Opomineme-li otázku ekonomickou, tj. cenu přístroje a refundaci výkonu na tomto zařízení zdravotními pojišťovnami, stále zůstává řada odborných otázek, které by měly být zodpovězeny pro získání objektivních a pravdivých informací o léčebných možnostech tohoto zařízení v kontextu k ostatním přístrojům užívaným u nás k léčbě zhoubných nádorů radioterapii, tj. ozařováním ionizujícím zářením.
90 tisíc odléčených pacientů
Obecně lze konstatovat, že radioterapie patří mezi nejekonomičtější způsoby léčby nádorových onemocnění a ve vyspělých zemích je využita u více než 50 % léčených pacientů. U nás počet pacientů léčených touto modalitou se pohybuje mezi 30-35 % a proto jakékoliv nové zařízení k léčbě ozařováním je obrovským přínosem nejen pro nemocné, ale i pro ekonomiku toho státu, i přesto, že pořizovací a provozní náklady u těchto zařízení jsou relativně vysoké. Nejinak tomu je i u nově instalovaného kybernetického nože.
Kybernetický nůž není zcela nové zařízení; byl vyvinut prof. J. R. Adlerem, M.D. v roce 1987 ve Stanford University Medical Center, na základě poznatků, které získal na stáži u prof. Leksella, zakladatele radiochirurgie ve Stockholmu. Podařilo se mu dát dohromady tým inženýrů, kybernetiků, techniků a dalších specializací, kteří se mimo jiné podíleli na vývoji raket s plochou dráhou letu a kteří využili řadu principů právě z tohoto vojenského výzkumu a přenesli je do aplikací v radioterapii.
Princip KN je stejný jako u rakety s plochou dráhou letu, tj. neustálé sledování pohybu pacienta (rakety) pomocí kamer a přizpůsobování dráhy paprsku (letu) vytčenému cíli. Uplynulo ještě dalších 10 let než bylo zařízení schváleno v roce 1999 pro léčbu nádorů hlavy, krku a horní části páteře a v roce 2001 pro léčbu nádorů v celém těle jako léčebný prostředek Food and drug administration (FDA) v USA.
Do konce června 2010 bylo na 197 instalovaných přístrojích (Evropa 24, Asie 48, Severní Amerika 125) odléčeno dosud asi 90 000 pacientů, další instalace zařízení ve světe probíhají.
Co to je kybernetický nůž
KN je konstrukčně malý lineární urychlovač umístěný na robotickém rameni se šesti stupni volnosti. Nedílnou součástí zařízení je soustava dvou rentgenových přístrojů, které ve velmi krátkých časových intervalech provádí prostorové (stereotaktické) snímkování polohy pacienta. Obrázky aktuální polohy pacienta jsou v počítači porovnávány s obrazy, které byly použity k vytvoření ozařovacího plánu pacienta.
Dojde-li k odchylce polohy pacienta od plánované polohy, tak počítačový systém vypočítá okamžitě potřebnou korekci pro polohu svazku a dá příkaz robotickému rameni k zaujmutí nové polohy a odzáření další dávky.
Výsledkem je, že daný svazek záření je vždy usměrňován do místa, kam byl plánován a nedochází v důsledku změny polohy pacienta k chybnému ozáření zdravé okolní tkáně pacienta. Vzhledem k tomu, že rameno s lineárním urychlovačem je polohovatelné v širokém rozmezí, téměř sféricky okolo pacienta, pak výsledná dávka v nádoru je součtem mnoha příspěvků z jednotlivých svazků přicházejících z různých poloh ozařovače.
Polohy svazků produkovaných lineárním urychlovačem jsou vhodně voleny při plánování léčby tak, aby se především zabránilo průchodu jednotlivých svazků přes kritické orgány citlivé na záření (např. oko, hypofýza, mícha, atd.). Tím, že konečná distribuce dávky v nádoru je vytvořena z velkého množství svazků přicházejících z různých míst dochází k malé zátěži zářením okolní zdravé tkáně obklopující ozařovaný nádor. Dalšího zlepšení polohování pacienta je dosaženo i speciálním ozařovacím stolem, který má také několik stupňů volnosti při nastavování pacienta.
