Specifikace produktu
ÚVODEM V radioterapii nachází široké uplatnění moderní tomografické zobrazovací metody. Systém TomoTherapy je jediný, který přímo kombinuje princip počítačové tomografie a klinický lineární urychlovač. Lineární urychlovač s fotonovou energií 6 MV rotuje kolem pacienta za současného longitudinálního posuvu lůžka s pacientem. Urychlovač tak opisuje kolem těla pacienta šroubovici a k ozáření dochází kontinuálně a v řezech, což významně přispívá k přesnosti metody. Díky této přesnosti je možné zmenšit bezpečnostní lemy při definici cílového objemu. Zmenšení bezpečnostního lemu znamená menší objem zbytečně ozářené zdravé tkáně, což za předpokladu stejné toleranční radiační zátěže tkáně umožňuje zvýšení terapeutické dávky, a tím zvýšení pravděpodobnosti správného zacílení nádoru, snížení rizika relapsu a komplikací. V každém řezu je kombinováno 51 radioterapeutických svazků a tisíce dílčích paprsků vstupujících do těla pacienta pod různými úhly, protínajících se v jednom bodě - inzocentru. To umožňuje doručit optimálně vysokou terapeutickou dávku do cílového objemu za současného minimálního ozáření okolní zdravé tkáně, proto je metoda v porovnání s konvenčními výrazně šetrnější. Na rozdíl od konvenčních radioterapeutických ozařovačů, které využívají pro modifikaci tvaru radiačního pole vícelistých kolimátorů, TomoTherapy využívá binární kolimátor, který rotuje kolem pacienta spolu s lineárním urychlovačem. Binární kolimátor tedy neslouží pouze k modifikaci tvaru radiačního pole, ale i k vlastní modulaci dávkové intenzity. Modulace je dosaženo prostřednictvím superpozice při kontinuální rotaci binárního kolimátoru. V podélném směru je modulace realizována prostřednictvím superpozice při překryvu jednotlivých řezů. Před každou frakcí se provádí tzv. megavoltážní CT, které umožňuje znovu lokalizovat nádor a okolní tkáňové struktury, popřípadě upravit radiační plán bezprostředně před danou frakcí. Redukována je tak nejistota pozice nádoru jak vůči okolním zdravým tkáním, tak vůči terapeutickým svazkům. Přes všechny tyto výhody není užívání systému pro pracoviště časově náročnější. Pokud je systém využíván pro všechny typy indikací včetně prostorově složitě tvarovaných nádorů např. hlavy a krku, v průměru se v ozařovně vystřídá čtyři až pět pacientů za hodinu. Nezanedbatelnou výhodou jsou malé rozměry systému a relativně nízké nároky na stínění. Systém lze bez zásadních stavebních úprav umístit např. do prostor po kobaltovém ozařovači, což představuje pro řadu pracovišť možnost značné finanční úspory. Systém je dodávána s plánovací stanicí a vlastním plánovacím softwarem. Všechna pacientská data (CT, ozařovací plán, historie frakcí, atd.) jsou integrovaná v jedné databázi. TomoPortal Remote Viewer navíc umožňuje vzdálené prohlížení dat. V klinické praxi se TomoTherapy uplatňuje všude tam, kde konvenční radioterapeutické ozařovače využívající lineárních urychlovačů a vícelistých kolimátorů. Navíc umožňuje rozšíření běžných radioterapeutických indikací o ty, u kterých je třeba složitě tvarovat distribuci dávky v těle pacienta tak, aby nedošlo k poškození kritických orgánů. Např. u tumorů hlavy a krku, kde si při ozařování