هدف رادیوتراپی، رسیدن ماکسیمم دز به هدف و در عین حال رسیدن مینیمم دز به ارگان ها و بافت های سالم است. دستیابی به این هدف بسیار وابسته به تکنیک های تصویربرداری مناسب و کارآمد است. امروزه سیستم های طراحی درمان رادیوتراپی( RT )به صورت CT based می‌باشند.بدین صورت که با استفاده از اطلاعاتی که از طریق چگالی الکترونی به دست می آید،محاسبات دوزی در سیستم طراحی درمان (TPS) انجام میشود.اما با توجه به مزایایی که MRIبرای ما دارد،متخصصان در حال تلاش برای استفاده بیش از پیش از MRI در RTهستند.
در ابتدا به بررسی چندین مزایا MRI نسبت به CT میپردازیم.
کنتراست بافت نرم بهتر وافتراق در کنتراست را در تصاویر MRI نسبت به CTشاهد هستیم. ام آر ای امکان دسترسی به اطلاعات فیزیولوژیک را فراهم می کند و ویژگی هایی مثل دیفیوژن و پرفیوژن در MRI سبب توصیف و مشخص کردن بهتر تومور میشود.
ام آر آی می تواند dose painting مورد نیاز برای RT را فراهم کند.استفاده از dose painting در RT، با هدف قرار دادن نواحی مقاوم در برابر پرتو که توسط تصویربرداری عملکردی تعریف شده اند، امکان ارسال ناهمگن پرتو در داخل حجم تومور را فراهم می کند.در MRI بیمار دوزی دریافت نمیکند. به همین دلیل ریسک افزایش تصادفی در القای بدخیمی ثانویه را به همراه ندارد.
از زمان ورود MRI به RT به دلیل تضادهای برتر بافت نرم، به طور فزاینده ای برای تعریف هدف و ارگان های در معرض خطر (OAR) مورد استفاده قرار گرفته است.بدین صورت که در طراحی درمان به صورت ترکیبی و فیوز شده با تصاویر CT استفاده میشود که سبب بهبود چشمگیر دقت کانتورینگ و در نهایت افزایش دقت درمانی خواهد شد.
همچنین میتوان از MRI به عنوان تنها روش یا روش اولیه تصویربرداری در پروسه RT بهره برد.در صورت استفاده تنها از MRI،با توجه به اینکه سیستم های طراحی درمان با اطلاعات دریافت شده از طریق هانسفیلد یونیت محاسبات دوزی را انجام میدهند و ما نیاز به اطلاعات چگالی الکترونی داریم که در نتیجه باید از روی تصاویر MRI سی تی مصنوعی(sCT) تولید شود تا اطلاعات لازم برای محاسبات دوز را در اختیار داشته باشیم.
توجه به این نکته که در هنگام تصویربرداری با MRI( چه به صورت تنها و چه در ترکیب با CT)حتما باید در پوزیشن درمانی و با کمک وسایل ثابت سازی که در RT به طور روتین استفاده میشود،حائز اهمیت است.
اخیراً نقش MRI در زمینه انکولوژی تشعشع به سیمولیشن(شبیه سازی) مبتنی بر MRI، مدیریت حرکات و هدایت RT و تطابق جئومتریک و فیزیولوژیک گسترش یافته است.این پیشرفت ها به دلیل توسعه سیمولاتور(شبیه ساز)اختصاصی MR، ادغام اسکنر MR با پلتفرم رادیوتراپی و همچنین پیشرفت های فنی و کاربردهای ردیابی تومور، برنامه ریزی تطبیقی و ارزیابی پاسخ درمانی است.
اگرچه MRI برای دهه‌ها در برنامه‌ریزی درمان RT استفاده میشود، شبیه‌سازهای اختصاصی ام آر (MR-Sim)که در سال‌های اخیر معرفی شده‌اند، مقدمات لازم برای طراحی درمان صرفا بر مبنای MRI فراهم کرده اند.
این تلاش‌ها شامل اصلاح کویل های RF برای جفت شدن با ابزارهای ثابت سازی RT، ارائه تخت های مسطح مشابه تخت های درمانی، سیستم‌های لیزر خارجی و نرم‌افزار علامت‌گذاری ایزوسنتر برای موقعیت‌یابی بیمار، بهینه‌سازی توالی‌های MR برای برنامه‌ریزی RT و مدیریت حرکت اعضا و CT مصنوعی تولید شده با استفاده از MR برای محاسبات دوز است.
