Summary
Stereotaktische Strahlentherapie Körper (SBRT) umfasst bildgestützte, ablative Strahlung geliefert, um Krebs gezielt refraktär auf Chemotherapie oder zur konventionellen Bestrahlung. Die Roboter-bewaffneten Cyberknife SBRT System, mit anspruchsvollen Ziel-Lokalisierung, liefert hypofraktionierter Strahlendosen in der Lage Sterilisieren Krebs Ziele. Dieser Artikel wird prüfen, neue therapeutische Rollen von SBRT für gynäkologische Krebserkrankungen.
Abstract
Stereotaktische Strahlentherapie Körper (SBRT) zeichnet sich durch mehr erforderlich starren Patientenfixierung Anteil von Atembewegung, komplizierte Planung der Behandlung, On-Board-Imaging und reduzierte Anzahl von ablativen Strahlendosen zu Krebs in der Regel richtet sich refraktär gegenüber einer Chemotherapie und einer konventionellen Bestrahlung. Steile SBRT Strahlendosis Drop-Off-Genehmigungen schmal 'pencil beam' Behandlung Felder für ablativen Bestrahlung in 1 bis 3 Behandlungen kondensiert verwendet werden.
Behandelnden Ärzte müssen erkennen, dass SBRT kommt zu einer größeren Gefahr von Verletzungen und normalem Gewebe Chance geographischen Tumor Fräulein. Beide müssen durch die Immobilisierung von Krebs Ziele und durch hochpräzise Behandlung Lieferung in Angriff genommen werden. Krebs-Target Immobilisierung wurde durch die Verwendung von indizierten angepasste Styropor Abgüsse, evakuiert Sitzsäcken oder Körper-fix Formen mit Patienten-unabhängige Bauchpresse erreicht worden. 3.1 Intrafraction Bewegung von Krebs targets durch die Atmung kann nun durch Patienten-responsive Atemanhaltezeit Techniken, 4 Patienten Mundstück atmungsaktiv Koordination, Atmung 5-korrelierte Computertomographie, 6 oder image-guided Verfolgung von Passermarken in und an einem beweglichen Tumor implantiert reduziert werden. 9.7 Der Cyberknife System (Accuray [Sunnyvale, CA]) verwendet eine Strahlung Linearbeschleuniger auf einem industriellen Roboterarm, der genau folgt Patientenbeatmungskreislauf Bewegung von einer Kamera-verfolgt von lichtemittierenden Dioden (LED) an einer Weste angebracht an einen Patienten angebracht ist, welches imprägniert. 10 wesentliche Senkung der Strahlentherapie Margen können von Motion-Tracking erreicht werden, letztlich erscheint mir aber ein kleiner Planung Zielvolumen, die mit Submillimeter-Genauigkeit bestrahlt werden. 11-13
Krebs-Targets durch SBRT behandelt werden, durch den konvergenten, eng gebündelte Strahlen bestrahlt. Resultierende Strahlendosis an Krebs Zielvolumen Histogramme haben eine mehr PronomenCED-Strahlung "Schulter" zeigt hohen Anteil Ziel-Abdeckung und eine kleine, hochdosierte Bestrahlung "Schwanz". Somit kommt erhöhten Soll-Konformität auf Kosten einer verringerten Dosis Gleichförmigkeit in der Krebs-Target SBRT. Dies könnte Auswirkungen sowohl für die anschließende Tumorkontrolle in der SBRT Ziel-und normalem Gewebe von Organen Toleranz at-Risk. Aufgrund des starken Dosis Abnahme in SBRT, tritt die Möglichkeit einer okkulten Krankheit entkommen ablative Strahlendosis bei Krebs Ziele nicht in vollem Umfang anerkannt werden und unzureichende Margen SBRT Dosis angewendet werden. Klinische Zielvolumen (CTV) Expansion von 0,5 cm, was zu einem größeren Planungszielvolumen (PTV), mit einer erhöhten Zielsteuerung ohne unnötige normalen Gewebeverletzung verbunden ist. 7,8 weitere Verringerung der Wahrscheinlichkeit von geographischen Miss durch Einbau erreicht werden kann von 2 - [18 F] Fluor-2-desoxy-D-Glucose (18 F-FDG) Positronen-Emissions-Tomographie (PET) 8 Verwendung von 18 F-FDG PET / CT in SBRT treatme.NT-Planung ist erst der Anfang der Versuche, neue bildgebende Ziel molekulare Signaturen für gynäkologischen Krebserkrankungen zu entdecken.
