Jak se počítačový nůž liší od vlastností a rozdílů gama nožů

Fráze kybernetický nůž a gama nůž jsou původem z anglických termínů CyberKnife a Gamma Knife - navíc se zbraněmi nemají nic společného. Jejich oblastí použití je medicína, a to být velmi přesná, stereotaktická radiochirurgie.

Trocha historie

Lidstvo bylo obeznámeno s různými nádory a novotvary (benigními i maligními) od samého okamžiku svého vzhledu - další věc je, že na úsvitu lidské historie se jen málo lidí dokázalo žít až do věku, kdy se tyto nemoci projevovaly ve velkém množství: průměrná délka života pak činila řádu 30-35 let a pouze společný vývoj technologie a medicíny posunul tuto hranici do zahraničí o sedmdesát let (a existují dobré důvody se domnívat, že v příštích dvaceti letech se to bude ještě významně posouvat).

Vzhledem ke specifikům „klasické“ chirurgie může pacientům s nádory jen málo pomoci: je těžké je odhalit a často se nacházejí takovým způsobem, že dostat se k nim a vyříznout je skalpelem je nerealistické - na cestě chirurga je příliš mnoho životně důležitých orgánů nebo jejich spojení (nemluvě) již o případech, kdy se nádor „přibije“ uvnitř lebky / mozku).

"Řez" bez nože

První pokrok v diagnostice nastal, když rentgen objevil svůj slavný „Rentgenové paprsky„Umožnění“ nahlédnout do živého organismu a určit umístění a skutečný stav nádoru - zařízení těchto dnů však nebylo schopno poskytnout toky gama paprsků potřebné intenzity a zaměření, aby je bylo možné použít pro terapeutické účely. Desetiletí uplynulo před objevením radioaktivního rozpadu, poté umělou (indukovanou) radioaktivitou a odborníci se naučili pracovat s radioizotopy v průmyslových množstvích, vytvářejících zdroje záření gama, stejně jako protony / neutrony s požadovanou energií a intenzitou.

Hlavním problémem použití výše uvedeného ionizujícího záření v aplikované medicíně bylo to, že při správné hustotě snadno zničily jakoukoli biologickou tkáň v její cestě, „bez rozlišení“ zdravé tkáně od nemocné. Praktické řešení bylo nalezeno, když bylo navrženo použít několik zdrojů záření s paprsky protínajícími se v jednom okamžiku současně: v tomto případě by mohla být fatální koncentrace tkáně při radiační expozici lokalizována k nádorům a okolní tkáně by byly mírně poškozeny. Čím přesnější umístění je provedeno, tím silnější mohou být zdroje - a čím menší počet relací musí pacient projít,.

Nůž Lexella Gamma

První praktická práce v této oblasti sahá do padesátých let minulého století a v roce 1967 švédský neurochirurg Lars Lexell u podobně smýšlejících lidí vytvořil první gama nůž ve svém „klasickém“ pohledu: hlava pacienta je pevně fixována ve zvláštním stereotaktickém rámci s lokalizátory (markery), což umožňuje přesné prostorové reference nádoru (nejprve byla použita pouze rentgenová snímek, ale nyní, jak se technologie vyvíjí, byla přidána MRI, CT atd.).

Na základě získaných údajů je vybrán konkrétní léčebný plán (počet zdrojů záření z kobaltu-60, jejich umístění atd.), Po kterém se do přístroje přesune tabulka s pevným pacientem a dojde k ozáření o potřebné délce a intenzitě.

Přestože je tato metoda považována za „zlatý standard“ radiochirurgie, její nevýhody jsou zřejmé: postup vyžaduje přísnou dlouhodobou fixaci pacienta, léčba neustále se pohybujících nádorů (v plicích atd.) Je prakticky nemožná.

Cyberknife

Touha překonat nedostatky gama nože vedla v roce 1992 k profesorovi neurochirurgie a radiační onkologie John Adler a vědci Russell a Peter Schonberg vytvořili počítačový nůž: kombinující počítačově řízený průmyslový robot a lineární lékařský akcelerátor v jednom zařízení, kde je pacient přístupný pro paprsek s přesnou přesností z jakéhokoli směru.

Cyberknife

V moderní implementaci zařízení umožňuje přesné vázání pohybujících se vnitřních nádorů a „střílí“ je paprskem s vysokou přesností a dávkou záření.

Shrnutí

Oba typy zařízení se týkají radiochirurgie a jsou určeny především k ničení zhoubných nádorů. Jejich základní kvalitativní rozdíly jsou následující:

  1. Kybernetický nůž nevyžaduje dlouhodobou rigidní fixaci pacienta v rámu a může pracovat s neustále se pohybujícími interními nádory - proto je gama nůž používán pouze pro operaci mozku, zatímco rozsah kybernetického nástroje je mnohem širší..
  2. Cyberknife zpravidla používá jeden malý laditelný lineární urychlovač, zatímco gama nůž používá více zdrojů radioizotopového záření, z nichž ten nemůže libovolně změnit energii emitovaných paprsků gama.
  3. Lokalizace kolimátorového záření záření gama nožem je přesnější, ale z tohoto důvodu se nevztahuje na metastázy a tumory o velikosti větší než asi tři centimetry.