2) мегавольтные источники излучения для получения изображения
3) систему мегавольтных источников излучения для получения изображения
4) конусно-лучевую томографию в коническом пучке
В системе CyberKnife визуальный контроль положения пациента и мишени обеспечивается парой ортогонально расположенных рентгеновских трубок киловольтного диапазона и плоскопанельными детекторами. Получаемые рентгенограммы сопоставляются с цифровыми реконструированными изображениями, сформированными по данным планировочной компьютерной томографии. Такое сравнение позволяет определить трансляционные и ротационные смещения анатомических ориентиров, имплантированных маркеров или костных структур непосредственно во время облучения.
Киловольтное излучение обладает более высокой контрастностью изображения костей и рентгеноконтрастных маркеров, чем мегавольтное, поскольку в данном энергетическом диапазоне существеннее вклад фотоэлектрического поглощения. После вычисления пространственного отклонения роботизированный манипулятор корректирует направление терапевтического пучка, формируемого компактным линейным ускорителем. Таким образом, источники визуализации не выполняют лечебную функцию: они являются частью системы рентгенографического наведения и слежения за мишенью.
| Компонент или метод | Назначение | Особенности применения |
|---|---|---|
| Киловольтные рентгеновские трубки | Получение навигационных изображений | Формируют две ортогональные проекции с высокой контрастностью костей и маркеров |
| Плоскопанельные детекторы | Регистрация рентгеновского изображения | Передают данные системе сопоставления практически в реальном времени |
| Планировочная КТ | Создание эталонной анатомической модели | Используется для расчёта дозы и построения цифровых реконструированных рентгенограмм |
| Мегавольтный линейный ускоритель | Терапевтическое облучение | Генерирует высокоэнергетический фотонный пучок, но не служит основным средством визуализации |
| Роботизированный манипулятор | Позиционирование лечебного пучка | Подводит излучение к мишени под множеством некомпланарных углов |
| Система слежения за мишенью | Компенсация смещений и движения | Может отслеживать костные ориентиры, фидуциальные маркеры или дыхательные перемещения |
| Конусно-лучевая КТ | Объёмная визуализация в других комплексах | Не является базовым методом навигации классической системы CyberKnife |
Сочетание киловольтной рентгенографии и роботизированной коррекции положения пучка обеспечивает безрамную стереотаксическую точность. Навигационные снимки могут выполняться многократно в ходе одной фракции, что уменьшает влияние непроизвольных движений пациента. При лечении подвижных мишеней данные рентгеновского контроля дополнительно связываются с внешними дыхательными сигналами. Это позволяет снизить объём геометрического запаса вокруг опухоли и ограничить дозовую нагрузку на окружающие здоровые ткани.