Accuracy of MLC-tracking for inversely optimized arc therapy treatments of varying complexity for two MLCs

Abstract: En mycket vanlig behandlingsteknik vid cancer är strålbehandling. Tekniken har utvecklats snabbt de senaste åren och idag uppnås millimeterprecision för många behandlingsområden. Därmed har behovet av att kunna kompensera för rörelser under behandlingen ökat. I detta arbete undersöktes möjligheten att låta strålgången följa tumören med en teknik som kallas MLC-tracking. Strålbehandling började användas bara något år efter Wilhelm Röntgens upptäckt av röntgenstrålning och har därefter utvecklats till att vara en mycket avancerad behandlingsform. Framförallt de senaste 20 åren har inneburit en enorm utveckling inom området så att röntgenstrålning med hög energi kan riktas mot en tumör med millimeterprecision, samtidigt som bestrålning av frisk vävnad kan undvikas i större och större utsträckning. Att tumören rör sig under behandlingen är däremot ett problem som fortfarande innebär stora utmaningar. Det är framförallt vid behandling i området kring lungorna som andningen orsakar omfattande tumörrörelser. Lösningen är att ett större område bestrålas, så att strålningen alltid träffas tumören. Nackdelen med detta är att en större del av den friska vävnaden bestrålas och därmed ökar risken för biverkningar. Ett alternativ till att utöka det bestrålade området är att låta strålfältet följa tumören under behandlingen. Detta görs genom att den anordning som formar strålfältet, flerbladskollimatorn (MLCn), i realtid justeras efterhand som tumören rör sig. Flerbladskollimatorn består av metallblad som tillsammans formar strålfältet. Tekniken att låta strålningen följa tumören kallas MLC-tracking och i detta arbete undersöktes hur väl MLC-tracking fungerar för en behandlingsform som kallas RapidArc. RapidArc kännetecknas av att bestrålningen sker samtidigt som behandlingsapparaten roterar runt patienten och flerbladskollimatorn formar strålfältet. Totalt undersöktes 44 olika behandlingsplaner av varierande komplexitet för två olika typer av flerbladskollimatorer. Resultaten visar att MLC-tracking har potentialen att mycket effektivt kompensera för rörelser, men att prestandan försämras för mer avancerade behandlingsplaner. Resultatet visar också att avstånden mellan bladen i flerbladskollimatorn är avgörande för hur väl tumörrörelser kan kompenseras.