо какие-то дополнительные исследования. После этого врач в планирующей системе совмещает изображения: КТ, МРТ, ПЭТ-КТ – в одно, что позволяет получить наиболее полную картину локализации опухоли, ее формы, размеров и близости к критическим органам. Затем доктор «оконтуривает» критические структуры и мишень (опухоль). Далее лечащий врач задает режим фракционирования – количество фракций и дозу за фракцию, и здесь за работу берется медицинский физик. Надо сказать, что процесс планирования лучевой терапии является творческим и довольно трудным для понимания. Физик должен создать  такой план облучения, при котором обеспечивалась бы необходимая высокая доза в объеме мишени при минимальной дозе (по крайней мере, меньше толерантного уровня) в окружающих мишень нормальных тканях и критических органах. Необходимо создать такой план лечения, который бы отвечал всем требованиям, которые задает врач, а также учесть все характеристики аппарата.

Планирование на установке КиберНож осуществляется с помощью решения «обратной задачи» планирования. Другими словами, с помощью указания определенного перечня входных параметров (размер коллиматора, допустимые уровни облучения критических органов, минимальное и максимальное значение доз в мишени и др.), мы фокусируемся на конечном результате.

- С чего начинается и чем заканчивается создание плана лечения?

- Создание плана лечения начинается с выбора системы слежения за опухолью. В зависимости от локализации, это может быть система слежения по позвонкам, по черепу, по маркерам. Если же опухоль локализуется в органах, которые двигаются вместе с дыханием пациента, то дополнительно к предыдущим методам слежения добавляется система слежения за дыханием Synchrony. Данная система позволяет лечить движущие мишени, не прибегая к традиционной синхронизации и задержке дыхания. Ускоритель движется синхронно с дыхательными движениями в режиме реального времени, точно направляя пучки на мишень, тем самым, уменьшая воздействие на здоровые ткани и значительно сокращая границы воздействия до клинически необходимых, что  позволяет существенно сберегать здоровые ткани.  А также, наш КиберНож оснащен системой слежения за легкими, которая может без использования искусственных маркеров с высокой точностью отслеживать опухоли в легких.

Далее медицинский физик определяет размер коллиматора (устройство, которое служит для формирования размера и формы поля). КиберНож имеет в своем арсенале фиксированный коллиматор и коллиматор переменной апертуры –  на рисунке ниже Вы можете видеть лепестки коллиматора, которые открывают и закрывают поле в режиме реального времени. Если форма опухоли сложная, медицинским физикам может понадобиться несколько разных коллиматоров. Мы используем коллиматоры от 5 мм до 60 мм, что позволяет нам облучать локализации размером от 5 мм.  Дозовое распределение может формироваться как пучками, имеющими один изоцентр, так и, в отличие от линейного ускорителя, неконвергирующими пучками, т.е. пучками не обязательно пересекающимися в одной точке. Что позволяет создавать дозовые распределения значительно более сложной формы, чем изоцентрические, а также создавать планы на несколько мишеней одновременно, не «привязываясь» к точке изоцентра (как на обычных линейных ускорителях).

Благодаря наличию коллиматора с  переменной апертурой, физики могут в режиме реального времени изменять размер поля излучения, им не нужно ждать, пока коллиматор остановится и поменяет апертуру, что значительно ускоряет процесс лечения пациента.

Для оценки дозового распределения в системе Мультиплан используется гистограмма доза-объем, по которой можно оценить дозу на интересующий объем мишени или критического органа. А также можно суммировать все планы лечения и оценить суммарные нагрузки на все критические органы и ткани. После того, как физик создал оптимальный план лечения (получение наилучшего результата в терминах контроля над опухолью при условии минимальных осложнений со стороны нормальных тканей)  врач «одобряет» план.

Все планы лечения пациентов обязательно проверяются на фантоме. В обязательном порядке проводится контроль точности реализации плана пациента. Также проводится абсолютная и относительная дозиметрия лечебных планов пациентов. Для этого рассчитанную дозу мы переносим на фантом и еще раз измеряем дозу, приходящуюся непосредственно на опухоль. И только после этого пациент начинает лечение.

- Что делает роботизированная система, а чем занимается медицинский физик?

- Физик рассчитывает положение робота, в котором он будет находиться, чтобы отдать тот или иной пучок, интенсивность подачи дозы и количество отпущенных мониторных единиц. Робот выполняет ту программу, которую физик ему создал. Время работы робота также рассчитывает медицинский физик в планирующей системе.

На медицинского физика необходимо долго и упорно учиться, ведь эта профессия требует большого количества специальных навыков и знаний.

- Екатерина, спасибо! Удачи Вам в работе.