Apa itu Radioterapi Imej Berpandu (IGRT)

Radioterapi Imej Berpandu atau dalam Bahasa Inggerisnya Image Guided Radiotherapy (IGRT) adalah teknik pengimejan yang digunakan untuk mengenal pasti kawasan tumor pesakit sebelum dan semasa proses rawatan radioterapi dijalankan. Dengan menggunakan kaedah ini, pesakit dapat digerakkan secara manual atau automatik ke posisi kawasan rawatan radioterapi.

Amnya, IGRT menggunakan imbasan sinar-X dan imbasan yang lain seperti Magnetic Resonance Imaging (MRI), Positron Emission Tomografi (PET), ultrasound dan lain-lain untuk melihat posisi, bentuk dan saiz tumor. Selain itu, IGRT juga menunjukkan struktur tulang, organ dan tisu sekitar serta kawasan tumor pesakit.

Rawatan radioterapi adalah rawatan yang mengunakan tenaga radiasi untuk merawat kanser. Kebiasaannya, kawasan kanser pesakit diberikan dos radiasi yang tinggi manakala dos radiasi kepada tisu yang normal di sekitar kawasan kanser akan dikurangkan serendah yang mungkin oleh Pakar Onkologi. Oleh itu, amatlah penting bagi rawatan yang dijalankan adalah tepat dan seperti yang telah dirancang dan ini sekaligus membantu keberkesanan rawatan. Secara tidak langsung juga, IGRT mengurangkan risiko kesan sampingan kepada tisu normal di sekeliling tumor.

Kepentingan IGRT

Kadangkala, rawatan radioterapi yang diberikan kepada pesakit adalah tidak seperti yang dirancang oleh Pegawai Sains Fizik dan Pakar Onkologi. Hal ini adalah disebabkan beberapa faktor seperti kesilapan memposisi pesakit semasa rawatan, perbezaan tumor pesakit dari segi saiz dan bentuk serta pergerakan organ dalaman.

Misalnya, kanser serviks tidak sama bentuknya jika dibandingkan dengan keadaan pundi kencing yang penuh dan pundi kencing yang tidak penuh. Contoh yang lain, kanser yang berada di kawasan paru-paru akan sentiasa berubah oleh kerana proses pernafasan. Hal yang demikian, berkemungkinan akan mewujudkan risiko tumor kanser untuk berada di luar kawasan rawatan radiasi semasa sesi rawatan dijalankan.

Dengan adanya teknologi IGRT, Juru X-Ray Terapi akan mengambil beberapa imbasan sebelum dan semasa rawatan. Ini bagi memastikan tumor berada dalam kawasan radioterapi setiap kali rawatan dijalankan.

IGRT juga dapat menyesuaikan sebarang perubahan dalam kedudukan tumor. Pengimejan semasa rawatan pesakit ini digelar 4 dimensional radiotherapy (4D-RT). Sebagai contoh, semasa pernafasan berlaku, berkemungkinan tumor akan bergerak keluar dari kawasan rawatan radioterapi, sinaran radiasi dimatikan secara automatik oleh 4D-RT dan akan berfungsi kembali sekiranya tumor berada dalam kawasan rawatan.

IGRT perlu digunakan secara meluas untuk meningkatkan ketepatan dos sinaran kepada tumor pesakit disamping mengurangkan komplikasi rawatan kepada pesakit.

Walau bagaimanapun, terdapat sedikit kelemahan menggunakan IGRT iaitu rawatan pesakit dan sesi rawatan juga mengambil masa yang lebih lama.

Bagaimana IGRT digunakan ke atas pesakit?

Semasa rawatan radioterapi, pesakit akan dibaringkan di atas meja rawatan di bilik Linear Accelerator (LINAC) dan Juru X-Ray Terapi memposisi pesakit mengikut penandaan pada badan pesakit. Sesetengah pesakit akan dipakaikan aksesori rawatan seperti alat cegah gerak khas yang bertujuan untuk mengelakkan pesakit bergerak semasa rawatan dijalankan. Ini adalah penting untuk memastikan rawatan radioterapi yang diberikan adalah tepat dan selamat.