Protocol
1. Stereotaktische CyberKnife Radiochirurgie Beratung
- Beschreiben Cyberknife Behandlung. Cyberknife beinhaltet die Verwendung eines Linearbeschleunigers im industriellen Roboterarm Ähnliche Maschinen eingesetzt, um zu autos montiert. Der Roboterarm bewegt den Linearbeschleuniger im dreidimensionalen Raum um einen Patienten, wenn es durch mehrfache Behandlung Zwischenstationen für Strahlenzufuhrsystem fortschreitet. Cross-Flugzeug X-Strahlen während der Behandlung, den Patienten zu überprüfen, erhalten werden, ist in einer Position die richtige Behandlung. Da die Behandlung Strahlenzufuhrsystem ist nicht auf eine zweidimensionale Ebene beschränkt, dieses System weiter erhöht die Möglichkeit, konzentrierte Strahlendosen von Krebs Ziele erreicht werden bei gleichzeitiger Minimierung der Strahlendosis an kritischen Haut und viszeralen Organstrukturen.
- Diskutieren Cyberknife Risiken. Cyberknife kann möglich Bräunung und Rötung der Haut, Müdigkeit, Übelkeit oder selten diarrh führenea, selten viszeralen Organ Verletzungen, Muskel-, Nerven, Knochen und Verletzungen, und sehr kleine Gefahr des zweiten Krebses.
2. Stereotaktische CyberKnife Radiochirurgie Fiducial Placement
- Beschreiben Fiducial Platzierung. Frauen, die gegen persistierenden oder rezidivierenden gynäkologischen Krebserkrankungen behandelt unterziehen operative oder CT-gesteuerte Platzierung von mindestens drei einzigen 1,6 x 3 mm Gold Weichgewebe Fiducials (etwa so groß wie ein Reiskorn) innerhalb oder nahe der Krebs-Target. Chirurgische Clips zum Zeitpunkt der vorherigen Operation gespeichert werden nicht die von ausreichender Dichte, um als radiochirurgische Bezugsmarkierungen verwendet werden. Chirurgische Clips nicht mit radiochirurgische Ausrichtung aufgrund der Dichte Diskrepanz stören.
- Geben Fiducial Positionierung relativ zu radiochirurgischen Ziel. Fiducials werden in unterschiedlichen Tiefen des Gewebes rund um die radiochirurgischen Ziel gesetzt und muss von zwei Zentimetern oder mehr voneinander getrennt werden. Referenzmarken innerhalb von 4 bis 6 cm von der t positioniertArget.
3. Stereotaktische Cyberknife Behandlungsplanung
- Diskutieren radiochirurgischen Behandlungsplanung. Mindestens eine Woche nach Fiducial Platzierung (dh so, dass die Heilung eingetreten ist und Fiducial Bewegung wird minimiert) unterziehen sich Patienten CT-gesteuerte Behandlung SBRT Simulation. In unserem Programm wird zwei-poligen lokalisierte evakuierten Vakuum-Beutel Becken-Immobilisierung eingesetzt.
- Geben Positionierung des Patienten auf dem Behandlungstisch. Frauen in Rückenlage Behandlung Stellung auf dem Cyberknife Radiochirurgie flachen Tischplatte behandelt werden.
- Diskutieren Ziel und Patienten Immobilisierung. Patient kann evakuiert Vakuum-Beutel Immobilisierung auf intrafraction Bewegung während Strahlendosis Lieferung reduzieren unterziehen. Sobald immobilisiert, unterziehen Frauen nicht-zusammenhängenden kontrastiert axialen CT hochauflösende Bildgebung (1 bis 1 Stellplatz, 1,0 mm Schichtdicke, Spannung 120 kV, 450 mAs).
