ГАММА-НОЖ — НЕЙРОХИРУРГИЯ БЕЗ КРОВИ
Онлайн консультации по радиохирургическому лечению нейроонкологии, сосудистых мальформаций и функциональных заболеваний головного мозга
ЧЕМ ГАММА-НОЖ ОТЛИЧАЕТСЯ ОТ КИБЕР-НОЖА И ДРУГИХ ЛИНЕЙНЫХ УСКОРИТЕЛЕЙ?
ЧЕМ ГАММА-НОЖ ОТЛИЧАЕТСЯ ОТ КИБЕР-НОЖА И ДРУГИХ ЛИНЕЙНЫХ УСКОРИТЕЛЕЙ?
В настоящее время, помимо Гамма-ножа существует целый ряд аппаратов — линейных ускорителей, пригодных для проведения стереотаксического (высокоточного) облучения — Кибер-нож, Трубим, Аксесс, Новалис и прочие.
Наиболее часто сравнивают между собой Гамма-нож и Кибер-нож, в первую очередь из-за созвучных названий.
1. Гамма-нож — аппарат, использующий энергию радиоактивных источников кобальта-60. Кибер-нож — это линейный ускоритель, в основе работы которого искусственное излучение. От прочих линейных ускорителей он отличается тем, что установлен на промышленном роботе, который обеспечивает высокую точность изменения положения ускорителя в пространстве.
2. С инженерной точки зрения — Гамма-нож непревзойден по своей надежности. За 12 лет практической работы Гамма-ножа (Leksell Gamma Knife C и Leksell Gamma Knife Perfexion) на базе ННПЦ нейрохирургии им. Бурденко была только одна поломка, устранение которой потребовало нескольких дней и участие сервисных инженеров из Швеции. За это же время, аппараты Новалис и Кибер-нож выходили из строя многократно с суммарной длительностью простоя больше 1 года. Для пациента это может означать прерванный курс лечения, а соответственно, заметное снижение его эффективности.
3. Гамма-нож — аппарат предназначенный почти исключительно для лечения нейрохирургической патологии, а линейные ускорители, в подавляющем большинстве случаев, предназначены для общей онкологии и применяются для радиохирургии и радиотерапии как внутричерепных, так и внечерепных мишеней, как говорится: «от макушки до пяток». Если метафорично, то «Гамма-нож — это скальпель, а Кибер-нож — очень хороший перочинный нож». И в каждой ситуации врач решает — какой из инструментов лучше подходит для конкретной ситуации.
4. Подавляющее большинство специалистов, работающих с Гамма-ножом (в первую очередь за рубежом) — это нейрохирурги, которые оценивают патологическую мишень не абстрактно, а как болезнь центральной нервной системы, понимая суть неврологических проявлений, представляя весь спектр возможных лечебных действий и выбирая оптимальное из них, прогнозируя возможный результат и осложнения. На линейных ускорителях работают в основном радиационные онкологи, которые, в большинстве своем, знакомы с патологией головного мозга довольно поверхностно.
5. Механическая погрешность облучения (связанная с изменением положения аппарата в пространстве, относительно мишени) на Гамма-ноже составляет 0.15−0.20 мм, на Кибер-ноже — 1.0−1.1 мм, на TrueBeam STx 0.7 мм. С учетом погрешностей привносимых МРТ-изображением, суммарная погрешность облучения на Гамма-ноже не превышает 0.5 мм, в т. ч. за счет непосредственной привязки МРТ к стереотаксической раме (она является частью системы координат). На Кибер-ноже и линейных ускорителях привязка МРТ-данных осуществляется к заранее выполненному КТ, путем математического наложения/совмещения изображений, за счет этого суммарная погрешность увеличивается до 2 мм.
6. Конструктивные особенности аппаратов определяют и особенности облучения. Гамма-нож имеет множественные пучки излучения (в зависимости от модели — порядка 200), каждый из которых, проходя через здоровые ткани, не оказывает повреждающего воздействия на здоровые ткани. В точке пересечения этих лучей, в самом патологическом образовании, достигается максимум дозы. Таким образом, лучевая нагрузка на здоровые ткани — минимальная. Линейные ускорители, в т. ч. и Кибер-нож отличаются более высокой лучевой нагрузкой на здоровую ткань мозга. Особенно это проявляется при облучении множественных мишеней (например, метастазов).
