Name: Dynamische Lungentumor Tracking für stereotaktische Strahlentherapie Körper Ablative (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2015-06-07T15:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 17 s
Description: Erfahren Sie die dynamische Tumorverfolgung bei stereotaktischer ablativer Körperstrahlentherapie für Lungenkarzinome. Diese Methode ermöglicht präzise Hochdosisbestrahlung mit minimaler Toxizität durch Echtzeit-Tracking beweglicher Ziele.

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Diese Arbeit wurde von der Summa Cancer Institute unterstützt.

Ethische Erklärung: Summa Health System Institutional Review Board Genehmigung wurde für diese Studie erhalten. 1. Behandlung Beratung <ol><li> Beschreiben Sie die neue Lungen SBRT Behandlung für den Patienten. HINWEIS: Die neue Plattform bietet SBRT koplanar und nicht koplanare hohen Strahlendosis für Krebsziele und gleichzeitig die Strahlendosis für nicht zu den Zielorganen. </li><li> Besprechen Sie die Behandlungsrisiken. HINWEIS: SBRT können in möglichen kurzfristigen Hyperpigmentierung der Haut oder Hautrötung, Müdigkeit, selten Husten, Übelkeit, Entzündung der Speiseröhre, und seltene viszeralen Organschäden führen. Pneumonitis oder Lungenentzündung mit leichtem Fieber und nicht-produktiver Husten, kann bis zu drei Monate nach der Behandlung auftreten. Akute oder Spätschäden an Herz, andere Muskeln, peripheren Nerven oder Rückenmark und Knochen sind selten. Es gibt eine sehr geringe Gefahr für die strahlungsinduzierte Malignität. </li></ol> 2. Fiducial Marker Placement <ol><li> Perform perkutane CT-gesteuerte oder bronchoskopischen Platzierung einer einzigen goldbeschichteten Marker in den Tumor eingeführt Zielzentrum Punkts. <ol><li> Stellen Sie eine Radiologe, eine 3-5 mm dicke zusammenhängende axiale tomographischen Bildgebung von Brust 7 des Patienten durchzuführen. </li><li> Bestimmen Sie eine sichere Nadel Ansatz minimiert belüfteten Lungengewebe durchzogen (Vermeidung von Blasen und Risse) 7. </li><li> Spritzen Sie lokale subkutane Anästhesie (zB 1% Lidocain). </li><li> Einführung 17 oder 18 G Koaxialnadel, um eine einzige kurze (0,75 x 10 mm) oder einzelnen langen (0,75 x 20 mm) Markierung 10 zu platzieren. </li></ol></li><li> Haben eine elektromagnetische Navigation Bronchoskopie geführte Bezugsmarken Platzierung durch einen Lungenfacharzt zu bitten, Bildgebungs der Brust für endobronchiale Mapping 21 zu erwerben. <ol><li> Keil das Bronchoskop in den Verdacht bronchiale Segment. </li><li> Steuern Sie das Bronchoskop Sensorsonde auf die Zielläsion. </li><li> Bereitstellen einer Bezugsmarkeer durch transbronchiale Nadel. HINWEIS: Techniken für die Bezugsfreien Radiochirurgie in der Lunge werden als Prüfpräparat und unterliegen einem aktiven Forschungs 22,23. </li></ol></li><li> Als Alternative, um mindestens drei kurze (1,6 x 3 mm) mit Gold beschichtete Markierungen innerhalb eines 6 cm &quot;Box&quot; um das Ziel positioniert werden. Wenn mehr als eine Markierung als Bezugspunkt angeordnet ist, wird eine räumliche Trennung von 2 cm zwischen den Markern empfohlen. </li></ol> 3. Behandlungsplanung <ol><li> Führen CT-gesteuerte Simulation 4-7 Tage nach der Referenz-Markers Platzierung (in den Schritten 3.2 und 3.3 beschrieben). </li><li> Bitten Sie den Patienten in Rücken-Kopf voran auf dem Behandlungsmaschine flache Tischplatte liegen. <ol><li> Positionieren Sie die Arme des Patienten über dem Kopf, von Oberarm und Handgelenk Halter oder einem Vakuum-Beutel Wegfahrsperre unterstützt. Stellen Sie sicher, dass die Brust und Bauch sind nicht immobilisiert. </li><li> Optional können Sie eine Zwei-Pin