Чем отличается кибернож от гамма-ножа: особенности и отличия

Словосочетания кибер нож и гамма нож по происхождению являются кальками с англоязычных терминов CyberKnife и Gamma Knife — причём к оружию не имеющие никакого отношения. Область их применения — медицина, а если уж быть предельно точными — стереотаксическая радиохирургия.

Немного истории

С различными опухолями и новообразованиями (причём как доброкачественными, так и злокачественными) человечество знакомо с самого момента своего появления — другое дело, что на заре человеческой истории мало кто успевал дожить до того возраста, когда подобного рода недуги массово проявлялись: средняя продолжительность жизни тогда составляла порядка 30-35 лет и только совместное развитие технологий и медицины отодвинуло эту границу за рубеж лет в семьдесят (и есть веские основания считать, что в ближайшие лет двадцать существенно продвинет ещё дальше).

«Резать» без ножа

Первые подвижки в области диагностики произошли, когда Рентген открыл свои знаменитые «X-лучи«, позволяющие «заглядывать» внутрь живого организма и определять расположение и фактическое состояние опухоли — однако оборудование тех дней было неспособно дать потоки гамма-лучей нужной интенсивности и фокусировки, чтобы применять их в терапевтических целях. Прошли десятилетия, прежде чем был открыт радиоактивный распад, затем — искусственная (наведённая) радиоактивность и специалисты научились работать с радиоизотопами в промышленных количествах, формируя источники гамма-излучения, а также протонов/нейтронов нужной энергии и интенсивности.

Основная проблема использования вышеупомянутых ионизирующих излучений в прикладной медицине заключалась в том, что при должной плотности они с лёгкостью уничтожали любую биологическую ткань на своём пути, «не отличая» ткань здоровую от больной. Приемлемый для практики выход был найден, когда было предложено одновременно использовать несколько источников излучения с пересекающимися в одной точке лучами: в этом случае смертельная для ткани объёмная концентрация лучевого воздействия могла быть локализована на опухоли, а окружающие ткани при этом повреждались незначительно. Чем точнее выполнено позиционирование, тем мощнее могут быть источники — и тем меньшее число сеансов нужно пройти пациенту.

Гамма-нож Лекселла

Первые практические работы в этой области датированы пятидесятыми годами прошлого столетия, а в 1967-ом году шведский нерохирург Ларс Лекселл с единомышленниками создал первый гамма-нож в его «классическом» представлении: голова пациента жёстко фиксируется в специальной стереотаксической рамке с локалайзерами (маркерами), что позволяет произвести точную пространственную привязку опухоли (сначала использовалась лишь рентгенография, но теперь по мере развития технологий добавились МРТ, КТ и т.д.).

На основе полученных данных выбирается конкретный план лечения (число источников излучения из кобальта-60, их расположение и т.п.), после чего стол с зафиксированным пациентом вдвигается внутрь аппарата и происходит лучевое воздействие необходимой длительности и интенсивности.

Хотя данный метод и считается «золотым стандартом» радиохирургии, его недостатки очевидны: для процедуры нужна жёсткая длительная фиксация пациента, обработка постоянно движущихся (в лёгких и т.д.) опухолей практически невозможна.

Кибернож

Желание преодолеть недостатки гамма-ножа привело в 1992-ом году профессора нейрохирургии и радиационной онкологии Джона Адлера и исследователей Рассела и Питера Шонбергов к созданию киберножа: объединению управляемого компьютером промышленного робота и линейного медицинского ускорителя в одно устройство, где пациент доступен для луча с должной аккуратностью с любого направления.

Кибернож

В современной реализации устройство позволяет осуществлять точную привязку движущихся внутренних опухолей и «стрелять» по ним лучом с высокой точностью и дозировкой излучения.

Резюме

Оба типа устройств относятся к радиохирургии и в основном предназначены для уничтожения злокачественных опухолей. Их базовые качественные отличия таковы:

1. Кибернож не требует длительной жёсткой фиксации пациента в рамке и может работать с постоянно движущимися внутренними опухолями — поэтому гамма-нож применяется только для хирургии головного мозга, в то время как сфера применения киберножа много шире.
2. Кибернож использует как правило один небольшой перестраиваемый линейный ускоритель, в то время как гамма-нож — множественные радиоизотопные источники излучения, из-за чего последний не может произвольно менять энергию излучаемых гамма-квантов.
3. Коллиматорная локализация излучения гамма-ножа более точна, но из-за этого он неприменим к метастазам и опухолям с размерами свыше примерно трёх сантиметров.