Lineærakselerator (linak)

Linak benyttes til strålebehandling av pasientene. Dette er avansert og tungt medisinsk utstyr, som produserer høyenergetiske stråler. Bildene viser linak fra to leverandører presentert på ASTRO 2022.

Linak Harmony fra Elekta AB. ASTRO 2022Kilde: Sykehusbygg HF

Konvensjonelle linaker er arealkrevende og en stor del av maskinen (gantry, se bilde under) roterer rundt sin egen akse. De fleste maskinene som er i bruk i dag krever et teknisk rom i bakkant (stand, se bilde under), og/eller et eget rom der kontrollenhet for utstyret, PC-er med mer er plassert. Behandlingsbordet kan også roteres (couch turnable, se bilde under og dette må hensyntas i planleggingen av rommet.

Prinsippskisse av en konvensjonell linak.Kilde: https://www.who.int/publications/i/item/9789240019980

Stråleproduksjonen i en linaken skjer ved hjelp av en elektronkanon som produserer en stor mengde elektroner. Disse akselereres gjennom elektriske felt til svært høy energi. Elektronstrålen treffer så et «target» (metall i strålebanen) og fotonstråler dannes. Strålefeltet formes for hvert behandlingsfelt ved hjelp av en kollimator før strålen går ut av maskinen (se bilde over).

Linaken har innebygd conebeam CT som benyttes til pasientinnstilling og kontroll. Før hver behandling tas et feltkontrollbilde som brukes til å verifisere pasientens anatomi i behandlingsposisjon. Dette sammenlignes med den opprinnelige planleggings-CTEinar Dale, overlege dr. med, OUS (2014)Adaptiv stråleterapi. OnkoNytthttps://onkonytt.no/adaptiv-straleterapi/ Når posisjonering er verifisert starter behandlingen og gantryet på linaken roterer rundt pasienten som bestråles fra ulike behandlingsvinkler. Linaken har avanserte kontroll- og sikkerhetssystemer for å påse nøyaktig levering av strålene, og de overvåkes nøye av stråleterapeutene.

Noen leverandører kan levere linaker som ikke trenger teknisk rom i bakkant i tillegg til at bordene ikke skal roteres, se bilde under. Dette gir mindre arealbehov på behandlingsrommet, men gir en økt investeringskostnad for utstyret.

Eksempel på linak uten teknisk rom, St. Augustinus Gelsenkirchen GmbH. Kilde: sektor 3 architekten

Det er viktig ved planlegging av behandlingsrommet at man tar hensyn til alle leverandørene og de ulike maskinene som er på markedet. Utviklingstrender innen stråleterapiutstyr er beskrevet tidligere i Kapittel 4.9. Det anbefales at det prosjekteringsfasen innhenter kravspesifikasjonene til de ulike behandlingsmaskinene, slik at rommets dimensjoner ikke utelukker framtidig utvikling og utskiftning. Elekta AB’s MR-linak nevnes spesifikt, siden denne krever en 1 m dyp grube i gulvet under selve behandlingsmaskinen.

Utviklingstrender innen stråleterapiutstyrForhåndsvisning

Utskiftning av linak skjer etter ca. 10 -15 års drift og må hensyntas i planleggingen av prosjektet. Inn- og uttransport av tungt og volumkrevende utstyr skal ikke forstyrre annen drift og transportvei må kartlegges allerede i detaljprosjektering. Fra et utstyr tas ut av drift til et nytt er klart til pasientbehandling, tar det ca. 6 måneder. Derfor er mange stråleterapienheter utstyrt med et tomt behandlingsrom, for å unngå nedetid i pasientbehandling.

Skjermer inne på behandlingsrom

Inne på behandlingsrommet monteres skjermer som viser behandlingsinformasjon som er nødvendig for stråleterapeutene. Disse monteres på vegg eller i tak, se bilde.

Informasjonsskjermene er duplisert i rommet og montert på hver side av behandlingsmaskinen.

Skjermer på den ene siden av behandlingsrommet. Kilde: Sykehusbygg HF

Enkelte behandlinger er pustestyrt – det vil si at strålingen bare er aktiv når pasienten holder pusten. Pustestyrt behandling krever utstyr som monteres i tak/vegg. Her er det viktig å ha en nøyaktig takplan så ikke utstyret kommer i konflikt med for eksempel ventilasjon.

Posisjonslasere

For å sikre en nøyaktig posisjon av pasient ved hver behandling, brukes posisjonslasere under planlegging og administrering av stråleterapi. Det er strenge krav til installasjon av disse laserne, og informasjon finnes i leverandørens spesifikasjoner. Dette gjelder også på CT-doseplan og fikseringsrom. Laserne må festes på stabil vegg (som oftest betongvegg) gulv eller tak, se bilde over. Nyere maskiner kan ha disse laserne innebygd.

IKT-systemer

Gjennom utvikling av en virksomhetsarkitektur for stråleterapi, vil behovet for systemstøtte kartlegges, samt hvilke integrasjoner som kreves i denne sammenheng. Denne type systemløsning anskaffes normalt som en del av utstyret, med behov for integrasjoner mot sykehusets andre IKT-systemer. Her bør det være tett dialog mellom prosjektet, lokal IKT-tjeneste på sykehuset og helseforetakenes IKT-leverandør.