Souhrou těchto dvou „kybernetických“ pomůcek lze dosáhnout dokonalého zaměření svazku na pacienta při ozařování. I přes všechny tyto technologické možnosti dosahuje celková geometrická nepřesnost polohování pacienta u tohoto zařízení asi 2 mm.
Je-li proces ozařování prováděn v jednom jediném dni, tj. jednou jedinou dávkou hovoříme o radiochirurgii. Provádíme-li, z radiobiologických důvodů, ozařování v několika frakcích (2-6) hovoříme o stereotaktické radioterapii.
Hlavní přednosti kybernetického nože
Jako hlavní přednosti KN ve srovnání s ostatními radioterapeutickými zařízeními používanými k výše uvedené radiochirurgii nebo stereotaktické radioterapii se uvádějí:
a) Nebývalá přesnost zaměření – řada nádorů, především umístěných mimo lebku, se během ozařování pohybuje, i když je pacient imobilizován pomocí nejrůznějších prostředků. Tento pohyb je způsoben především dýcháním, srdeční činností a celkovým pohybem pacienta v důsledku choroby. S užitím nejmodernější technologie sledování pohybů kybernetickým nožem je možné provádět patřičné korekce a dávku dodat do cílového objemu s vysokou přesností v reálném čase. Systém automaticky sleduje, detekuje a provádí korekce i těch nejmenších změn polohy, které se mohou v průběhu ozařování objevit.
b) Nedostižné rozložení dávky a dávkového spádu - prakticky ničím nelimitované pohyby robotického ramene kybernetického nože s lineárním urychlovačem dovolují na rozdíl od jiných ozařovačů volit velké množství vstupních míst při ozařování. Tímto způsobem je možné ozářit cílový objem velmi přesně dle vyznačených kontur ze stovky různých směrů a tím značně snížit dávku do okolní zdravé tkáně a kritických struktur.
c) Nesrovnatelné šetření zdravé okolní tkáně – jako jediný systém schopný dodat dávku v reálném čase v 3D prostoru i při respiračních pohybech KN výrazně snižuje ochranné lemy mezi nádorovou a zdravou tkání, které je nutné z bezpečnostních důvodů zahrnovat při klasickém ozařování, na minimum a tudíž objem ozářené zdravé tkáně je minimální, což přináší i minimální vedlejší účinky ozařování.
Je třeba upřesnit informace
V řadě zpráv, včetně webových stránek FN Ostrava, se objevila informace, že KN je 10 až 30krát přesnější než lineární urychlovače nebo jiné ozařovače. Tato informace potřebuje ujasnění, aby nedocházelo k chybnému informování nejen pacientů, ale i referujících lékařů a nevyvolávalo u nich strach před léčbou na klasických nebo stereotaktických lineárních urychlovačích.
Problém nepřesnosti ozařování, tj. odchylky od plánovaného záměru, jde principiálně v případě radioterapie rozdělit do dvou základních kategorií: na nepřesnosti dozimetrické, tj. stanovení plánované dávky do cílového objemu, a nepřesnosti geometrické, tj. zaměření, stanovení a dodání dávky do určitého cílového objemu vymezeného geometrickým objemem nádoru v těle pacienta.
Pokud se týká první kategorie, tak lze říci jednoznačně, že zde jsou nepřesnosti stanovení absorbované dávky v cílovém objemu stejné pro KN a ostatní lineární urychlovače a jsou založeny na přesném stanovení absorbované dávky v přesně definovaném vodním fantomu a protokolech pro její stanovení.