lokalisiert Knieschwamm für die Indizierung. </li><li> Platzmindestens 4 Infrarot-Schienenkörper Markierungen auf der Brust für die Lokalisierung. Infrarot-Raupenatem Marker übermäßig Körperregionen demonstriert konsequente vertikale Atembewegung (3 mm oder mehr von Spitze zu Spitze Bewegung wird empfohlen). </li></ol></li><li> Führen Sie eine nicht-kontras angrenzenden spiralförmigen axialen CT-Scan (1 mm Schichtdicke, Spannung 120 kV, 350 mAs). HINWEIS: Die Behandlung von Ärzten kann ein 4D CT bestellen Thorax-Scan 12 oder ein 3D-CT-Thorax-Scan, der frei atmenden, End-inspiration, und End-Ablaufbild Atemanhalte umfasst Sätze 24. </li><li> Erhalten Sie 18 F-FDG-PET / CT-Scans für eine verbesserte Erfassung der Lungentumor-Bewegung. <ol><li> Fragen Sie die Patienten in einer Kopf-erste Scanposition für zusammenhängende Spiral-CT-Scan liegen (zB Spannung 120 kV, 450 mAs) vom orbitomeatal Linie Oberschenkel während ruhiger Atmung. </li><li> Erwerben Sie 18 F-FDG-PET nach intravenöser Gabe von 11 mCi von 18 F-FDG im Durchschnitt in der gleichen scAnning Position aus dem orbitomeatal Linie Oberschenkel während ruhiger Atmung. Wenn diese Technik verwendet wird, sind 18 F-FDG-PET / CT-Scans auto-konturiert durch Software zu einem 40% SUVmax Schwelle gesetzt, und dann, mit CT-Simulation Bilder, wie beschrieben, 1 co-registriert. </li></ol></li><li> Kontur des primären Lungenbruttozielvolumen oder Volumes (GTVp) von Hand Zeichnung auf 4D CT-Datensätzen, vorzugsweise das Ausatmen-Phase. Die Erweiterung des GTVp mit einem 5 mm Marge erstellt die Planung Tumorvolumen (PTV). Strahlendosis Planung erfolgt auf der End-Exspirationsphase Scan für dynamische Tracking-Systems. HINWEIS: Als Alternative und bei der Verwendung von 3D-CT-Datensätzen ist der frei atmenden CT-Scan-Simulation der Referenz-Scan. Mit dieser Technik, die Behandlung von Strahlenonkologen Konturen der GTV auf dem freien Atmung (GTVfb), inspiration (GTVi) und Ablauf (GTVe) CT-Simulation Scans. Ein schwellen 40 Prozent maximale Standardaufnahmewert Kontur auf den 18 F-FDG-PET-Bilder schafft ein <sup&gt; 18 F-FDG-PET klinische Zielvolumen (CTVpet) 1. Ein Verbund ITV stellt die hinzugefügt Summe der GTVfb, GTVi, GTVe und CTVpet Bände. Ein 5 mm Marge Expansion des Verbund ITV schafft eine PTV. Hier tritt Strahlendosis Planung auf der frei atmenden Scan für dynamische Tracking-Systems. </li><li> Contour Nähe normalen Gewebestrukturen von Hand Zeichnung auf 4D CT-Datensätzen, vorzugsweise beim Ausatmen-Phase. Dies kann die normale Lunge, Herz und Herzbeutel, Speiseröhre, Leber, Nieren bilateralen, Plexus brachialis, und das Rückenmark umfassen. Eine Kontur der Luftröhre mit der rechten Hauptbronchus und verließ Hauptbronchus erzeugt werden kann, erweitert 3 mm, und als Hochprioritätsplanung Einschränkung verwendet werden, um Spättoxizität Atemwegsfibrose zu vermeiden. </li><li> Klicken Sie auf das dynamische Tracking-Button in der Planungssoftware. Diese Maßnahme greift in den kardanisch aufgehängten Schwenk- und Neige Tracking auf dem neuen SBRT Plattform. </li><li> Schreiben eine Strahlendosis für den PTV. Betrachten Sie eine von drei Strahlungs Monte-Carlo-Dosisvorschrifts: 3 x 17 = 51 Gy Gy täglich peripheren Lungenläsionen; 4 x 12 = 48 Gy Gy für die zentrale Lungenläsionen und peripheren Läsionen Brustwand; oder jeden zweiten Tag 5 x 10 Gy = 50 Gy. Ungewöhnlich, wenn PTV Volumen Einschränkungen (dh 95% Deckung) oder Organ-at-Risk Einschränkungen nicht erfüllt sind, kann ein Rezept von 8 x 7,5 Gy = 60 Gy verwendet werden. </li></ol> 4. Behandlung Lieferung und Workflow- <ol><li> Erstellen Sie eine ruhige Atmung Korrelationsmodell nach dem