La scelta del tipo corretto di radiazione e del dispositivo dipende da molti fattori, tra cui il tipo di lesione, le dimensioni e la posizione in relazione alle strutture critiche. I dati suggeriscono che risultati clinici simili sono possibili con tutte le varie tecniche. Più importanti del dispositivo utilizzato sono le questioni riguardanti le indicazioni per il trattamento, la dose totale erogata, il programma di frazionamento e la conformità del piano di trattamento.

Gamma KnifeEdit

Gamma knife utilizzo di radiazioni Gamma per il trattamento di cellule tumorali soprattutto nel cervello.Il coltello Gamma (noto anche come il coltello Gamma Leksell), una creazione di Elekta AB, una società pubblica svedese, è usato per trattare i tumori cerebrali somministrando radioterapia gamma ad alta intensità in un modo che concentra la radiazione su un piccolo volume., Il dispositivo è stato inventato nel 1967 presso l’Istituto Karolinska di Stoccolma, in Svezia da Lars Leksell, neurochirurgo di origine rumena Ladislau Steiner e radiobiologo Börje Larsson dell’Università di Uppsala, in Svezia. Il primo coltello Gamma è stato portato negli Stati Uniti attraverso un accordo tra il neurochirurgo statunitense Robert Wheeler Rand e Leksell ed è stato dato all’Università della California, Los Angeles (UCLA) nel 1979.

Un coltello Gamma contiene tipicamente 201 sorgenti di cobalto-60 di circa 30 curie ciascuna (1,1 TBq), poste in una matrice emisferica in un gruppo fortemente schermato., Il dispositivo mira radiazione gamma attraverso un punto bersaglio nel cervello del paziente. Il paziente indossa un casco specializzato che viene fissato chirurgicamente al cranio, in modo che il tumore al cervello rimanga fermo nel punto target dei raggi gamma. Una dose ablativa di radiazioni viene quindi inviata attraverso il tumore in una sessione di trattamento, mentre i tessuti cerebrali circostanti sono relativamente risparmiati.

La Gamma Knife Therapy, come tutte le radiochirurgie, utilizza dosi di radiazioni per uccidere le cellule tumorali e ridurre i tumori, consegnate proprio per evitare di danneggiare il tessuto cerebrale sano., La radiochirurgia Gamma Knife è in grado di focalizzare con precisione molti fasci di radiazioni gamma su uno o più tumori. Ogni singolo fascio è di intensità relativamente bassa, quindi la radiazione ha scarso effetto sul tessuto cerebrale intermedio ed è concentrata solo sul tumore stesso.

La radiochirurgia Gamma Knife si è dimostrata efficace per i pazienti con tumori cerebrali benigni o maligni fino a 4 cm (1,6 pollici) di dimensioni, malformazioni vascolari come una malformazione artero-venosa (AVM), dolore e altri problemi funzionali. Per il trattamento della nevralgia del trigemino la procedura può essere utilizzata ripetutamente sui pazienti.,

Le complicanze acute che seguono la radiochirurgia Gamma Knife sono rare e le complicanze sono correlate alla condizione da trattare.

Terapie basate sull’acceleratore linearemodifica

Un acceleratore lineare (linac) produce raggi X dall’impatto di elettroni accelerati che colpiscono un bersaglio z alto (di solito tungsteno). Un Linac quindi può generare raggi X di qualsiasi energia, anche se di solito vengono utilizzati 6 fotoni MV. Con un Linac il cavalletto si muove nello spazio per cambiare l’angolo di consegna., L’apparecchiatura acceleratore lineare può anche spostare il paziente sdraiato sul lettino di trattamento per cambiare il punto di consegna. Questi trattamenti comportano l’utilizzo di una cornice stereotassica per limitare il movimento del paziente. Il sistema di radiochirurgia a fascio sagomato Novalis e la piattaforma di radiochirurgia Tx, di Brainlab, implementano una tecnica non invasiva senza cornice con imaging a raggi X che ha dimostrato di essere sia confortevole per il paziente che accurata., Il Trilogy di Varian, o CyberKnife di Accuray, può essere utilizzato anche con dispositivi di immobilizzazione non invasivi abbinati a immagini in tempo reale per rilevare qualsiasi movimento del paziente durante un trattamento.