konvenčními systémy přítomnost orgánů, jako jsou mícha, oči, mozkový kmen, optické nervy, často vynucuje redukci dávky v části cílového objemu. S výhodou u této indikace je i efektivní redukce dávky ve slinných žlázách. U tumorů prostaty lze efektivně šetřit rektum a močový měchýř, což dovoluje zvýšení dávky v oblasti prostaty a semenných váčků při stejné nebo i nižší toxicitě. Rozložení dávky v okolních zdravých tkáních navíc vykazuje při kontinuálním pohybu zdroje záření větší homogenitu. Díky longitudinálnímu posunu lůžka není velikost ozařovaného pole limitována podélným rozměrem kolimátoru. Maximální délka ozařovaného pole bez nutnosti měnit polohu pacienta je 135 cm, čehož se využívá nejen v případě celotělového ozařování (TBI), nebo celotělového ozařování kostní dřeně (TMI), ale i při ozařování spinálního kanálu a dalších tvarově komplexních struktur. 1
1. KOMPLETNÍ TERAPEUTICKÝ SYSTÉM ROZMĚRY Výška 252,1 cm Šířka 280,6 cm Délka 463,0 cm Hmotnost 4 536 kg Obr. 1.1: Boční pohled: systém, minimální rozměry prostoru Obr. 1.2: Čelní pohled: systém a minimální rozměry prostoru 2
Obr. 1.3: Pohled shora: systém a minimální rozměry prostoru 2. INSTALACE POŽADAVKY NA MINIMÁLNÍ ROZMĚRY PROSTORU Výška 269,6 cm Šířka 462,4 cm Délka 596,2 cm UVEDENÍ DO PROVOZU Integrovaný systém je kompletně předběžně uveden do provozu v továrně výrobce a potom přezkoušen u zákazníka. 3. NÁROKY NA OZAŘOVNU SPECIFIKACE POŽADAVKY Napětí přívodu el. proudu (střídavého) 480V, 3 fáze Teplota okolí 20 24 C Relativní vlhkost 30 60 %, nekondenzující 3
4. MECHANICKÉ VLASTNOSTI NOSNÁ KONSTRUKCE - GANTRY Rotace Otáčí se kolem osy IEC-y, kontinuální rotace Smysl otáčení Ve směru hodinových ručiček při pohledu od nohou pacienta Přesnost otáčení 0,5 0 Rychlost otáčení Proměnlivá; závisí na ozařovacím plánu Ovládací prvky Rychlost otáčení se nastavuje během plánování terapie Vzdálenost zdroje od centrální osy svazku záření 85 cm Přesah mechanického a radiačního izocentra v modelu paprsku (v rámci přesnosti 0,25 mm). Mechanická stabilita polohy izocentra 0,4 mm Indikace polohy Laserový systém o pěti osách Výška izocentra Typicky 113 cm (Závisí na úpravě podlahy.) Chlazení Integrovaný vlastní chladicí systém eliminuje potřebu použití chlazené vodní smyčky objektu. 5. FOTONOVÝ PAPRSEK Typ urychlovače Stojatá vlna Délka 0,3 m Mikrovlny Výkon 2,5 MW Zdroj Magnetron Jmenovitá dávka při Dmax 850 cgy/min Jmenovitá Dmax 1,5 cm Hloubková procentuální dávka (PDD) v 10 cm Typicky 61,4 % Počet dílčích svazků Odvíjí se od konkrétního plánu. Systém je schopen účinně dodat desetitisíce paprsků, což umožňuje velmi vysokou přesnost modulace intenzity Jmenovitá energie 6 MV Velikost bodu 2 mm Polostín terapeutického svazku osa IEC-y 80 % 20 % šířky polostínu je 4,9 mm, 4,6 mm a 4,1 mm pro šířky pole 5,0 cm, 2,5 cm a 1,0 cm. Rozsah velikosti pole v izocentru Volitelně 1,0 cm x 0,625 cm až 1,0 cm x 40 cm 2,5 cm x 0,625 cm až 2,5 cm x 40 cm 5,0 cm x 0,625 cm až 5,0 cm x 40 cm Maximální délka ozařovaného pole Objem ozáření - TomoHelical TM Objem ozáření - TomoDirect TM 150 cm s lůžkem ve výši roviny izocentra Typicky: příčný průměr: 80 cm x podélně: 135 cm Maximální možná délka objemu ošetření je proměnná a závisí na výšce lůžka. Oblast ošetření se stanovuje na základě plánování zorného pole (FOV) CT obrazu. Za předpokladu, že (FOV) je 80 cm nebo méně a veškeré anatomické struktury jsou v plánovaném obrazu, systém TomoHD je schopen daný obraz importovat, naplánovat a ošetřit. Typicky: příčný průměr: 80 cm x podélně: 135 cm Maximální možná délka objemu ošetření je proměnná a závisí na výšce lůžka. 4