Vzhledem k tomu, že se jedná v obou případech o stanovení dávky od svazků záření X lineárních urychlovačů, tak je nepřesnost stanovení shodná. Pro radionuklidový ozařovač Leksellův gama nůž je nepřesnost stanovení absorbované dávky o několik desetin procenta dokonce lepší než pro lineární urychlovač. Celková nepřesnost se pro klinicky užívaný svazek pohybuje mezi 1,8 – 2 %.
Míra nepřesnosti
V druhé kategorii je to poněkud složitější a lze ji rozdělit na dvě fáze: a) stanovení a zakreslení cílového objemu a b) ozáření cílového objemu. Stanovení a zakreslení cílového objemu je závislé především na použitých vyšetřovacích metodách: výpočetní tomografii (CT), magnetické rezonanci (MR) nebo dalších zobrazovacích metodách.
Zakreslení cílového objemu je ideální, v závislosti na léčené diagnóze, provádět vždy na snímcích z různých vyšetření, např. CT a MR. Nicméně některé metody zobrazení mají své určité geometrické chyby, např. magnetická rezonance až několik mm a je nutné s těmito chybami počítat nebo je korigovat. Chceme-li provádět korekci na pohyb pacienta, pak je nutné mít velké množství snímků v různých fázích dýchacího procesu, případně jiných pohybů pacienta. Pro plánování léčby, pak dle typu ozařovače a způsobu kompenzace, volíme buď všechny snímky jako v případě KN, nebo jen z určité fáze pohybu, např. snímky z výdechové fáze.
Stanovení cílového objemu na těchto snímcích je pracné a lze říci, že je zatíženo určitou nepřesností, ale víceméně pro všechny metody léčby stejnou. Odmyslíme-li si subjektivní nepřesnosti vyznačení cílového objemu dané různým přístupem jednotlivých radioterapeutů, které, jak ukazují některé studie, dosahují až desítky procent, tak obecně lze říci, že cílový objem může být vyznačen s celkovou nepřesností do 10 % vzhledem k „ideálně“ stanovenému (tj. průměru z několika nezávislých zakreslení různými pracovníky).
Rozhodující pro léčbu pacienta je však druhá fáze, tj. aplikace dávky do definovaného cílového objemu. Zde pochopitelně hraje významnou úlohu metoda aplikace a zařízení, na němž je pacient ozařován. Porovnáme-li KN s jinými sériově vyráběnými zařízeními určenými k přesnému zacílení a dodání dávky, jako např. Elekta Leksellův gama nůž, Varian Triology nebo BrainLab Novalis, rozdíly v nepřesnostech dodání dávky jsou v optimálních podmínkách v rozmezí 2-5 mm. Elekta Axesse dokumentuje dokonce, že s použitím speciálního polohovacího stolu se 6 stupni volnosti, podobnému jako je u KN, lze dosáhnout až submilimetrové přesnosti.
Závěrem lze o geometrických nepřesnostech říci, že pro KN je menší nebo v některých případech téměř srovnatelná se zařízeními určenými k stereotaktické radiochirurgii nebo radioterapii. Pro léčbu nádorů v hlavě však jednoznačně nejpřesnějším zařízením zůstává Leksellův gama nůž, který v nejnovější verzi Perfexion dovoluje léčbu všech nádorů hlavy a krku až k obratlům C1, C2. U ostatních zařízení je geometrická nepřesnost závislá na místě aplikace a způsobu kompenzace pohybů pacienta. Např. pro prostatu se domnívám, že nepřesnosti pro všechny výše zmíněné lineární urychlovače jsou téměř shodné, pro léčbu nádorů plic, sleziny, jater je nepochybně KN přesnější.
Čas přípravy a čas léčby
Dalším důležitým faktorem při moderní léčbě zhoubných nádorů je i otázka času přípravy potřebné pro léčbu a času vlastní léčby. Zde se jednoznačně jeví jako „nejvýkonnější“ radiochirurgie na Leksellově gama noži - Perfexion, kde počet pacientů za rok může dosáhnout i čísla kolem 1 tisíce ročně. V případě stereotaktické radioterapie pomocí neinvazivního systému Extend však již s tímto počtem v žádném případě nelze uvažovat.