Rücken-Kopf voran Ausrichtung. <ol><li> Platz 4 (oder bis zu 6) Infrarot-Körper-Marker auf den Körper in der gleichen bei CT-Simulation identifiziert markierten Stellen. </li><li> Stellen Sie sicher, Positionsgenauigkeit der Körper-Marker und die Ausrichtung des Patienten durch Infrarotkamera und Bildschirme an der Behandlungskonsole. HINWEIS: Body Markerposition dient als Strahl-on-Check für unregelmäßige Bewegung, wie ein Husten. </li><li> Erwerben Querebene Dualdiagnose kV Röntgenstrahlen oder Kegelstrahl-CT-Bilder an der Behandlungskonsole implantierte Marker für interne p erfassenositional Genauigkeit. </li><li> Associate und Korrelat Körper Marker Bewegung (als Ersatz für die Atmung) und interne implantierte Marker Bewegung mit Computer-Software auf die neue Plattform SBRT Workflow verknüpft. HINWEIS: Eine alternative Lokalisierungsverfahren beinhaltet orthogonale Ausrichtung des Patienten nach vorderen und seitlichen tätowiert CT Simulation Lasertriangulation Marken und Verwendung einer standardisierten Referenzanordnung (Stern) mit sechs Infrarot-imprägnierten Körper Marker. </li></ol></li><li> Generieren Sie ein Lungentumor Bewegungskorrelationsmodell. <ol><li> Leiten Sie eine kardanisch pan-Kipp-Pfad für den Beschleuniger, um Tumorbewegung zu verfolgen mit Computer-Software auf die neue Plattform SBRT Workflow verknüpft. </li><li> Visuell beurteilen die Lungentumor Bewegungskorrelationsmodell vor Strahlung Lieferung. </li></ol></li><li> Beachten Sie für die Referenz-Markers Drift während Strahlung Lieferung. </li><li> Werten Sie maschinen Patienten Kollisionen aufgrund Gantryrotation, O-Ring-Dreh und kardanisch Schwenk- und Neigebewegungens vor der Auslieferung zu planen. HINWEIS: Die Strahlung Personal wird dieser Schritt. Die Behandlung kann fünf Minuten vor neun statische koplanar und nicht koplanaren Behandlungsstrahlen, manuell und visuell durch Strahlung Zusteller überprüft zur Folge haben. Behandlungen können 15-30 Minuten dauern, mit Lungentumor Bewegungskorrelationsmodell Prüfungen etwa alle 7 min durchgeführt. </li></ol>

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Die Autoren haben nichts zu offenbaren.

Viel versprechende frühen stereotaktische Radiochirurgie klinischen Erfahrungen haben klinische Studie Untersuchung der ablative Strahlung für die Behandlung von Lungenkrebs 25,26 angetrieben. Erfahrung hat Forscher führten zu ablative Strahlung gegenüber einer Vielzahl von Tumorarten metastasierenden zur Lunge 27,28 zu verwenden. Die neue SBRT Plattform bietet eine Strahlungsabgabesystem besonders abgestimmt auf die Behandlung von bewegten Tumoren. Die neue SBRT Plattform bietet eine unsichtbare Röntgenbehandlung, die von einem Linearbeschleuniger in einem Schwenk O-Ring Gantry montiert erzeugt. A Kardanmechanismus können Schwenk- und Neigebewegung der Linearbeschleuniger und bietet in-time dynamische Tumor Motion-Tracking. Doppelquerebene kV Röntgenstrahlen werden vor und während der Behandlung erhalten werden, um 6 Grad Freiheitspatientenpositionierung zu verifizieren. Coplanar und nicht koplanare einzigartigen Freiheitsgrade zu verbessern Lieferung von qualitativ Strahlendosis für Krebsziele bei gleichzeitiger MinimierungStrahlendosis zu kritischen inneren Organe. Es wird erwartet, dass die Behandlung sterilisiert Krebszelle Ziele ohne irreparable Schäden an gesunden Zellen senkende strahlungsbedingte Toxizität. Zukunftsstudie des neuen SBRT Plattform werden alle Gewinne in der Zielsteuerung und einer Verringerung der Nebenwirkungen zu dokumentieren. Erste Erfahrungen mit den neuen SBRT Plattform zeigt Versprechen 10. Nuancen der dynamischen Verfolgung von