Hur fungerar strålningsterapi med protoner?

Detaljerad information om:


Jämförelse av djupdoskurvor av olika stråltyper. I konventionell strålbehandling används hårda röntgen- resp. gammastrålar eller elektronstrålar. Deras dosfördelning i djupled skiljer sig väsentligt från dosfördelningen hos högenergetisk protonstrålning. Användningen av protonstrålar medger en klart snävare begränsning av stråldosen på tumören.



Konstruktionsform för ett modulatorrad. En utsträckt djupdosplatå åstadkoms med ett roterande modulatorhjul med exakt beräknade nivåer. Beroende på strålprofil används ett specialkonstruerat modulatorhjul. Helmholtz-Zentrum har ett bibliotek med mer än 50 modulatorhjul för terapin.


Protoner med en energetisk mångfald av detta slag behöver blandas om kontinuerligt så att den önskade homogeniteten i dosplatån uppstår. Av praktiska skäl arrangerar man en sekvens av för-absorberingsskivor av olika tjocklek i nivåer i ett särskilt hjul (modulatorhjul), vilket införs i strålvägen under snabb rotation. På detta sätt genererar modulatorhjulets segment i snabb följd individuella Bragg-kurvor, förskjutna i räckvidd, med exakt definierad intensitet, så att önskad djupdosfördelning uppstår i den kronologiska mitten. Räckvidd och modulationsdjup anpassas individuellt för varje patient så att den tumör som skall bestrålas säkert ligger på djupdoskurvans platå.



Formning av bestrålningsfältet

Protonstrålen förbereds för terapin så att dels bestrålningsdjupet, dels fältkanten definieras. Utanför fältet döljs protonerna effektivt med hjälp av metalliska kollimatorer. Innanför fältet ställs tuffa krav på kvaliteten på strålen när det gäller inriktning (parallellitet, centrering) och likformighet (homogenitet). Inom ramen för kvalitetssäkringen kontrollerar man regelbundet före bestrålningen att den önskade dosen faktiskt avges på målet. Detta sker med hjälp av provmätningar.

Schema för strålförberedelse. Från vänster kommer den högenergetiska protonstrålen, vars räckvidd i vävnaden bestäms genom val av för-absorberare och vars sidobegränsning bestäms av skärmen. Inriktningen av det öga som skall behandlas sker med hjälp av röntgen. Att ögat har rätt läge kontrolleras med övervakningskameror.