Obr. 5.1: Formování fotonového paprsku Průměrná netěsnost vícelistého kolimátoru: 0,25% Primární kolimátor: Wolframový blok se čtvercovým fixním otvorem Čelisťový kolimátor: Rozsah pohybu: Šířka terapeutického pole 1,0 cm až 5,0 cm v izocentru. Osa pohybu : IEC-y. Rychlost: Volitelné fixní primární šířky kolimace nastavené na počátku dané terapie. Tloušťka wolframu: 13,5 cm. 5
MLC: Počet lamel: 64 binárních do sebe zapadajících lamel (boční profil typu pero - drážka). Tloušťka lamely: 10 cm ve směru paprsku. Režim provozu: binární Osa pohybu: 1 osa, podélný směr (IEC-y). Rychlost pohybu: Stav binární lamely se mění ve 20 msec. Šířka lamely v izocentru ve směru osy IEC-x: 0,625 cm Pneumatický mechanizmus pohonu lamel Kontinuální monitorování se vzájemným blokováním kontroluje, zda se lamely otevírají a zavírají ve správný moment. 6. DOZIMETRIE Typ komory: Hermeticky uzavřená duální komora Přesnost: Do 1 % Linearita: Do 1 % Odchylka intenzity dávky versus úhel pootočení gantry: Do 2 % Vzájemná blokace paprsku: Systém radiace; monitorování dávky, poloha lůžka pacienta, úhel gantry, počítačová komunikace, dveře kabiny, nouzovévypínače zařízení 7. ZOBRAZENÍ CTRUE TM Geometrie: Vějířový paprsek Dávka při MVCT zobrazení: 0,5 3 cgy v závislosti na rozlišení a velikosti konkrétního pacienta Konfigurace detektoru: 528 kanálů, jednořadová xenonová ionizační komora Rozlišení obrazu (x;y): 512 x 512 (0,78 mm pixelů) Dostupné rozteče řezů (krok posunu stolu): 2 mm, 4 mm a 6 mm Doba snímání: Typicky 2 min na 10 cm délky při rozteči řezů 4 mm Zorné pole: Průměr: 40 cm Vzdálenost zdroje od detektoru: 145 cm Vzdálenost izocentra od detektoru: 60 cm Šum obrazu: 2-4 % Uniformita obrazu: Do 2,5 % Prostorové rozlišení: Jmenovitě 0,5 lp / mm při 10% MTF Kontrastu: 2 % na 2 cm 6
Algoritmus rekonstrukce obrazu: Filtrovaná inverzní projekce Rekonstrukce obrazu: V reálném čase; po řezech v době pořízení Registrace obrazu: Překrytí MVCT/kVCT obrazu s nastavitelnou šachovnicí, ruční nebo automatická registrace, reference: kosti a/nebo měkké tkáně Obr. 7.1 Princip CTrue 8. REŽIM TOMOHELICAL TM Zdroj obíhá kontinuálně kolem pacienta za současného longitudinálního posuvu lůžka s pacientem. Urychlovač tak opisuje kolem těla pacienta šroubovici a k ozáření dochází kontinuálně, v řezech. V každém řezu je kombinováno 51 radioterapeutických svazků a tisíce dílčích paprsků vstupujících do těla pacienta pod různými úhly. V režimu TomoHelical se maximalizuje zachování úhlových poměrů a homogenity dávky směrované do cílového objemu s minimalizací expozice zdravé tkáně. Maximální délka ozařovaného pole bez nutnosti měnit polohu pacienta nebo spojovat pole je 135 cm. IMRT 3D CRT 9. REŽIM TOMODIRECT TM Terapeutický režim TomoDirect je režim nerotačního ozařování. K ozařování dochází sekvenčně pod diskrétními úhly za stálého posunu lůžka. Gantry se natáčí specificky pro každý úhel. 2 až 12 cílově specifických úhlů natočení gantry. IMRT 3D Maximální délka ozařovaného pole bez nutnosti měnit polohu pacienta nebo spojovat pole je 135 cm. 7