Lungentumoren weiter erforscht werden; jedoch sind einige Verallgemeinerungen ersichtlich. Lungentumoren zeigen Bewegung weniger als sieben Millimeter kann am besten durch ein Verbund ITV plus 5 mm Ausdehnung Ansatz behandelt werden. Für Lungentumoren, die 7 mm oder mehr vertikale Verschiebung, eine dynamische Tracking-Ansatz mit einem GTVp plus 5 mm Expansion am besten für die Behandlung sein. Weitere Forschung der Festlegung dieser Grenzwerte erforderlich. Auch 18 F-FDG-PET-Bilder auf 3D-CT-Bilddatensätze übereinander in der Regel erhöhen Verbund ITV Bände. Dieser Ansatz geht davon Volumen expansion durch 18 F-FDG-Signal-Abstrich während 3-5 min bin Zeit des PET-Scanners auftreten. Eine 40% Schwellenwert 18 F-FDG klinische Zielvolumen wurde untersucht und hat sich in eines unserer Programme 1 verwendet. Weitere Forschung charakterisieren, ob 18 F-FDG-PET-Bilder ausreichend repliziert Tumor Hysterese erforderlich. Schließlich kann bis zu 3-Läsionen in einem einzigen Lunge zur Behandlung auf einmal betrachtet werden. Andernfalls wird eine sequentielle Ansatz getan. Dynamische Verfolgung auf dem neuen SBRT Plattform verwendet einen Lungentumor Bewegungskorrelationsmodell, um Lungentumor-Bewegung bis zu 40 ms in die Zukunft vorherzusagen. Position und Geschwindigkeit des Infrarot Körper und Atem Marker in das Modell aufgenommen. Ein Markierungserkennungsrate von 70% in erworbenen kV Röntgenstrahlen ist eine Voraussetzung für die dynamische Nachführung. Fiducials in drei Dimensionen (dh, x, y, z) verfolgt. Bilder von den kV Röntgengeräte erzeugt werden automatisch registriert und im Vergleich in Echtzeit. Observed Latenz in dynamischen Tracking ist wegen der Beschränkungen in Schwenk- und Neige kardanisch Hardware, Software Verarbeitung und Positionssteuerung Leistung der kV Röntgengeräte. Forschung Ermittler sind bei der Verbesserung der Verfolgungslatenzzeit beschäftigt. Während Strahlung Lieferung mit dynamischen Tracking auf dem neuen SBRT Plattform, ist es wichtig, für die Bezugsmarken Drift zu beobachten. Trends in Referenz-Markers Drift über vordefinierte 3 mm Toleranzen in jede Richtung führt zu Operator-initiierte Behandlung Pause oder im Automatikstrahl halten. Wenn eine Behandlung Pause auftritt, wird empfohlen, dass die Betreiber ermöglichen die Wiederaufnahme der ruhigen Atembewegung in den nächsten Patienten Atemzüge und dann die Wiederaufnahme der Behandlung vor der Korrelationsmodell aufzubauen. Wenn Pausen nicht erfolgreich sind, Umlagerung des Patienten, Infrarot Atem Marker Bewegungserkennung, kV Marker-Erkennung, Korrelation Modellierung Umbau fertig sind, die Behandlung fortzusetzen. Nach unserer Erfahrung sind Atemkorrelationsmodelle genau für up bis 7 min, die oft von Patienten Spannung oder Entspannung begrenzt, während sich auf der Behandlungstischplatte. Unbeantwortete Fragen bleiben. Was sind die Folgen radiobiologische und Art der Zelltod in normalen Zellen und Krebszellen nach ablative Strahlendosis auftreten? Warum hat es so schwierig, hochgenaue ablative Strahlung mit radiosensibilisierende Chemotherapien zusammenführen? Zwar ist es wichtig, andere Modalitäten der Bereitstellung ablative Strahlung in der Brust zu untersuchen, bleibt unklar, ob ablative Strahlung vergleichbarer therapeutischer Wirkung, wie der Thoraxchirurgie bereitzustellen. In der Tat ist der Thoraxchirurgie die am häufigsten gebrauchten und validierte Methode zur Tumorbekämpfung in der Lunge zu erreichen, wenn konventionelle Therapien wurden bereits angewandt. Hier bietet die neue Plattform SBRT eine innovative nicht-invasive Therapiemittel für Frauen und Männer mit Lungentumoren, die Bewegung.

