DODATKOWE AKCESORIA

Firma Carl Zeiss Surgicall dostarcza swoje urządzenie wraz z licznymi przystawkami służą­

cymi do bieżącej kalibracji sprzętu oraz do mo­

dyfikowania właściwości wiązki w trakcie na­

świetlania pacjenta. Jednym z dodatków jest na­

kładka pozwalająca zamocować płaskorównole­

głą komorę jonizacyjną typu markus, model PTW23342 służącą do przeprowadzenia kalibra­

cji wydajnościowej urządzenia. Komora joniza­

cyjna wsuwana jest w odpowiedni slot nakładki w taki sposób aby jej okienko było ustawione pod kątem prostym do osi igły. Objętość czynna tej komory wynosi 0.02 cm3. W nakładce tej znajduje się również tzw. PAICH służący spraw­

dzeniu czy sonda igły jest ustawiona prosto.

Rysunek 21: Nakładki PAICH (z lewej) oraz \ y jego skład wchodzi źródło światła oraz foto-

PDA (z prawej) [fotografia własna]. dioda. Po nałożeniu nakładki na sondę strumień światła docierający do fotodiody jest przez nią częściowo przesłaniany. Jeśli sonda ustawiona jest całkowicie prosto wtedy podczas obra­

cania nakładką rejestrowany przez fotodiodę strumień światła nie ulega zmianie. Jeśli jed ­ nak występuje skrzywienie, wtedy w różnych fazach obrotu strumień światła będzie się zmieniał a wielkość tych zmian będzie wprost proporcjonalna do odchylenia sondy od p ra­

widłowego kierunku. Jeśli taka sytuacja zostanie wykryta należy naprostować sondę przy pomocy służącego temu celowi układu wbudowanego w nakładkę.

Drugą nakładką jest tzw. PDA (z ang. p h o to d io d a r r a y ) służąca do kalibracji wydaj­

nościowej urządzenia. Wewnątrz tej nakładki znajduje się 5 fotodiod ustawionych w taki

Rysunek 22: Sposób mocowania nakładki PAICH [fotografia własna].

sposób, że jedna z nich znajduje się na osi przedłużeniu osi sondy natomiast cztery pozo­

stałe ułożone są w kształcie krzyża wokół końcówki sondy i tworzą układ ortogonalny wy­

znaczający płaszczyznę prostopadłą do osi sondy. Po uruchomieniu igły fotonowej sygnał rejestrowany przez fotodiody pozwala określić wydajność urządzenia oraz izotropowość generowanego promieniowania rentgenowskiego. Opisane powyżej nakładki widoczne są na rysunku 21 Widoczny jest wyraźnie slot służący zamontowaniu komory jonizacyjnej.

Rysunek 22 przedstawia sposób montowania nakładki PAICH na igłę (identyczny jak spo­

sób montowania nakładki PDA).

Najważniejszymi z akcesoriów wykorzystywanych razem z igłą fotonową są tzw.

aplikatory. Są to wykonane z polimetakrylanu metylu sferyczne nakładki nasuwane na son­

dę igły, których średnice wahają się od 3 do 50 mm. Wygląd typowego aplikatora przedsta­

wiony jest na rysunku 23. Na­

efekt naświetlania loży wypełnionej aplikatorem jest analogiczny do naświetlania jednoli­

tego bloku tkanek przy pomocy nieosłoniętej końcówki igły. Istnieje jednak dodatkowa ko­

rzyść wynikająca z zastosowania aplikatora. Rozkład kątowy emitowanych fotonów kon­

wersji nie jest doskonale jednorodny - więcej fotonów emitowanych zostaje w kierunku wiązki (pod kątem 0°) i do tyłu (pod kątami w okolicy 180°) niż pod kątem prostym. Przy­

czyny takiego zachowania układu opisane zostaną nieco dokładniej w dalszej części pracy, podczas analizy symulacji komputerowych końcówki igły. Przy pomocy aplikatorów moż­

na starać się zminimalizować ten niekorzystny efekt, jeszcze bardziej zwiększając równo­

mierność naświetlania tkanek pacjenta. Efekt niejednorodnego naświetlania można zmniej­

szyć jeszcze bardziej poprzez zastosowanie najnowszych aplikatorów nowej generacji, któ­

re niedawno pojawiły się na rynku [46]. Aplikatory balonikowe firmy Carl Zeiss Surgical wykonane są z cienkiej folii PMMA i po wprowadzeniu do wnętrza ciała pacjenta mogą

być napełnione dowolnym płynem (zazwyczaj napełniane są powietrzem lub solą fizjologiczną) rozszerzając lożę i zapewniając równomierne jej napromienianie. Istnieją również aplikatoiy o kształtach innych niż sferyczne, np.

aplikatory stosowane do naświetlania zmian skórnych m a­

jące płaskie okienko wyjściowe a nie sferyczne jak aplika­

tory standardowe.

Kolejną korzyścią z zastosowania aplikatorów jest możliwość wpływania na kształt widma energetycznego emitowanych fotonów konwersji. W zależności od energii wiązki elektronów oraz materiału, grubości czy nawet kształtu tarczy konwersji igły średnia energia emitowa­

nych fotonów mieści w przedziale od 10 do 30 keV nato­

miast energie maksymalne zależą przede wszystkim od energii wiązki elektronów i dochodzą nawet do 50 keV.

Rysunek 24: Aplikator nałożony na Niejednokrotnie celem terapii jest jedynie doświetlenie

końcówkę igły [fotografia własna]. tkanek leżących na granicy loży w celu wyeliminowania mikrorozsiewów i zapobieżeniu nawrotowi choroby. W ta­

kich przypadkach energia fotonów rzędu 20 czy 30 keV jest zbyt duża ponieważ wnikać mogą one głębiej niż jest to konieczne niszcząc przy tym tkankę zdrową. Rozwiązaniem

Rysunek 25: Zamontowanie aplikatora na korpusie igły fotonowej [foto­

grafia własna].

tego problemu jest właśnie zastosowanie aplikatora. Fotony większość swojej energii w y­

tracą w aplikatorze, a te, którym uda się z niego uciec będą miały energię na tyle małą, że nie będą w stanie spenetrować zdrowej tkanki na zbyt dużych głębokościach. Warto w tym miejscu zaznaczyć, że aplikatoiy różnią się między sobą. Najmniejsze z nich, o średnicy do 5 mm, ze względu na niewielką grubość warstwy PMMA wyposażone są dodatkowo w cienką warstewkę aluminium mającą na celu dodatkowe ujednolicenie rozkładu promie­

niowania oraz zmniejszenie średniej energii fotonów [47], Warstewka taka nie jest ko­

nieczna w przypadku aplikatorów większych. Rysunek 24 przedstawia zdjęcie rentgenow­

skie wnętrza aplikatora o średnicy 30 mm nałożonego na końcówkę igły fotonowej.

Korpus igły fotonowej montowany jest w czasie zabiegu do odpowiednio zaprogra­

mowanego ramienia robota przemysłowego, które zapewnia dużą stabilność układu w cza­

sie sesji terapeutycznej. Jednocześnie możliwość zdalnego sterowania tym ramieniem zmniejsza znacząco ryzyko radiacyjne dla personelu medycznego. Sposób montowania aplikatorów na korpusie igły fotonowej oraz ramię robota przedstawiają odpowiednio ry ­ sunki 25 oraz 26.

Rysunek 26: Ramię robota, do którego mocowany jest korpus igły [foto­

grafia własna].

OPRACOWANIE WYNIKÓW