تدخل اعتبارات إضافية في التصوير المقطعي المحوسب لتخطيط العلاج ثلاثي الأبعاد. نظرًا لأن التشريح ثلاثي الأبعاد مشتق من عمليات المسح العرضية الفردية (التي تم تصويرها)، يجب أن تكون المسافة البينية صغيرة بما يكفي لإعادة بناء الصورة بدقة في ثلاثة أبعاد.
تخطيط العلاج ثلاثي الأبعاد
اعتمادًا على موقع الورم أو مدى حجم العلاج المتصور، يتم إجراء فحوصات متجاورة بسمك شريحة يتراوح من 1 إلى 10 مم، كما قد يتراوح العدد الإجمالي للشرائح من 30 إلى أكثر من 100 وهذا يتطلب قدرة مسح سريعة لتجنب حركة المريض أو عدم الراحة، تحديد الهدف والأعضاء الحرجة في كل من عمليات المسح ضروري لبناء (3-Dreconstruction) لهذه الهياكل. وهذا إجراء مستهلك للوقت للغاية والذي كان رادعًا لاعتماد تخطيط العلاج ثلاثي الأبعاد على أساس روتيني.
تم توجيه الجهود نحو جعل هذه العملية الأقل تعقيدًا مثل التحديد التلقائي والتعرف على الأنماط وغيرها من عمليات التلاعب بالكمبيوتر، ومع ذلك، تظل المشكلة الأساسية أن ترسيم الهدف هو بطبيعته عملية يدوية. وعلى الرغم من أنه يمكن التعرف على الأورام السرطانية المرئية إشعاعيًا بواسطة برامج الكمبيوتر المناسبة، فإن مدى الحجم المستهدف يعتمد على درجة ومرحلة وأنماط انتشار الورم في الهياكل المحيطة.
ومن الواضح أن الكمبيوتر لا يمكن أن يحل محل أخصائي علاج الأورام بالإشعاع على الأقل، فإلى جانب العملية التي تستغرق وقتًا طويلاً للتوطين المستهدف، يتطلب الحساب ثلاثي الأبعاد لتوزيع الجرعة والعرض أجهزة كمبيوتر أكثر قوة من حيث السرعة وسعة التخزين مقارنة بأنظمة تخطيط المعالجة التقليدية. ومع ذلك، مع النمو الهائل لتكنولوجيا الكمبيوتر، لا يُنظر إلى هذا على أنه عائق كبير أمام خيار التخطيط الروتيني ثلاثي الأبعاد.
حيث ثبت أن التخطيط ثلاثي الأبعاد مفيد وعملي لمعظم الأورام أو مواقع الأورام (مثل الرأس والرقبة والرئة والسجود)، كما استفاد علاج الآفات الصغيرة الموضعية جيدًا (على سبيل المثال، قطرها أقل من 4 سم) في الدماغ أو بالقرب من الهياكل الحرجة بواسطة الجراحة الإشعاعية التجسيمية بشكل كبير من التخطيط ثلاثي الأبعاد.
وفي هذا الإجراء، عادةً ما يعتمد الحجم المستهدف على مدى الورم المرئي (أي باستخدام التصوير المقطعي المحوسب أو التصوير بالرنين المغناطيسي)، وبالتالي تجنب الحاجة إلى تحديد الهدف اليدوي على كل شريحة من شرائح التصوير المقطعي المحوسب.
يعد العرض ثلاثي الأبعاد لتوزيع الجرعة لتقييم تغطية الحجم المستهدف المحصور في عدد صغير نسبيًا من الشرائح مفيدًا وعمليًا. وبالمثل، المعالجة الكثبية قابلة للتخطيط ثلاثي الأبعاد بسبب العدد المحدود للشرائح التي تتضمن الهدف، كما يتوفر برنامج تخطيط العلاج حيث يمكن تحديد الهوامش المحيطة بالحجم المستهدف لتعيين حدود المجال، بعد تحسين هوامش المجال وزوايا الحزمة ومعلمات الخطة الأخرى، يمكن عرض توزيعات الجرعة في شرائح أخرى إما بشكل فردي أو في وقت واحد عن طريق العرض التسلسلي على الشاشة.
تطور وسائل التصوير بالرنين المغناطيسي
تطور التصوير بالرنين المغناطيسي بالتوازي مع التصوير المقطعي المحوسب إلى وسيلة تصوير قوية، مثل التصوير المقطعي المحوسب، فإنه يوفر صورًا تشريحية في مستويات متعددة. في حين أن التصوير المقطعي المحوسب يوفر صورًا محورية عرضية بشكل أساسي (والتي يمكن معالجتها بشكل أكبر لإعادة بناء الصور في مستويات أخرى أو في ثلاثة أبعاد)، يمكن استخدام التصوير بالرنين المغناطيسي للمسح الضوئي مباشرة في المستويات المحورية أو السهمية أو التاجية أو المائلة، وهذا يجعل من الممكن الحصول على وجهات النظر المثلى لتعزيز التفسير التشخيصي أو تحديد الهدف للعلاج الإشعاعي.
تشمل المزايا الأخرى على التصوير المقطعي المحوسب عدم استخدام الإشعاع المؤين والتباين العالي والتصوير الأفضل لأورام الأنسجة الرخوة، كما تتضمن بعض العيوب مقارنةً بالتصوير المقطعي المحوسب دقة مكانية أقل، عدم القدرة على تصوير العظام أو التكلسات، وقت اكتساب أطول للمسح، مما يزيد من إمكانية القطع الأثرية للحركة والتداخل المغناطيسي مع الأجسام المعدنية.
تُظهر المقارنة السريعة أعلاه بين التصوير المقطعي المحوسب والتصوير بالرنين المغناطيسي أن نوعي التصوير مكملان لبعضهما البعض، كما تتضمن الفيزياء الأساسية للتصوير بالرنين المغناطيسي ظاهرة تُعرف بالرنين المغناطيسي النووي، إنه انتقال رنيني بين حالات الدوران النووي لنواة ذرية معينة عند تعريضها لإشارة تردد راديوي لتردد معين في وجود مجال مغناطيسي خارجي.
النوى التي تشارك في هذه الظاهرة هي تلك التي تمتلك جوهريًا حركة دوران (أي لها زخم زاوي)، كما تعمل هذه الشحنات الدوارة كمغناطيس صغير مع عزم مغناطيسي ثنائي القطب وهي خاصية تعطي مقياسًا لمدى سرعة محاذاة المغناطيس لنفسه على طول مجال مغناطيسي خارجي، بسبب حركة الدوران أو العزم المغناطيسي ثنائي القطب، تقوم النوى بمحاذاة محاور الدوران الخاصة بها على طول المجال المغناطيسي الخارجي وكذلك المدار أو مقدمة حوله.
يستخدم معظم التصوير بالرنين المغناطيسي تقنية صدى الدوران، حيث يتم تطبيق نبضة 180درجة بعد النبضة الأولية البالغة 90 درجة، ويتم استقبال الإشارة الناتجة في وقت يساوي الفاصل الزمني بين النبضتين. هذه المرة تسمى وقت الصدى، كما يُطلق على الوقت بين كل نبضة بزاوية 90 درجة في تسلسل التصوير وقت التكرار.
ومن خلال ضبط التصوير وقت التكرار و الصدى، يمكن أن يتأثر تباين الصورة، على سبيل المثال، ينتج التصوير وقت التكرار طويل والصدى قصير، وبالتالي يمكن تعزيز الاختلافات في كثافة البروتون بين الأنسجة المختلفة عن طريق التلاعب بالتصوير وقت التكرار في تقنية صدى الدوران.