- Besprechen Sie den Einsatz von fortschrittlichenBildgebung für Zielortung. Nach CT-Bildgebung, Frauen bevorzugt herkömmliche 18 F-FDG PET / CT-Bildgebung unterzogen werden in der gleichen Position SBRT Behandlung. Alternativ können Frauen unterziehen konventionellen kontrastiert Becken Kernspintomographie.
- Beschreiben Bild Co-Registrierung für radiochirurgischen Behandlungsplanung. Bilder aus hochauflösenden CT-und 18 F-FDG PET / CT sind für die inverse Bestrahlungsplanung auf der MultiPlan 3.5.2 Treatment Planning System (Accuray) importiert.
- Beschreiben Team-Ansatz zu radiochirurgischen Behandlungsplanung. Für die Bestrahlungsplanung, sowohl als Radio-Onkologe und gynäkologischen Onkologen Kontur Krebs-Target klinische Zielvolumen (CTV). Andere Krankheiten at-Risk-Gewebe ist konturiert und wird in FTV enthalten. In der Nähe normalen Gewebestrukturen wie den Dünndarm, Rektum, Blase, Leber, Nieren, Lungen, bilateralen proximalen Oberschenkelknochen, Vagina und sakralen Nervenwurzeln werden durch konturierteder Radio-Onkologe.
- Beschreiben Strahlung Dosisvorschrift. Strahlungsempfindliche verschreibungspflichtige Dosis von 3 × 800 = 2400 cGy cGy (gemeinsam mit dem 70% Isodosislinie) ausgewählt wurde. In einem 200 cGy biologische Äquivalentdosis Berechnung werden fast 6170 cGy mit diesem Rezept Annahme einer "α / β"-Verhältnis von 10 für Tumor geliefert. Die Strahlung aus einem Linearbeschleuniger SBRT emittiert wird entweder durch die Verwendung einer von 12 festen Wolfram kreisförmigen Kollimatoren (5 bis 60 mm) oder mit einem Wolfram-Kupfer-Legierung segmentiert Sechseck IRIS Kollimator kollimiert. Normale 14 Organe haben eine Toleranz von Strahlung und die Verwendung von Dosis-Volumen-Histogramm Parameter für normales Gewebe Einschränkung bei ablativen stereotaktische Radiochirurgie sind in Tabelle 1 aufgeführt.
4. Stereotaktische Cyberknife Behandlung Lieferung
- Führen Sie Cross-Plane Bild Verifikation. Während Cyberknife SBRT, Weichteil-Fiducials(Oder in einigen Fällen starre anatomische Orientierungspunkte wie der Schädel für intrakranielle Läsionen und der Wirbelsäule für die Wirbelsäulen-Läsionen) werden durch Cross-Plane Röntgenaufnahmen verfolgt und bestätigt, dass in dem erwarteten Zielort durch das Ziel zu lokalisieren System (TLS)-Subsystem sein.
- Überprüfen Sie, Ziel-Positionierung. Fiducials werden in drei und bis zu sechs Freiheitsgraden (dh x, y, z, Stampfen, Rollen und Gieren) verfolgt. Bilder von den TLS generiert werden automatisch registriert und verglichen mit digital rekonstruierte Röntgenbilder (DRR) von der ersten Behandlung planen CT-Scan erzeugt.
- Überprüfen Sie, Ziel-Positionierung. Wenn die Ergebnisse der automatischen Registrierung, die Fiducials haben jenseits vorgegebener Toleranzen in einem der sechs Freiheitsgrade (x, y, z, Stampfen, Rollen und Gieren) verschoben zeigen, die Behandlung wird automatisch angehalten. Umlagerung des Patienten erfolgt dann.
- Betrachten Zielbewegung. Ziele, die sich bewegen mit Atembewegung sind treated Ausnutzung des Synchrony Respiratory Tracking-Subsystem (Synchrony). Mit der Verwendung einer Kamera, der in dem Behandlungsraum, das System kontinuierlich die Atemmuster des Patienten (dh, zu erhalten externen Positionsdaten) unter Verwendung von Licht-emittierenden Dioden (LEDs), die an einer Weste um den Thorax des Patienten. 10 Zusammen mit der Fiducial Ortsinformationen (interne Positionsdaten) aus Cross-Plane X-Strahlen erhalten, baut der Synchrony System eine Korrelation Modell mit den externen Daten und den internen Daten. Diese Korrelation Modell ermöglicht es dem Roboterarm, jede respiratorische-induzierte Bewegung des Ziels, während bei der Anlieferung von jeglichen Behandlung Balken folgen.