Lungenkrebs-Konto für die größte Zahl der Krebs-Todesfälle bei Frauen und Männern weltweit 2. Bis zu 63% der persistierenden oder rezidivierenden Lungenkarzinome umfassen Lungengewebe, die bereits durch eine Chemotherapie besteuert wird oder vorher bestrahlt. 3,4. Weitere Bestrahlung an den Standorten der anhaltende oder wiederkehrenden Lungentumoren kann unerträglich Lungen Morbidität 5,6 führen, insbesondere wenn konventionelle Operation, Chemotherapie und Strahlentherapie bereits versucht worden. So haben Frauen und Männer in solchen klinischen Gegebenheiten bei den neuen Krebstherapie Strategien ähnlich Behandlungen vor dem in dieser Zeitschrift 7 vorgestellt benötigen. Stereotaktische Strahlentherapie Körper ablative (SBRT) kann diese Therapiebedarf durch Sterilisieren Lungentumoren durch zielgenaue, hochdosierte Strahlung 8,9 erfüllen. Es ist ein Roman SBRT Plattform, die diese therapeutische Aufgabe 10-12. Er trennt sich von anderen SBRT PlattformenIntegration von Dual-Diagnose ExacTrac kV Röntgengeräte (in der Lage, Kegelstrahl-Computertomographie Ziellokalisierung) und einer Infrarot-Kamera-Einheit (in der Lage, Körperoberfläche Markenverfolgung als Surrogat für die interne Bewegung) zu ermöglichen, dass sowohl stereoskopische Open-Loop-Feedback von Krebs Ziel intrafraction Bewegung. Es hat auch eine einzigartige ± 4 cm gimbaled Schwenk- und Neigestrahlenbeschleuniger, die ihre Strahlenbündel um 60 Wolfram-Legierung Blätter (0,25 cm physikalische Breite, 11 cm Bauhöhe) geformt hat. Es verwendet eine vollständige Überzentrum-travel Konturenkollimator für maximal 15 x 15 cm Feldgröße. Es enthält einen Roboter-driven ± 60 ° Schwenk O-Ring und ± 185 ° Drehportal Berücksichtigung koplanar und nicht koplanare Beschleuniger Strahlaufbau Winkel und einzigartige Behandlung Freiheitsgraden. Schließlich hat es Submillimeter Genauigkeit (0,4 mm im Isozentrum) 13. Im Gegensatz zu montieren anderen SBRT Strahlentherapie Plattformen eine klinische Strahlenbeschleuniger entweder zu einem Industrieroboterarmes 14, oder zu einer spiralförmigen Scheibe-zu-Scheibe Gantry 15, oder in einer herkömmlichen Maschine um bildgeführte intensitätsmodulierte Strahlentherapie oder dynamische Lichtbogen-Lieferungssoftware 16 verbunden. Jede Plattform greift eine Vielzahl von Maschinenkomponenten, um die Bewegung von Atmungsbewegung, Herzschlag, oder der Verdauung entstehende verfolgen. Lungenradiochirurgie hat den klinischen Erfolg 17,18 hatte, wodurch das eine neuartige Behandlungsoption in der Radioonkologie 19,20 Modalität. Diese wie-Artikel enthält eine neue Strahlentherapie-Protokoll, das dynamische Lungentumor-Tracking beschreibt für die therapeutische Behandlung Absicht.