این پیشرفت‌ها و ادغام‌های فنی در هنگام استفاده از MRI به عنوان روش تصویربرداری اولیه برای سیمولیشن و طراحی درمان، که پتانسیل بهبود نتایج درمان و کاهش سمیت را دارد، نویدبخش است.
ترکیب تکنیک‌های MRI چندپارامتری با شبیه‌سازی و هدایت MRI در RT فرصت‌های زیادی را برای شخصی سازی درمان بر اساس پاسخ بیمار به درمان ارائه می‌دهد.مولتی پارامتریکMRI (ترکیبی از روشهای تصویربرداری مورفولوژیکی و عملکردی) پتانسیل افزایش دقت تشخیص تومور، لوکالیزه سازی و شناسایی تهاجم کنسر را فراهم میکند. مثلا DWI ،حرکت براونی مولکول‌های آب را در بافت اندازه‌گیری میکند و تراکم سلولی بافت‌ها را منعکس میکند و یا MRI وابسته به سطح اکسیژن خون ( BOLD ) اطلاعات متابولیک و اکسیژن رسانی مربوط به عملکردهای ریزمحیطی موضعی در تومور را ارائه می دهد. طیف‌سنجی ام آر (MRS) نیز می‌تواند ترکیبات متابولیت‌ها را در بافت سرطانی اندازه‌گیری کند.
پس کاربرد MRI در RT به طور خلاصه شامل موارد زیر است:
۱. در طراحی درمان به صورت ترکیبی و فیوز شده با تصاویر CT که سبب بهبود چشمگیر دقت کانتورینگ میشود.
۲.استفاده از MRI به عنوان تنها روش یا روش اولیه تصویربرداری در RT work flow و تولید synthetic CT(sCT)از روی تصاویرMR
۳.توسعه MR_LINAC و MR_SIM
4.هدایت و کنترل درمان باMRI.
۵.تجزیه و تحلیل کمی مورفولوژیکی و عملکردی و کاربرد آنها در ارزیابی پاسخ درمانی
هنگام پیاده سازی هر فناوری جدید، ناگزیر چالش هایی وجود دارد که باید بر آنها غلبه کرد.
مهم ترین چالش استفاده از MR در طراحی درمان اعوجاج فضایی است.اعوجاج در تصایر MRI می‌تواند ناشی از سیستم و یا بیمار باشد.
در مورد اعوجاج تصاویر حاصل از بیمار میتوان به وجود ایمپلنت در بدن بیمار اشاره کرد.اعوجاج تصاویر حاصل از سیستم به واسطه موارد مختلفی ایجاد میشود. ازجمله این موارد میتوان به غیرخطی بودن گرادیان ها،عدم یکنواختی کلی قابل قبول در میدان مغناطیسی و جریان های گردابی(eddy currents) اشاره کرد.
زمان اکتساب داده ها در MRI نسبتا طولانی میباشد و با آرتیفکت های حرکتی و چالش مدیریت حرکات مواجه هستیم.در MRI توانایی تصویربرداری دقیق از قشر مغز استخوان را نداریم که البته دو روش ZTE وUTE نویدبخش رسیدگی به این مسئله هستند.همچنین اطلاعات چگالی الکترونی که برای محاسبات دوزی سیستم طراحی درمان لازم است را در MRI نداریم که با تولید سی تی مصنوعی از روی تصاویر MRI قابل حل میباشد.
در RTنیاز به استفاده از ابزارهای بی حرکت سازی مختلفی داریم که دیزاین کویل های RF ممکن است برای ما چالش ایجاد کند.با معرفی کویل های انعطاف پذیر همانند array coils این مشکل نیز قابل حل است.برخی بیماران ممکن است کلاستروفوبیا داشته باشند و قرار گرفتن در اسکنر MRI به دلیل اینکه فضا کوچک و بسته است برای آنها دشوار است.به طور کلی در اکثر مراکز خصوصا در ایران امکان دسترسی بیماران به MRI کمتر است و هزینه های بیشتری هم به دنبال دارد.
