ความก้าวหน้าอย่างรวดเร็วในเทคนิคการถ่ายภาพโดยอาศัยการตรวจเอกซเรย์คอมพิวเตอร์ (CT) ได้สนับสนุนการปฏิวัติในการรักษาผู้ป่วยมะเร็งโดยใช้รังสีรักษา การสแกนเอ็กซ์เรย์ที่กินเวลาเพียงไม่กี่วินาทีทำให้ได้ภาพ 3 มิติที่ถูกต้องของกายวิภาคภายในของผู้ป่วย และให้ข้อมูลที่สำคัญที่จำเป็นสำหรับนักฟิสิกส์การแพทย์เพื่อคำนวณการกระจายขนาดยาที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการรักษาเนื้องอก
ความก้าวหน้า
อย่างต่อเนื่องของเทคโนโลยี CT ช่วยให้ทีมทางคลินิกสามารถเข้าถึงภาพที่มีคุณภาพสูงขึ้น ซึ่งช่วยให้สามารถกำหนดเป้าหมายเนื้องอกได้แม่นยำยิ่งขึ้น ในขณะเดียวกันก็ลดความเสียหายต่ออวัยวะและเนื้อเยื่อที่มีสุขภาพดีให้น้อยที่สุด อย่างไรก็ตาม บางครั้งภาพ CT แบบเดิมอาจขาดความเปรียบต่าง
ที่จำเป็นในการแยกความแตกต่างระหว่างเนื้อเยื่ออ่อนประเภทต่างๆ ได้อย่างชัดเจน ทำให้เป็นเรื่องยากสำหรับรังสีรักษาในการระบุขนาดและรูปร่างของเนื้องอกอย่างแม่นยำ และกำหนดรูปร่างของอวัยวะ เนื้อเยื่อ และหลอดเลือดที่อยู่ใกล้เคียงซึ่งจำเป็นต้องได้รับการปกป้องจากรังสีไอออไนซ์
ข้อจำกัดที่น่าสังเกตอีกประการหนึ่งของการสแกน CT มาตรฐานที่ใช้ตามธรรมเนียมในแผนกรังสีรักษาคือ การสแกนจะให้ข้อมูลทางกายวิภาคเท่านั้น ดังนั้นจึงไม่สามารถเปิดเผยกระบวนการทำงานที่อาจให้ข้อมูลเชิงลึกเพิ่มเติมสำหรับการวางแผนการรักษา สำหรับกรณีที่ต้องการความคมชัดของเนื้อเยื่ออ่อน
หรือข้อมูลการทำงานที่เพิ่มขึ้น CT มักจะใช้ร่วมกับรูปแบบการถ่ายภาพอื่นๆ เช่น การถ่ายภาพด้วยคลื่นสนามแม่เหล็ก (MRI) หรือการตรวจเอกซเรย์ปล่อยโพซิตรอน (PET) ในขณะที่ นำเสนอโซลูชัน MRI และ PET ที่ได้รับการปรับให้เหมาะสมสำหรับการรักษาด้วยรังสีและสำหรับการถ่ายภาพผู้ป่วย
ในตำแหน่งการรักษาที่ต้องการ แต่ในบางสถานการณ์ วิธีการสร้างภาพเสริมดังกล่าวอาจไม่สามารถใช้ได้ สำหรับการตัดสินใจทางคลินิก โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่ออวัยวะสำคัญมีความเสี่ยง เช่น บริเวณศีรษะและคอ หน้าอก หรือช่องท้อง การปรับปรุงความแตกต่างของเนื้อเยื่ออ่อนเป็นสิ่งสำคัญ
อย่างไรก็ตาม
ขณะนี้ วิธีการใหม่ที่สามารถปรับปรุงคุณภาพของภาพ CT ได้เริ่มสร้างความแตกต่างในคลินิกรังสีรักษา หรือเทคนิคนี้ได้รับภาพ สองแบบที่แตกต่างกันแทนที่จะเป็นหนึ่งเดียว CT ทั่วไปจับภาพโดยใช้ลำแสงเอกซ์เรย์ลำเดียว ซึ่งมีสเปกตรัมของพลังงานโฟตอนโดยเฉลี่ยประมาณ 70 keV และพลังงานสูงสุด
ทั่วไปที่ 120 keV คอนทราสต์ของภาพของแต่ละวัสดุขึ้นอยู่กับว่าวัสดุนั้นลดทอนรังสีเอกซ์ได้ดีเพียงใด ซึ่งจะขึ้นอยู่กับพลังงานด้วย ผู้เชี่ยวชาญด้านการวิจัยและนักวิทยาศาสตร์ด้านความร่วมมือด้านการวิจัยและพัฒนาอธิบายว่า “ที่พลังงาน CT มาตรฐาน เนื้อเยื่ออ่อนส่วนใหญ่ที่เราพยายามสร้างภาพ
