МРТ в реальном времени может повысить точность протонной терапии

Протонная терапия позволяет уничтожать опухоли, критически не затрагивая близлежащие здоровые ткани, однако точность контроля дозы при данном методе лечения ограничивается невозможностью визуализировать пучок излучения и видеть дальность пробега протонов относительно анатомических структур пациента.

Немецкие ученые из Национального центра радиационных исследований в онкологии OncoRay впервые смогли наблюдать работу протонного пучка с помощью МРТ в реальном времени. Исследователи использовали прототип интегрированного МРТ-томографа и облучили фантом, заполненный жидкостью, для визуализации пучка протонов внутри этого фантома. Полученные изображения показали увеличение глубины проникновения по мере повышения энергии протонов, что указывает на то, что сила МР-сигнала также увеличивалась.

«В клинической практике специалисты облучают протонами водяные фантомы до начала фактического лечения пациента, чтобы проверить различные свойства пучка. До сих пор необходимые измерения и расчеты были непрямыми и занимали много времени. Теперь же синтегрированным МРТ-сканером можно визуализировать протонный пучок непосредственно во время проверки его характеристик, что облегчает работу и дает больше информации», — говорит Асвин Хоффманн, профессор и руководитель экспериментальной группы интегрированной с МРТ протонной терапии, OncoRay.

По словам профессора Асвина, ученым необходимо лучше понять механизм их метода, прежде чем применять его in vivo во время доставки дозы пациентам. Для этого они устанавливают в здании OncoRay новую полномасштабную систему МРТ для одновременного проведения протонного облучения и МРТ в реальном времени. Во время испытаний будет протестирована непосредственная регулировка направления и силы магнитного поля относительно тела пациента.

«Нам необходимо выяснить, можно ли повысить чувствительность этого метода, чтобы расширить его применимость к различным тканям, уровням клинических доз и мощностям доз», — сказал профессор Асвин.

Затем участники экспериментальной группы собираются исследовать, зависит ли потеря величины локального МР-сигнала, наблюдаемая в области пучка, от конвекции, вызванной пучком, и повышает ли информация о фазе сигнала чувствительность, основанную на величине сигнала. Уже через несколько лет профессор Асвин надеется использовать эту методику для наблюдения за процессом лечения пациентов.

По мнению ученых, через несколько лет после проведения дополнительных испытаний их метод потенциально может сделать протонную терапию настолько точной, что можно будет лечить подвижные опухоли более высокими дозами, чем сейчас, без повреждения здоровых тканей.

Результаты исследования были опубликованы в Proceedings of the National Academy of Science.

Источник