Skanowanie wiązką protonową, najnowocześniejsza forma radioterapii

Centrum RPTC w Monachium posiada pierwszy na świecie system skanowania wiązką protonową na czterech stanowiskach terapeutycznych z ramionami obrotowymi (gantrys). Żaden inny ośrodek nie oferuje leczenia metodą skanowania tylu pacjentom, co Centrum RPTC.

Wszystkie obecnie budowane lub planowane na świecie ośrodki protonoterapii wykorzystują już technikę skanowania.

Metoda skanowania polega na kierowaniu wiązki na guz po liniach wirtualej siatki z maksymalną precyzją – wiązka trafia nawet w 10 000 punktów obszaru docelowego tkanki nowotworowej. Głębokość penetracji wiązki jest kontrolowana przy użyciu zmiennej szybkości (energii) wiązki. Protonoterapia „P” jako jedyna ogranicza obszar napromienienia do tkanki zmienionej chorobowo, co pozwala na zastosowanie optymalnej dawki leczniczej. Proces naświetlania protonami metodą skanowania najprościej można by porównać do drukowania fotografii na komputerowej kolorowej drukarce atramentowej. Głowica drukarki porusza się linia za linią od lewej strony do prawej, w szeregu od góry do dołu. W określonych punktach na tych liniach głowica wyrzuca odpowiednie ilości farby w różnych kolorach. W jednym punkcie farby czerwonej, w drugim punkcie niebieskiej, w innym czarnej lub żółtej. Programowanie wyrzutu farby z drukarki w odpowiednich punktach przejmuje program komputerowy. Po zakończeniu pracy drukarki otrzymujemy do rąk kolorową fotografię jako dwuwymiarowy obrazek. Urządzenie do leczenia protonami pracuje na podobnej zasadzie. Jego skanujący, t.j. poruszający się po liniach element wyrzuca w zaprogramowanych przez komputer punktach do ciała pacjenta nie farbę, lecz odpowiednie ilości protonów, które wnikają przez skórę. Nadając im różną szybkość, poprzez różnice energii, doprowadza się protony „P” na dowolną i pożądaną głębokość, gdzie zostają wyhamowane oddając przy tym największy swój zapas dawki do zmiany nowotworowej. Nie przekraczają przy tym, wyznaczonych im przez lekarzy, granic wynikajacych z planu naświetlania. Tym sposobem protony deponują dawkę trójwymiarowo, minimalnie obciążając promieniowaniem tkanki zdrowe.

Oprócz instytutu badawczego w Szwajcarii (PSI) to Centrum RPTC w Monachium jako pierwsze centrum protonoterapii w Europie, zastosowało metodę precyzyjnego skanowania.

Elementy mechaniczne, kontrola jakości oraz odpowiednie oprogramowanie pozwalają na kontrolowanie wiązki protonów w trzech wymiarach. Ważące 150 ton stanowisko gantry, obracające się o 360°, zawsze trafia wiązką promieni do tzw. izocentrum, czyli docelowego centrum naświetlania, z dokładnością poniżej jednego milimetra. Oznacza to również, że to 150-tonowe, stalowe urządzenie zostało zbudowane z najwyższą techniczną precyzją. W pomieszczeniach RPTC o wysokości trzech pięter znajdują się cztery stanowiska gantry, umieszczone w kontrolowanej atmosferze, w celu uniknięcia zakłóceń spowodowanych różnicami temperatury. Konieczne było również wyrównanie minimalnych odchyleń wynoszących ok. 0,7 mm podczas obrotu. Umożliwia to oprogramowanie do sterowania wiązkami protonów. Służy do tego specjalny system zdjęć rentgenowskich, który kontroluje położenie pacjenta oraz stołu, na którym pacjent leży. System został przez nas opatentowany, a jego producent, firma Varian, stosuje go aktualnie jako standard w innych powstających na świecie ośrodkach protonoterapii.