11. LŮŽKO HIGH PERFORMANCE COUCH Lůžko je vybavené systémem posunu s medicínskou inteligencí, poskytuje submilimetrovou přesnost v nastavení bod po bodu, při posuvu, při polohování. 2 klávesnice pro ovládání lůžka umístěné na každé straně lůžka úprava polohy pacienta ve směru x;y;z Pacientské lůžko má pevný horní díl z uhlíkových vláken se systémem indexace pro montáž imobilizačních systémů od různých dodavatelů. 12. LASEROVÝ POZIČNÍ SYSTÉM Stacionární zelené lasery pro označení virtuálního izocentra Pohyblivé červené lasery pro nastavení polohy pacienta 13. PLÁNOVACÍ STANICE Dvě plánovací stanice vybavené příslušným softwarem umožňujícím zadávat a optimalizovat radiační plány, ale i zpravovat a archivovat veškerá pacientská data. Do programového vybavení plánovací stanice jsou rovněž integrovány nástroje pro zajištění kvality ozařování (DQA). Každá plánovací stanice je vybavena barevnou tiskárnou, LCD monitorem s vysokým rozlišením, klávesnicí, myší a potřebnou kabeláží. V případě potřeby lze zakoupit další plánovací stanice samostatně. 14. PRACOVNÍ STANICE Pracovní stanice je připojena k databázi vlastního systému TomoHD, zajišťuje ovládání MVCT - CTrue TM, vlastní ozařování a základní funkce záznamu a ověřování. Pracovní stanice je vybavena barevnou tiskárnou pro tisk CTrue scanů a radiačních plánů, LCD monitorem, klávesnicí, myší a potřebnou kabeláží. 15. DÁLKOVÝ PROHLÍŽEČ TOMOPORTAL Prostřednictvím dálkového prohlížeče je možné revidovat a registrovat radiační plány. Cena zahrnuje technické vybavení serveru, jakož i programové vybavení požadované pro simultánní obsluhu dvou uživatelů. Propojení je realizováno prostřednictvím internetu. V případě potřeby je možné zakoupit až 6 dalších licencí. 16. NEMOCNIČNÍ SÍŤ STANDARDNÍ ROZHRANÍ SYSTÉMU PROGRAMOVÉ VYBAVENÍ OIS CONNECT TM Programové vybavení OIS Connect dává možnost vytvořit rozhraní terapeutického systému TomoHD s kompatibilním onkologickým informačním systémem (OIS). Toto programové vybavení usnadňuje větší integraci systému TomoHD prostřednictvím: Možnosti rozvržení jednotlivých procedur Automatického záznamu procedur Účetního systému Integrace s nemocničním informačním systémem 8
Obr. 17.1: Nemocniční síť OIS využívá platformu DICOM-RT Worklist. DICOM Export DICOM-CT Image Set DICOM-RT Structure Set DICOM-RT Dose DICOM-RT Plan Ukládání dat v síti Tato funkce umožňuje, aby archivy pacientů vytvořené v terapeutickém systému TomoHD byly zasílány do nebo vyhledány z paměťového místa vně sítě terapeutického systému. Ukládání dat v síti poskytuje konfiguraci firewallu systému, konfiguraci pracovní stanice a nastavení systému FTP pro přenos dat v síti. Přenos pacientských dat Zprostředkovává přenos dat mezi dvěma systému TomoTherapy. Podporuje konfiguraci firewallu, konfiguraci pracovní stanice a nastavení FTP pro přenos dat po síti, jakož i externí USB hard drive pro fyzický přenos dat. 9