Selepas itu, Juru X-Ray Terapi akan keluar dari bilik rawatan dan akan mengimbas pesakit sebelum proses rawatan dimulakan. Imej IGRT akan didaftarkan dengan imej CT simulasi. Seterusnya, langkah pembaikan posisi pesakit akan dijalankan samada secara manual atau automatik.

Pesakit perlu mendengar arahan Juru X-Ray Terapi semasa prosedur rawatan dijalankan. Kebiasaannya, proses rawatan akan mengambil masa 15 ke 45 minit.

Jenis-jenis mesin IGRT?

Mesin IGRT sering kali digunakan bersama teknik rawatan termaju seperti Stereotactic Radiosurgery (SRS), Stereotactic Radiotherapy (SRS) dan Intensity Modulated Radotherapy (IMRT). Berikut adalah antara contoh-contoh mesin IGRT yang digunakan dalam rawatan radioterapi:

1. Electronic Portal Image Detector (EPID)

   EPID merupakan salah satu mesin pengimejan yang menggunakan sinar-X daripada mesin rawatan LINAC (Gambar 1). Imej portal daripada EPID membentuk imej 2 dimensi (2D) dan terdapat juga mesin yang mempunyai fungsi Mega Voltage Cone Beam CT (MV CBCT) yang dapat menghasilkan imej isipadu 3 dimensi (3D)

   Gambar 1: Electronic Portal Image Detector (EPID), Mesin kilo Voltage (kV) sinar X (CBCT), dan Exactrac
   Sumber:Institut Kanser Negara,Putrajaya

   Lazimnya, imej EPID akan dibandingkan dengan imej simulasi pelan rawatan pesakit. Pakar Onkologi akan menilai dari segi kedudukan tumor dan organ supaya berada seperti dalam pelan rawatan yang telah dirancang.

2. Mesin kilo Voltage (kV) sinar-X di mesin rawatan LINAC.

   Mesin kV sinar X dipasang bersama mesin rawatan LINAC. Terdapat 2 jenis pengimejan menggunakan kV sinar X iaitu menggunakan pengimejan 2D dan pengimejan 3D.

   Secara asasnya, pengimejan 2D adalah berdasarkan hasil projeksi sinar-X. Kebiasaanya, imej diambil dari sudut 0°,180°, 90° dan 270° darjah mesin kV sinar X. Kebiasaannya 2 imej contohnya imej pada sudut 0° dan 270° (orthogonal imej) diambil . Imej 2D ini kemudiannya akan dibandingkan dengan imej Digital Reconstruction Radiograph (DRR). Imej DRR adalah imej simulasi yang dihasilkan daripada penstrukturan semula imej 3D CT ke imej berbentuk 2D radiograf. Imej DRR dilakukan semasa fasa perancangan rawatan berkomputer.

   Pengimejan 3D pula dihasilkan menggunakan kilo Voltage Cone Beam CT (kV CBCT) dan imej yang diambil oleh CBCT adalah dalam bentuk isipadu 3 dimensional (3D) (Gambar 2). Imej CBCT yand diambil sebelum proses rawatan akan dibandingkan dengan imej CT yang telah diambil semasa proses simulasi. kV CBCT secara signifikan mempunyai resolusi kontras dan kualiti imej yang lebih baik berbanding mega Voltage Cone Beam CT (MV CBCT) kerana menggunakan tenaga rendah di mana imej yang diambil seperti imej diagnostik.

   

   Gambar 2: Proses daftar imej CBCT.
   Sumber:Institut Kanser Negara,Putrajaya

3. Megavoltage Computed Tomography (MVCT)

   MVCT lazimnya digunakan bersama mesin Tomoterapi Linac (Gambar 3). MVCT menggunakan sinar X daripada mesin rawatan Tomoterapi. Bahagian gantry tomoterapi LINAC akan berputar 360° sekeliling badan pesakit dan memberikan imej 3D. Daftar imej MVCT adalah sama seperti menggunakan CBCT.