Doba léčby pacienta je především závislá na počtu frakcí. Bude-li prováděna stereotaktická radioterapie se stejným počtem frakcí a stejnou dávkou do cílového objemu na dedikovaných lineárních urychlovačích a KN, tak rozhodně bude pro stejná ozařovací schémata trvat na KN mnohem delší dobu než např. objemově modulovanou rotační radioterapii (VMAT) na lineárním urychlovači.
Reálný počet pacientů na KN a ostatních dedikovaných stereotaktických lineárních urychlovačích se pohybuje někde okolo 300 pacientů ročně při léčbě v jedné směně, což potvrzují i současné statistiky z nejproduktivnějších pracovišť ve světě. Představy o léčbě 600 pacientů ročně na KN v jedné směně, uváděné v některých článcích, zvláště v době kdy je tato metoda uváděna do praxe, jsou patrně nereálné.
Porovnání rozložení absorbované dávky v cílovém objemu pro různé stereotaktické metody léčby bylo v odborné literatuře publikováno již vícekrát. Z provedených studií vyplývá, že fyzikální rozložení absorbované dávky od nejmodernějších zařízení je prakticky totožné a při pečlivém plánování i zátěž do okolní zdravé tkáně je minimální, tudíž nelze tuto přednost přičítat pouze KN. Obdobně je tomu i se šetřením zdravé okolní tkáně. Pokud je spád dávky dostatečně velký, tak i okolní zdravá tkáň obdrží nízkou dávku.
Pro podrobnější porovnání by bylo nutné porovnávat celotělové integrální dávky, které však nejsou vždy dostupné. Jednou z nevýhod KN je celková vyšší celotělová dávka z neužitečného záření, tj. záření, které obdrží pacient mimo nebo i do cílového objemu. Dávka je způsobena jednak velmi častým snímkováním lokalizačními rentgenovými přístroji, únikem z ozařovací hlavice lineárního urychlovače a rozptylem v těle pacienta a na okolních stěnách ozařovny. Tyto dávky mohou dosáhnout hodnot až jednotek procent dávky v cílovém objemu. Ve srovnání s Leksellovým gama nožem Perfexion jsou asi desetkrát vyšší.
Závěrem lze říci, že instalace KN ve FN Ostrava je jednoznačně krokem vpřed v rozvoji radioterapie v naší zemi a rozšiřuje možnost pro léčbu pacientů, která dosud nebyla u nás pokryta. Pro ekonomické a efektivní využití všech stávajících léčebných zařízení bude však nesmírně důležité provádět správnou selekci a distribuci pacientů mezi všemi u nás dostupnými zařízeními s tím, že budou maximálně využity přednosti jednotlivých zařízení (přesnost léčby, rychlost léčby, ekonomické náklady atd.).
Zlatým standardem pro léčbu nádorů v hlavě zůstává i nadále Leksellův gama nůž, pro ostatní lokalizace je možná volba mezi ostatními dedikovanými lineárními urychlovači s tím, že některé diagnózy (např. plíce, játra) je možné léčit s vyšší přesností a lepším výsledkem na KN.
Rozhodně pacienti léčení stereotaktickou radioterapií na jakémkoliv dedikovaném lineárním urychlovači nemusí mít obavy, že jsou v obrovské nevýhodě oproti léčbě na KN, protože stanovení absorbované dávky je jednoznačně stejné a auditované Státním úřadem pro jadernou bezpečnost, nepřesnosti ve stanovení cílového objemu jsou také shodné a malé rozdíly v geometrických nepřesnostech dodání absorbované dávky do cílového objemu nemohou významně ovlivnit léčbu pacienta.
Doc. Ing. Josef Novotný, CSc., vedoucí OLF Nemocnice Na Homolce, Praha