При сравнении параметров безопасности планов облучения на Leksell Gamma Knife Perfexion (Гамма-нож) и на линейных ускорителях с мультилепестковыми коллиматорами (120 лепестков, толщиной по 2.5 мм) по технологии VMAT (RapidArc) (например, TrueBeam STx), более низкий градиентный индекс и доза на органы риска указывают на то, что общая доза, получаемая здоровой тканью мозга значительно ниже в планах на Гамма-ноже (Perfexion) по сравнению с таковыми на линейных ускорителях (Linac). Глядя на общие уровни лучевой нагрузки на мозг (см. рисунки 1−3), становится очевидным, что доза, полученная здоровыми тканями в несколько раз больше для линейного ускорителя по сравнению с Perfexion™. Например, общий объем мозговой ткани, получающей дозу 4 Гр — в 2, 10 и 23 раза больше для планов линейного ускорителя по сравнению с Perfexion (для 1, 3 и 14 метастазов, соответственно).
Источник: A dose comparison between Leksell Gamma Knife® Perfexion™ and linac-based rotational arc SRS (white paper, Elekta).
Ниже представлены планы радиохирургии для 1, 3 и 14 метастазов, слева — на Гамма-ноже, справа — на линейном ускорителе.
Красным цветом обозначена зона покрытия метастаза дозой 20 Гр, необходимой для получения положительного эффекта от воздействия.
Желтая, зеленая и синяя изодозные кривые демонстрируют покрытие здорового мозгового вещества избыточной лучевой нагрузкой более 10 Гр, 4 Гр и 2 Гр, соответственно.
Наиболее часто сравнивают между собой Гамма-нож и Кибер-нож, в первую очередь из-за созвучных названий.
1. Гамма-нож — аппарат, использующий энергию радиоактивных источников кобальта-60. Кибер-нож — это линейный ускоритель, в основе работы которого искусственное излучение. От прочих линейных ускорителей он отличается тем, что установлен на промышленном роботе, который обеспечивает высокую точность изменения положения ускорителя в пространстве.
2. С инженерной точки зрения — Гамма-нож непревзойден по своей надежности. За 12 лет практической работы Гамма-ножа (Leksell Gamma Knife C и Leksell Gamma Knife Perfexion) на базе ННПЦ нейрохирургии им. Бурденко была только одна поломка, устранение которой потребовало нескольких дней и участие сервисных инженеров из Швеции. За это же время, аппараты Новалис и Кибер-нож выходили из строя многократно с суммарной длительностью простоя больше 1 года. Для пациента это может означать прерванный курс лечения, а соответственно, заметное снижение его эффективности.
3. Гамма-нож — аппарат предназначенный почти исключительно для лечения нейрохирургической патологии, а линейные ускорители, в подавляющем большинстве случаев, предназначены для общей онкологии и применяются для радиохирургии и радиотерапии как внутричерепных, так и внечерепных мишеней, как говорится: «от макушки до пяток». Если метафорично, то «Гамма-нож — это скальпель, а Кибер-нож — очень хороший перочинный нож». И в каждой ситуации врач решает — какой из инструментов лучше подходит для конкретной ситуации.
4. Подавляющее большинство специалистов, работающих с Гамма-ножом (в первую очередь за рубежом) — это нейрохирурги, которые оценивают патологическую мишень не абстрактно, а как болезнь центральной нервной системы, понимая суть неврологических проявлений, представляя весь спектр возможных лечебных действий и выбирая оптимальное из них, прогнозируя возможный результат и осложнения. На линейных ускорителях работают в основном радиационные онкологи, которые, в большинстве своем, знакомы с патологией головного мозга довольно поверхностно.
5. Механическая погрешность облучения (связанная с изменением положения аппарата в пространстве, относительно мишени) на Гамма-ноже составляет 0.15−0.20 мм, на Кибер-ноже — 1.0−1.1 мм, на TrueBeam STx 0.7 мм. С учетом погрешностей привносимых МРТ-изображением, суммарная погрешность облучения на Гамма-ноже не превышает 0.5 мм, в т. ч. за счет непосредственной привязки МРТ к стереотаксической раме (она является частью системы координат). На Кибер-ноже и линейных ускорителях привязка МРТ-данных осуществляется к заранее выполненному КТ, путем математического наложения/совмещения изображений, за счет этого суммарная погрешность увеличивается до 2 мм.