   Walaupun resolusi kontras untuk imej MVCT adalah lebih rendah daripada imej CBCT, kualiti imejnya masih boleh diterima untuk menentukan kedudukan pesakit dan boleh juga diterima untuk digunakan untuk melukis struktur tisu untuk kegunaan perancangan rawatan.

   Gambar 3: Mesin Tomoterapi

4. Sistem penjejakan sinar X secara real time menggabungkan imej Sinar-X (kV) dan sinar infrared.

   Sistem ini menggabungkan 2 jenis sistem: 1) sistem infrared yang digunakan untuk sistem menentukan kedudukan secara optik (Exactrac). 2) sistem pengimejan kV radiografi (X-Ray 6D) rujuk Gambar 1. Sistem infrared menggunakan 2 kamera infrared yang berfungsi mengawasi pemantulan tanda di badan pesakit dan pemantulan tanda rujukan di meja rawatan LINAC. Manakala sistem pengimejan kV radiografi melibatkan 2 pengimejan sinar X secara oblik untuk menghasilkan kualiti imej radiograf yang tinggi bagi tujuan pengesahan kedudukan pesakit dan pelarasan kedudukan.

   Pengesahan kedudukan dilakukan dengan menggabungkan imej radiograf dengan imej simulasi CT menggunakan dimensi 2D. 2 imej yang diambil secara oblik membolehkan pesakit digerakkan dalam bentuk 6D. Setelah pesakit digerakkan, verifikasi imej akan dilakukan sekali lagi untuk memastikan kawasan rawatan adalah tepat seperti yang telah dirancang. Kaedah IGRT ini adalah sesuai untuk semua kes, walau bagaimanapun kebiasanya digunakan untuk kes-kes yang memerlukan tahap kejituan yang tinggi seperti kes-kes tumor otak, tulang belakang dan lain-lain.

Kesimpulan

Secara klinikal, IGRT memberi manfaat besar kepada peakit yang menerima rawatan kerana dapat mengurangkan dos ke kawasan tisu normal di sekitar tumor. Selain itu, IGRT dapat mengatasi masalah pemberian rawatan yang tidak tepat disebabkan faktor pergerakan pesakit dan anatomi dalaman pesakit. Pergerakan pesakit antara sesi rawatan (inter fraction) dan semasa rawatan (intra fraction) dapat juga diatasi. Ini secara tidak langsung, memberi keyakinan kepada pakar perubatan untuk memberi rawatan yang tepat dan berkesan kepada pesakit

IGRT sesuai digunakan untuk semua jenis kawasan rawatan/anatomi terutamanya bagi merawat kanser prostate, kanser pundi kencing, kanser kepala dan leher serta kanser paru-paru. Diharapkan teknologi IGRT diguna secara meluas dalam rawatan radioterapi kerana ianya dapat memastikan rawatan radioterapi yang diberikan adalah tepat dan selamat.

Rujukan

1. Chan, MF et al. “Evaluation of Imaging Performance of Major Image Guidance Systems.” Biomedical Imaging and Intervention Journal 7.2 (2011): e11. PMC. Web. 31 May 2016.
2. Murphy, Martin J., et al. “The management of imaging dose during image-guided radiotherapy: report of the AAPM Task Group 75.” Medical physics 34.10 (2007): 4041-4063.
3. Ruchala, K. J., et al. “Megavoltage CT on a tomotherapy system.” Physics in Medicine and Biology 44.10 (1999): 2597.
4. http://www.advancedradiationcenters.com/technologies/igrt/
5. http://www.cancerresearchuk.org/about-cancer/cancers-ingeneral/treatment/radiotherapy/external/image-guided-radiotherapy-igrt#r7vkvOdiGAZALwjO.97
6. Jian-Yue Jin, Fang-Fang Yin, Stephen E. Tenn, Paul M. Medin, Timothy D. Solberg
7. Jian-Yue Jin, Fang-Fang Yin, Stephen E. Tenn, Paul M. Medin, Timothy D. Solberg
8. Med Dosim. 2008 Summer; 33(2): 124–134. Published online 2008 Apr 1. doi: 10.1016/j.meddos.2008.02.005