Gli acceleratori lineari emettono raggi X ad alta energia; il processo viene solitamente definito “terapia a raggi X” o “terapia fotonica”.”Il termine” raggio gamma ” è solitamente riservato ai fotoni emessi da un radioisotopo come il cobalto-60 (vedi sotto). Tale radiazione non è sostanzialmente diversa da quella emessa dagli acceleratori ad alta tensione., Nella terapia con acceleratore lineare, la testa di emissione (chiamata “gantry”) viene ruotata meccanicamente attorno al paziente, in un cerchio completo o parziale. Il tavolo su cui giace il paziente, il “divano”, può anche essere spostato in piccoli passi lineari o angolari. La combinazione dei movimenti del cavalletto e del divano rende possibile la pianificazione computerizzata del volume di tessuto che verrà irradiato. I dispositivi con un’alta energia di 6 MeV sono i più adatti per il trattamento del cervello, a causa della profondità del bersaglio., Il diametro del fascio di energia che lascia la testa di emissione può essere regolato alla dimensione della lesione per mezzo di collimatori. Possono essere orifizi intercambiabili con diametri diversi, tipicamente variabili da 5 a 40 mm in gradini da 5 mm, o collimatori multileaf, costituiti da un numero di foglietti metallici che possono essere spostati dinamicamente durante il trattamento per modellare il fascio di radiazione in modo da conformarsi alla massa da ablare. A partire dal 2017 i Linac sono in grado di ottenere geometrie del fascio estremamente strette, come da 0,15 a 0,3 mm., Pertanto, possono essere utilizzati per diversi tipi di interventi chirurgici che finora erano stati effettuati con chirurgia aperta o endoscopica, come per la nevralgia del trigemino, ecc. L’esatto meccanismo della sua efficacia per la nevralgia del trigemino non è noto; tuttavia, il suo uso per questo scopo è diventato molto comune. I dati di follow – up a lungo termine hanno dimostrato che è efficace quanto l’ablazione a radiofrequenza, ma inferiore alla chirurgia nel prevenire il ripetersi del dolore.,

Un tipo di terapia acceleratore lineare che utilizza un piccolo acceleratore montato su un braccio mobile per fornire raggi X ad una zona molto piccola che può essere visto in fluoroscopia, è chiamato Cyberknife terapia. Diverse generazioni del sistema Cyberknife robotico senza telaio sono state sviluppate sin dal suo inizio nel 1990. È stato inventato da John R. Adler, un professore della Stanford University di neurochirurgia e radioterapia oncologica, e Russell e Peter Schonberg presso Schonberg Research, ed è venduto dalla società Accuray, con sede a Sunnyvale, California, Stati Uniti., Molti di questi sistemi CyberKnife sono disponibili in tutto il mondo.

Cyberknife può essere paragonato alla terapia Gamma Knife (vedi sopra), ma non utilizza raggi gamma emessi dai radioisotopi. Inoltre, non utilizza un telaio per tenere il paziente, poiché un computer monitora la posizione del paziente durante il trattamento, utilizzando la fluoroscopia. Il concetto robotico di radiochirurgia Cyberknife consente di tracciare il tumore, piuttosto che fissare il paziente con una cornice stereotassica. Poiché non è necessaria alcuna cornice, alcuni dei concetti radiochirurgici possono essere estesi per trattare i tumori extracranici., In questo caso, il braccio robotico Cyberknife traccia il movimento del tumore (cioè il movimento respiratorio). Una combinazione di imaging a raggi X stereo e sensori di tracciamento a infrarossi determina la posizione del tumore in tempo reale.

Proton beam therapyEdit

I protoni possono anche essere utilizzati in radiochirurgia in una procedura chiamata Proton Beam Therapy (PBT) o proton therapy., I protoni vengono estratti da materiali donatori di protoni da un sincrotrone medico o ciclotrone, e accelerati in transiti successivi attraverso un condotto circolare evacuato o cavità, usando potenti magneti per modellare il loro percorso, fino a raggiungere l’energia necessaria per attraversare un corpo umano, di solito circa 200 MeV. Vengono quindi rilasciati verso la regione da trattare nel corpo del paziente, il bersaglio di irradiazione., In alcune macchine, che forniscono protoni di solo un’energia specifica, una maschera personalizzata in plastica viene interposta tra la sorgente del fascio e il paziente per regolare l’energia del fascio per fornire il grado appropriato di penetrazione. Il fenomeno del picco di Bragg dei protoni espulsi conferisce vantaggi alla terapia protonica rispetto ad altre forme di radiazione, poiché la maggior parte dell’energia del protone viene depositata entro una distanza limitata, quindi il tessuto oltre questo intervallo (e in una certa misura anche il tessuto all’interno di questo intervallo) viene risparmiato dagli effetti delle radiazioni., Questa proprietà dei protoni, che è stata chiamata “effetto di carica di profondità” per analogia con le armi esplosive utilizzate nella guerra antisommergibile, consente di creare distribuzioni di dose conformi attorno a bersagli di forma anche molto irregolare e per dosi più elevate a bersagli circondati o schiacciati da strutture sensibili alle radiazioni come il chiasma ottico o il tronco cerebrale. Lo sviluppo di tecniche di “intensità modulata” ha permesso di ottenere simili conformità utilizzando la radiochirurgia con acceleratore lineare.