Arbeid med virksomhetsarkitektur for stråleterapi må starte opp i god tid før utstyrs- og systemanskaffelsen.

Utviklingstrender innen stråleterapiutstyr

I planlegging og prosjektering av behandlingsrom er det viktig å hensynta hva de ulike behandlingsmaskinene krever når det gjelder arealbehov og tekniske installasjonsforutsetninger. Noen strålemaskiner trenger for eksempel slissing eller større gruber i gulv og teknisk rom i bakkant.

Det er rask utvikling innen stråleterapiutstyr, og dette påvirker arealbehov og strålebehandling slik vi kjenner dem i dag. Det forventes at sykehus med flere behandlingsrom i fremtiden vil bestå av en kombinasjon av både nye og mer tradisjonelle strålebehandlingsmaskiner.

I det følgende beskrives dagens behandlingsmaskiner og utviklingstrender.

Lineærakselerator

Lineærakselerator (linak) er den konvensjonelle behandlingsmaskinen som benyttes for strålebehandling av pasienter i Norge i dag. Dette er avansert utstyr som produserer høyenergetiske stråler. For nærmere beskrivelse, se Kapittel 4.4Behandlingsarealer.

Kompakte strålemaskiner

Kompakte ringformede linaker finnes nå på markedet med lukkede gantry. Disse tilbyr raskere behandling enn de tradisjonelle versjonene av linaker. Utstyr som tidligere har vært montert i behandlingsrommet er nå integrert i maskinen. Dette gjelder monitorer, posisjonslasere, høyttalere og mikrofoner til pasientkommunikasjon samt kamera. Systemene har ikke behov for teknikkrom i bakkant av linaken, men det er fremdeles behov for et rom med god plass til modulator og datamaskiner tilhørende linaken. Foreløpig er det noe begrenset hvilke krefttyper som kan behandles på disse maskinene.

De integrerte CT-en i disse maskinene er under stadig utvikling og går både raskere og gir god bildekvalitet.

Hybridteknologi

Utvikling av hybridteknologi innenfor stråleterapi står i startgropen, og flere varianter er i, eller på vei inn i markedet. Her beskrives noen av de hybride systemene, som er bygg- og installasjonspåvirkende:

MR-linak fra Elektra.Kilde: Elektra

MR-lineærakselerator (MR-linak) er en lineærakselerator med en integrert 1,5 T MR. Dette gjør at man får full diagnostisk informasjon i sanntid. Her benyttes MR til å styre strålebehandlingen, noe som er svært nyttig ved kreftsvulster i bløtvev. Kombinasjonen av MR og linakgjør at man ved hjelp av strålebehandlingssystemet både kan overvåke behandlingsstedet og behandle i samme prosedyre med svært nøyaktig posisjonering av strålefeltet. Dette gir mindre marginer rundt tumorene, fører til lavere risiko for bestråling av friskt vev, og gir færre bivirkninger av behandlingen. Denne kombinasjonen av to typer teknologi gir mulighet for bedre kontroll av behandlingen, og mer persontilpasset behandling.

Teknologien er relativt ny, og det pågår studier for å undersøke effekt av behandling med MR-linak. Det finnes per 2023 ingen slike behandlingsmaskiner i Norge. Derimot har Danmark 4 MR-linaker, Finland har 1 og Sverige har snart 2 i drift.

Under ASTRO 2022 – konferansen (American Society for Therapeutic Radiology and Oncology Meeting), ble PET-linak introdusert. Denne er ikke er tilgjengelig på markedet foreløpig. PET guidet linak benytter PET-avbildning sammen med stråleterapibehandling.Dette strålebehandlingssystemet forventes å kunne overvåke behandlingsstedet og behandle i samme prosedyre, slik som MR-linak gjør.

Kombinasjoner av ulike typer teknologi forventes å gi flere muligheter for bedret kontroll av behandlingen med høyere grad av persontilpasset behandling.

Kunstig intelligens i doseplanlegging

Kunstig intelligens (KI) er svært lovende innenfor doseplanlegging og er allerede tatt i bruk ved flere stråleterapienheter. KI-algoritmer kan læres opp til å gjenkjenne og segmentere strukturer mer konsistent enn manuell konturering og kan optimalisere dosimetrien ved en ideell fordeling av stråling til vevet. Doseplanleggingen blir mer tidseffektiv og mer presis. Dette vil redusere stråledose til friskt vev og risikoorganer. KI kan brukes til å generere doseplaner i sin helhet eller benyttes til kvalitetskontroll av manuelle doseplaner.

Det er verdt å merke seg at mens KI-teknologien har stort potensial, er det viktig at KI kvalitetssikres og benyttes med en kritisk tilnærming. Gjeldende konsensus og objektive kriterier må ligge til grunn for å få gode resultat som kan benyttes. Derfor er det viktig med tett samarbeid mellom medisinske fagfolk og dataingeniører, for å sikre at teknologien brukes på en ansvarlig og sikker måte.