มีค่าสัมประสิทธิ์การลดทอนที่คล้ายกันมาก” “นั่นหมายความว่าอวัยวะส่วนใหญ่ดูคล้ายกันมากเมื่อมองเห็นภาพ” เส้นทางสู่ CT พลังงานคู่ในการรักษาด้วยรังสี ช่วยลดปัญหานี้ด้วยการสร้างภาพจากการสแกนเอ็กซ์เรย์ที่ถ่ายในช่วงพลังงานที่แตกต่างกันสองช่วง นับตั้งแต่การทดลองครั้งแรกที่แสดงศักยภาพ
ของ CT พลังงานคู่ในปี 1970 วิธีการต่างๆ มากมายได้เกิดขึ้นเพื่อให้ได้มาซึ่งภาพ DECT และแต่ละวิธีก็มีข้อดีและข้อเสีย วิธีที่ง่ายที่สุดคือการสแกนผู้ป่วยสองครั้งด้วยสองพลังงานที่แตกต่างกัน ซึ่งเป็นเทคนิคการสแกนอย่างต่อเนื่องดังกล่าวสามารถให้คอนทราสต์ของภาพที่ยอดเยี่ยม เนื่องจากช่วยให้
สามารถแยกระหว่างสเปกตรัมทั้งสองได้กว้าง เนื่องจากการเคลื่อนไหวใดๆ ของผู้ป่วยระหว่างการสแกนทั้งสองอาจทำให้เกิดข้อผิดพลาดได้ การลงทะเบียนภาพที่ไม่ติดขัดระหว่างภาพทั้งสองภาพจะดำเนินการโดยอัตโนมัติในระหว่างการประมวลผลภายหลังเพื่อชดเชยและชดเชยการเปลี่ยนแปลงตำแหน่งใดๆ
เทคนิคอื่นๆ
จะจับสเปกตรัมทั้งสองพร้อมกัน บันทึกข้อมูลทั้งหมดในการสแกนครั้งเดียวและจำกัดการสัมผัสรังสีเอ็กซ์เรย์ของผู้ป่วย ทางเลือกหนึ่งที่นำเสนอ คือการแยกลำแสงเอกซ์เรย์โดยใช้ตัวกรองในทิศทางการสแกน โดยสร้างลำแสงสองลำแยกกันโดยมีพลังงานเฉลี่ยต่างกัน เทคโนโลยี ดังกล่าว
ให้ขอบเขตการมองเห็นที่กว้าง แต่การใช้ฟิลเตอร์จะจำกัดการแยกสเปกตรัมและทำให้เกิดความเปรียบต่างของภาพที่สามารถทำได้ ตัวเลือกที่สามจากคือเครื่องสแกน CT ที่ใช้ประโยชน์จากแหล่งกำเนิดรังสีเอกซ์ 2 แหล่งที่ทำงานด้วยพลังงานที่แตกต่างกัน โดยแต่ละแหล่งจะเชื่อมต่อกับเครื่องตรวจจับ
ของตัวเอง วิธีการแบบแหล่งที่มาคู่นี้ให้การแยกสเปกตรัมที่ดีกว่าเทคโนโลยี ดังนั้นภาพที่คมชัดกว่าสำหรับการวางแผนการรักษา รวมถึงกำลังรังสีเอกซ์ที่มากขึ้นในแต่ละลำแสงที่แยกจากกัน ขอบเขตการมองเห็นมีขนาดเล็กลงเล็กน้อยเนื่องจากอุปกรณ์จำเป็นต้องรองรับหลอดเอ็กซ์เรย์สองหลอดแยกกัน
ซึ่งจำเป็นต้องพิจารณาเมื่อถ่ายภาพบริเวณขนาดใหญ่ของร่างกาย ระบบเหล่านี้ถูกใช้เป็นประจำอยู่แล้วในคลินิกรังสีวิทยาสำหรับการถ่ายภาพเพื่อการวินิจฉัย ในขณะที่การปรับปรุงอย่างต่อเนื่องกับเครื่องสแกนและซอฟต์แวร์ทำให้ศูนย์รังสีรักษารวมเทคนิคเข้ากับขั้นตอนการทำงานทางคลินิกได้ง่ายขึ้นมาก
“การสแกนสามารถทำได้โดยช่างเทคนิคคนใดก็ได้ในคลินิก และข้อมูลทั้งหมดที่จำเป็นโดยรังสีรักษาจะถูกสร้างขึ้นโดยอัตโนมัติ” “เวิร์กโฟลว์ทางคลินิกสามารถตั้งค่าในซอฟต์แวร์เพื่อดำเนินการหลังการประมวลผลเพิ่มเติมและสร้างภาพใหม่โดยอัตโนมัติจากการสแกนเพียงครั้งเดียว”
การจับสเปกตรัมของรังสีเอกซ์ด้วยการกระจายพลังงานที่แตกต่างกัน 2 แบบทำให้สามารถสร้างภาพขึ้นใหม่ด้วยพลังงานเดียว สิ่งนี้ทำให้ได้ชุดของภาพเสมือนพลังงานเดียว (VMI) หรือที่เรียกว่า ซึ่งมีพลังงานตั้งแต่ประมาณ 40 keV ถึง 190 keV ซึ่งสามารถใช้เพื่อปรับความเปรียบต่างของเนื้อเยื่ออ่อน
