Fysiikan alan väitöstutkimus osoitti, että nykyaikaiset magneettikuvauslaitteet ovat riittävän tarkkoja sädehoidon suunnittelukuvantamiseen aivojen alueella. Magneettikuvapohjaisten menetelmien avulla aivojen alueen sädehoidon suunnittelussa voitaisiin luopua röntgensäteilyä hyödyntävästä tietokonetomografiasta.
Sädehoidon suunnittelukuvantamisessa käytetään pääsääntöisesti tietokonetomografiatutkimusta, jossa kuvattavasta kohteesta muodostetaan röntgensäteilyä hyödyntämällä tarkkoja viipalekuvia tai kolmiulotteisia kuvia.
Viime vuosina kuvantamismenetelmien kehitys on mahdollistanut myös niin kutsuttujen synteettisten tietokonetomografiakuvien muodostamisen aivojen alueella pelkästään magneettikuvauksesta saatavaan informaatioon perustuen.
Magneettikuvissa esiintyvät geometriset vääristymät, sekä niiden pohjalta muodostettavien synteettisten tietokonetomografiakuvien laatu ovat kuitenkin olleet mahdollinen haaste sädehoidon tarkkuusvaatimusten kannalta verrattuna tietokonetomografiatutkimukseen pohjautuvaan sädehoidon suunnitteluun.
FM Iiro Ranta arvioi väitöstutkimuksessaan nykyisin käytössä olevien magneettikuvauslaitteiden soveltuvuutta magneettikuvapohjaiseen sädehoidon suunnitteluun. Lisäksi tutkimuksessa arvioitiin nykyisin käytössä olevien geometrisen tarkkuuden laadunvarmistusmenetelmien soveltuvuutta kliiniseen laadunvalvontaan sädehoidossa. Magneettikuvapohjaisen sädehoidon suunnittelun kliinistä soveltuvuutta aivojen alueelle tutkittiin kahdella eri menetelmällä.
Väitöstutkimuksen tulokset osoittivat, että nykyaikaiset magneettikuvauslaitteet täyttävät geometrisen tarkkuuden osalta vaatimukset magneettikuvapohjaiseen sädehoidon suunnittelukuvantamiseen pään alueella. Lisäksi tulokset osoittivat, että magneettikuvapohjaiseen vaimennuskorjaukseen pohjautuvalla menetelmällä luodut synteettiset tietokonetomografiakuvat voisivat soveltua sädehoidon annoslaskennan toteuttamiseen aivojen alueella. Kaupallisella menetelmällä luodut synteettiset tietokonetomografiakuvat voitiin todeta soveltuviksi kliiniseen käyttöön aivojen alueen sädehoidon suunnittelussa sekä annoslaskennan että potilasasettelun tarkkuuden osalta.
– Magneettikuvauspohjaisten menetelmien avulla on mahdollista luopua kokonaan röntgensäteilyä käyttävästä tietokonetomografiasta ja siirtyä aivojen alueella kokonaan magneettikuvapohjaiseen sädehoidon suunnitteluun. Magneettikuvaus on pehmytkudoskontrastiltaan tietokonetomografiaa parempi menetelmä sädehoidettavien kohteiden ja kriittisten tervekudosten määrittämiseen, ja magneettikuvausta hyödynnetään tähän tarkoitukseen nykyaikaisessa sädehoidossa jatkuvasti enenevässä määrin, Ranta kertoo.
Tietokonetomografiakuvausta on aivojen alueella silti tarvittu sädehoidon suunnitteluun, sillä se on käytännössä ollut helpoin tapa määrittää säteilyn vaimeneminen kudoksissa. Tämä tieto on pakollinen tarkan sädehoidon annoslaskennan toteuttamiseksi.
– Uusilla menetelmillä säteilyn vaimeneminen voidaan määrittää pelkästään magneettikuvaukseen pohjautuvilla menetelmillä. Tämä parantaa hoitokohteiden määritystarkkuutta ja pienentää suunnittelukuvantamiseen vaadittavia aika-, laitteisto- ja henkilöstöresursseja. Lisäksi potilaan saama säteilyannos pienenee ja potilasmukavuus oletettavasti paranee tietokonetomografian jäädessä ylimääräisenä välivaiheena pois. Magneettikuvauspohjaisten menetelmien käyttöönotto sädehoidon suunnittelussa yksinkertaistaa prosessia kuvantamisen osalta, mutta vaatii sairaalafyysikoilta huolellista validointityötä ja tiivistä moniammatillista yhteistyötä röntgenhoitajien ja lääkärien kanssa, Ranta korostaa.
***
FM Iiro Ranta esittää väitöskirjansa ”MRI-only Radiotherapy Treatment Planning of the Brain” julkisesti tarkastettavaksi Turun yliopistossa perjantaina 3.3.2023 klo 12:00 (Turun yliopistollinen keskussairaala, T-sairaala, Johan Haartman -sali).
Vastaväittäjänä dosentti Juha Nikkinen (Oulun yliopisto) ja kustoksena professori Petriina Paturi (Turun yliopisto). Tilaisuus on suomenkielinen. Väitöksen alana on fysiikka.