- Die Behandlung kann zur Folge 100-150 lieferbar Behandlung Positionen des Roboterarms. Die Behandlungen dauern 30 bis 90 Minuten.
5. Repräsentative Ergebnisse
Stereotaktische Strahlentherapie Körper (SBRT) kann es sich um viele einzelne Strahlen ( blaue Vektoren) alle konvergierenden auf einzelnen oder mehreren eng verbundenen klinischen Strahlung Ziele, wie in Abbildung 1A dargestellt. Ein repräsentatives Ergebnis guter Planung radiochirurgischen gibt einen lieferbar SBRT Behandlung mit hohen Strahlendosis Krebs Zielvolumen Abdeckung und Krebs-Target Konformität. 1B-D-Show 131 Strahlen verwendet wurden, um auf einer Becken-Rezidiv eines Ovarialkarzinoms chemorefractory Ziel über 42 Minuten zu behandeln. SBRT verschrieben, um die 80% Isodosislinie gerendert 100% klinische Zielvolumen Abdeckung mit einem Index von 1,94 Konformität für eine Gesamtdosis von 2400 cGy in drei täglich 800 cGy Fraktionen. Die Dosis-Volumen-Histogramme für das klinische Ziel (rot) und für die kritischen Strukturen der Mastdarm (braun), Blase (gelb), Dünndarm (hellblau) Sakralnerven (TAN) und Hüfte (orange) sind in Abbildung 2 dargestellt.
Abbildung 1.tp :/ / www.jove.com/files/ftp_upload/3793/3793fig1large.jpg "target =" _blank "> Klicken Sie hier für eine größere Abbildung zu sehen.
Abbildung 2. Dosis-Volumen-Histogramme für das klinische Ziel (rot) und für die kritischen Strukturen der Mastdarm (braun), Blase (gelb), Dünndarm (hellblau) Sakralnerven (TAN) und Hüfte (orange).
Discussion
Ermutigende erste Ergebnisse SBRT haben klinische Untersuchung der Radiochirurgie zur Behandlung von persistierendem oder rezidivierendem gynäkologischen Krebserkrankungen. 7, 8 angeheizt, in Frage zu 15 Daten strahlenbiologischen Effekte und Modus des Zelltodes, die sich aus SBRT. Kleine klinische Studien haben gezeigt, dass ablative Strahlendosen durch SBRT vorausgesetzt gezielte Krankheitsbekämpfung Wachstumsraten von über 90% zu produzieren. Anders als bei der konventionellen Strahlentherapie ist es schwierig war, die mit SBRT radiosensitivierende und zytotoxische / zytostatische Chemotherapie zu kombinieren. Bessere Krebs Targeting durch verstärkte Planung der Behandlung Volumenausdehnungen und durch Einbeziehung von 18 F-FDG PET / CT-Bildern hat die klinischen Ergebnisse verbessert. Während es zwingend notwendig, um in andere Methoden der Bereitstellung von Dosis-eskalierte Strahlung mit hoher Präzision zu betrachten ist, bleibt es unentschieden, ob SBRT können vergleichbarer therapeutischer Wirkung als Low-und High dose-rate Brachytherapie liefern. In der Tat ist die Brachytherapie häufiger und Valivom Technik, um Strahlendosis Eskalation in der gynäkologischen Krebs Ziele zu erreichen. Als solche sind sowohl Enthusiasmus und Vorsicht angebracht bei der Lektüre zur Verfügung SBRT Daten für die Behandlung von gynäkologischen Krebserkrankungen.
Disclosures
Wir (CAK, JMB, RD) haben nichts zu offenbaren.
Acknowledgments
Diese Arbeit wurde von der Case Comprehensive Cancer Center (P30 CA43703) unterstützt.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Cyberknife system | Accuray |
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