6. Конструктивные особенности аппаратов определяют и особенности облучения. Гамма-нож имеет множественные пучки излучения (в зависимости от модели — порядка 200), каждый из которых, проходя через здоровые ткани, не оказывает повреждающего воздействия на здоровые ткани. В точке пересечения этих лучей, в самом патологическом образовании, достигается максимум дозы. Таким образом, лучевая нагрузка на здоровые ткани — минимальная. Линейные ускорители, в т. ч. и Кибер-нож отличаются более высокой лучевой нагрузкой на здоровую ткань мозга. Особенно это проявляется при облучении множественных мишеней (например, метастазов).
При сравнении параметров безопасности планов облучения на Leksell Gamma Knife Perfexion (Гамма-нож) и на линейных ускорителях с мультилепестковыми коллиматорами (120 лепестков, толщиной по 2.5 мм) по технологии VMAT (RapidArc) (например, TrueBeam STx), более низкий градиентный индекс и доза на органы риска указывают на то, что общая доза, получаемая здоровой тканью мозга значительно ниже в планах на Гамма-ноже (Perfexion) по сравнению с таковыми на линейных ускорителях (Linac). Глядя на общие уровни лучевой нагрузки на мозг (см. рисунки 1−3), становится очевидным, что доза, полученная здоровыми тканями в несколько раз больше для линейного ускорителя по сравнению с Perfexion™. Например, общий объем мозговой ткани, получающей дозу 4 Гр — в 2, 10 и 23 раза больше для планов линейного ускорителя по сравнению с Perfexion (для 1, 3 и 14 метастазов, соответственно).
Источник: A dose comparison between Leksell Gamma Knife® Perfexion™ and linac-based rotational arc SRS (white paper, Elekta).
Ниже представлены планы радиохирургии для 1, 3 и 14 метастазов, слева — на Гамма-ноже, справа — на линейном ускорителе.
Красным цветом обозначена зона покрытия метастаза дозой 20 Гр, необходимой для получения положительного эффекта от воздействия.
Желтая, зеленая и синяя изодозные кривые демонстрируют покрытие здорового мозгового вещества избыточной лучевой нагрузкой более 10 Гр, 4 Гр и 2 Гр, соответственно.
Рис. 1) План радиохирургии 1 метастаза
Рис. 2) План радиохирургии 3 метастазов
Рис. 3) План радиохирургии 14 метастазов
7. Система планирования облучения на Гамма-ноже позволяет проводить все лечение (фиксация рамы, МРТ, планирование, сеанс облучения) за один день. На линейных ускорителях в большинстве случаев только на подготовку (изготовление маски, топометрическая КТ, МРТ, планирование лечения) уходит не менее одного дня (обычно 2−3), но непосредственно сеанс облучения короче, чем на Гамма-ноже.
8. В настоящее время, практически все отдаленные результаты радиохирургии патологии головного мозга (в больших популяциях пациентов, сроком наблюдения более 10 лет) получены на Гамма-ноже. Подобных публикаций на линейных ускорителях, в т. ч. на Кибер-ноже — нет.
9. В настоящее время в зарубежной литературе опубликовано почти 3000 статей по радиохирургии внутричерепной патологии на Гамма-ноже. Количество аналогичных статей по Кибер-ножу немногим более 50. Общий опыт радиохирургии внутричерепной патологии на ¾ состоит из опыта применения Гамма-ножа, а оставшиеся ¼ — опыт применения всех линейных и протонных ускорителей, и Кибер-ножа.
8. В настоящее время, практически все отдаленные результаты радиохирургии патологии головного мозга (в больших популяциях пациентов, сроком наблюдения более 10 лет) получены на Гамма-ноже. Подобных публикаций на линейных ускорителях, в т. ч. на Кибер-ноже — нет.
9. В настоящее время в зарубежной литературе опубликовано почти 3000 статей по радиохирургии внутричерепной патологии на Гамма-ноже. Количество аналогичных статей по Кибер-ножу немногим более 50. Общий опыт радиохирургии внутричерепной патологии на ¾ состоит из опыта применения Гамма-ножа, а оставшиеся ¼ — опыт применения всех линейных и протонных ускорителей, и Кибер-ножа.