برنامه ‌ریزی و ارائۀ پرتو درمانی

این روزها طبابت با پرتو درمانی، با تأکیدی که بر معالجات تابشی دقیق و دُز بالا دارد، نیازمند برنامه‌ ریزی و ارائۀ پر احتیاط است. با پیشرفت تکنولوژی تصویرگیری و به کارگیری نسل جدید و جمع‌ و جور شتاب‌ دهنده‌های خطی در پزشکی، استفاده از باریکه‌های پر انرژی پروتون و الکترون به عنوان یک روش عمدۀ معالجۀ سرطان روز به روز توسعۀ بیش‌تری می‌یابد. موفقیت یک برنامۀ معالجۀ با تابش لزوماً متکی به دقتی است که هر مرحلۀ فرآیند با آن انجام می‌گیرد. بنا بر این، داشتن اطلاعات دقیق از دُز دریافتی در حجم پرتو گرفته، یک عنصر اساسی فرآیند معالجه است (استیوارت، موریسون).
طی چند دهة گذشته در تجهیزات تصویرگیری تشخیصی، بهبود شایان توجهی صورت گرفته است و در حال حاضر با این وسائل می‌توان اطلاعات سه بعدی جالبی دربارة کالبد شناسی و میزان گسترش تومورهای بیمار به دست آورد. بُرش‌نگاری کامپیوتری (CT) در این زمینه بیش‌ترین تأثیر را داشته است و در تشدید مغناطیسی هسته‌ای (NMR) نقش مهمی را ایفا می‌کند. از ترکیب داده‌های این روش‌ها با اطلاعات حاصل از شبیه‌ساز اشعه‌ ـ ایکسیِ نظریة تابش و مطالعات پزشکی هسته‌ای، می‌توان از بیمار یک نمود سه بعدی کامل داشت.
اگرچه در حال حاضر از کامپیوترها در پرتودرمانی استفاده‌های وسیعی می‌شود (چین، کوهن)، معمولاً آن‌ها را فقط در شاخة باریکی از کل کار طرح و اجرای پرتودرمانی، یعنی در محاسبة توزیع تابش، به کار می‌برند. اما محاسبة دُز عموماً تحت شرایط محدودی انجام می‌گیرد، یعنی در یک بُعد، و یا گاه‌گاهی که شرایط پرتودهی مناسب باشد ـ در دو بعد. در سایة این پیشرفت‌ها، اکنون می‌شود کاربرد کامپیوتر، شتاب‌ دهنده، و تکنولوژی تصویرگیری را در مورد گسترة بسیار وسیع‌تری از مسائل پرتودرمانی بررسی کرد. تصویرگیری CT، تصویرگیری با NMR (که انتظار می‌رود رقیب و مکمل CT باشد)، برش‌نگاری گسیلی کامپیوتری، و چندین تکنیک تصویرگیری (رقمی) دیگر، ابزارهای تصویرگیری را تشکیل می‌دهند. شتاب ‌دهنده‌های خطی جدیدی که با میکروپردازنده‌ها کنترل می‌شوند، در ارائة معالجات تابشی مفید بوده‌اند. دستگاه‌های پایه‌دار که می‌توانند فوتون‌ها و الکترون‌های پر انرژی بتابانند، کم‌کم دارند جای دستگاه‌های استاندارد کوبالت‌ ـ 60 را می‌گیرند. برای شکل‌دهی میدان‌های معالجة تابشی و توزیع تابش به طور یک‌نواخت، از قطعات حفاظ و جبران کننده‌های بافت‌ ـ که اختصاصاً برای هر بیمار ساخته شده‌اند ـ بسیار استفاده می‌شود. تکنیک‌های معالجة چند میدانی و درمان با باریکة متحرک را برای بهینه ‌سازی توزیع تابش خیلی به کار می‌برند. به منظور کمک به برنامه‌ریزان در تصمیم‌گیری دربارة انتخاب سمتیّت باریکه و ابعاد و اَشکال میدان‌های تابش، فنون جدیدی در حال توسعه‌اند (گویتین). مهم‌تر از همه تکنیکی است که در آن چشم مشاهده‌گر «مثلاً» در منبع تابش قرار می‌گیرد و او می‌تواند «از چشم باریکه» و در امتداد محور مرکزی آن به بیمار نگاه کند. اگر محاسبات آن‌ قدر سریع باشند که بشود نقطة دید را به طور برهم‌کنشی تغییر داد، این نمایش، یک طریقة عالی برای دریافتن روابط مهم کالبد شناختی، و یک روش ایده ‌آل برای تعیین ابعاد و شکل میدان است.
در گذشته، فقدان اطلاعات کالبد شناختی و چگالی بافت، امکان دست‌ یابی به محاسبات دقیق مقدار تابش را محدود می‌کرد. اکنون CT این اطلاعات فراهم می‌کند و بدین ترتیب محاسبات تابش بر مبنای داده‌های CT پیکسل با دقت بیش‌تری انجام می‌شوند (زونتاگ و دیگر ، ونگ و دیگر).
به لطف موج‌برهای جمع ‌و جوری که طراحی شده‌اند، دستگاه‌هایی برای معالجات تخصصی ساخته‌اند که می‌توانند فوتون‌ها را در دو انرژی مختلف بتابانند. تحول دل‌گرم کنندة دیگر عبارت است از «میکروترون» که قادر است باریکه‌های بسیاری را از محلی دوردست به اتاق معالجه بتاباند (براهم). برای بهبود بخشیدن به خصوصیات فیزیکی باریکه‌های فوتون و الکترون ‌ـ نسبت به باریکه‌های دستگاه‌های فعلی ‌ـ پژوهش‌های مهمی به عمل آمده است. در تاباندن باریکه‌های فوتون و الکترون به اعماق مورد نظر، پیشرفت‌هایی حاصل شده است (در مورد فوتون با انتخاب هدف‌های بهتر و طرح صافی‌های تسطیح کننده؛ در مورد الکترون با استفاده از باریکه‌های اسکنِر، یا برگ‌های پراکنندۀ چندتایی به شکل مناسب) (شرمان و دیگر، آلموند).
یک زمینۀ دیگر که آیندۀ خوبی در انتظار آن است، ارائۀ پرتودرمانی کنترل شده با کامپیوتر است (کیجوسکی و دیگر، چین)، که امکانات توزیع فوتون آن نسبت به تجهیزات معمولی بهتر است. امتیاز این تکنیک آن است که می‌تواند تابش را در سه بُعد توزیع کند. بعضی پارامترهای دستگاه‌های درمان مثل زاویۀ لولۀ تاباننده، محل هم‌خط‌ساز، جای میز معالجه و آهنگ تابش را به طور مداوم تنظیم می‌کنند تا بیش‌ترین تابش را به تومور برسانند و در عین حال تابشی را که به بافت‌های عادی می‌رسد در زیر مقادیر مجاز نگه دارند.