<table><tbody><tr><td>Vero SBRT Linac System 1.0</td><td>Brainlab, Inc. (München, Deutschland) Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. (Tokio, Japan)</td><td>46300</td><td>Hochpräziser kardanischer Bestrahlungskopf seiner Art mit Kippfunktion und Gantry-Rotation</td></tr><tr><td>Visicoil Passermarkenmarkierung</td><td>IBA Dosimetry America (Bartlett, TN, USA)</td><td>67245</td><td>0,75 x 10 mm Markierung oder 0,75 x 20 mm</td></tr><tr><td>Markierung Gold Fiducial Marker</td><td>Civco Medical Solutions (Orange City, IA, USA)</td><td>MTNW887860</td><td>Sterile Platzierungsnadel (14 g ETW x 20 cm) mit einem 1,6 x 3 mm Marker</td></tr></tbody></table>

dynamische lungentumor tracking für stereotaktische strahlentherapie körper ablative

Dynamic Lung Tumor Tracking for Stereotactic Ablative Body Radiation Therapy

Ärzte, die eine stereotaktische Strahlentherapie Körper ablative (SBRT) für die Behandlung von Krebs extrakraniellen Ziele müssen über die erheblichen Risiken für die normale Gewebeverletzung und den Gefahren der körperlichen Tumor verpassen. A first-of-its-kind-Plattform erzielt SBRT hochpräzise ablativen Bestrahlung durch eine Kombination von vielseitigen Echtzeit-Imaging-Lösungen und anspruchsvolle Tumor-Tracking-Funktionen. Es nutzt Dual-Diagnose-kV Röntgengeräte für stereoskopische Open-Loop-Feedback von Krebs Ziel intrafraction Bewegung als Folge der Atembewegungen und Herzschlag auftreten. Bild-geführte Rück treibt einen kardanisch aufgehängten Strahlung Beschleuniger (maximal 15 x 15 cm Feldgröße), die Echtzeit-± 4 cm Schwenk- und Neigebewegungen. Robot-driven ± 60 ° Drehpunkte ein ± 185 ° Dreh Gantry integriert ermöglichen koplanar und nicht koplanare Beschleuniger Strahlaufbau Winkel letztlich ermöglicht einzigartige Behandlung Freiheitsgraden. State-of-the-art-Software unterstützt Echtzeit sechs dimensional Positionierung, wodurch die Bestrahlung von Krebs Ziele mit Sub-Millimeter-Genauigkeit (0,4 mm bei Isozentrum). Die Nutzung dieser Funktionen ermöglicht behandelnden Ärzte zu Strahlendosis für Krebstumorziele zu lenken bei gleichzeitiger Reduzierung Strahlendosis auf normalen Geweben. Durch Zugabe von Atmung korreliert Computertomographie (CT) und 2- [18 F] Fluor-2-deoxy-ᴅ-glucose (18 F-FDG), Positronenemissionstomographie (PET) Bilder in das Planungssystem für eine verbesserte Tumorziel Konturierung, die Wahrscheinlichkeit physischer Tumor vermissen wird wesentlich weniger 1. In diesem Artikel beschreiben wir neue Strahlung Pläne für die Behandlung von Lungentumoren bewegen.

SBRT auf der neuen Plattform umfasst gegenwärtig mehrere statische Strahlungsstrahlen konvergieren auf einem oder mehreren eng assoziierten klinischen Strahlung Ziele, wie beispielsweise in 1 dargestellt. Eine repräsentative gute Planung Ergebnis liefert ablative Strahlung mit 95% Abdeckung der Krebszielvolumen und Krebsziel Dosiskonformität. 1 schema 5 koplanar und 4 nicht koplanaren Lichtstrahlen (dh Ringdrehung + 20 ° für Balken 2, 4, 6 und 8) verwendet werden, um eine einzelne PTV darstellt Plattenepithelkarzinom in der rechten Lunge zu behandeln. Strahl Margen für die PTV waren einen Millimeter. Strahlendosis, auf die 95% Isodosislinie vorgeschrieben, machte 95% PTV Abdeckung mit einer Konformitätsindex von 1,48. Das Rezept war 50 Gy in fünf jeden zweiten Tag 10 Gy-Fraktionen. Strukturen hier dargestellt sind die Planungszielvolumen (rot), interne Zielvolumen (weiß), Rückenmark (grün), und der Speiseröhre (hellblau). Isodosislinien sind wie angegeben. &lt;/ P&gt; <img alt="Abbildung 1" src="/files/ftp_upload/52875/52875fig1highres.jpg" width="700" /> Abb. 1: Dynamische Tumor Verfolgung eines rechtsseitigen Lungentumor Abgebildet ist ein Beispiel für ablative Strahlendosis (50 Gy in fünf 10 Gy jeden zweiten Tag Fraktionen) auf eine einzige rechtsseitige Lungentumor mit neun statische Strahlen geliefert (blau / grün, 34 ° versetzt). Die 4-Planungssoftware Fenster zeigen: (A) ein Strahl und kritische Struktur Kollision Karte, (B) beam&#39;s-Augen-Ansicht (hier Strahl 1), (C) dreidimensionale CT und Strahlrekonstruktion Karte, und (D) axial CT mit Dosisverteilung. <table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0"><tbody><tr><td> Struktur </td><td> Metrisch </td><td> Volumen </td><td> Zulässigen Ausführungen </td></tr><tr><td> PTV </td><td> V50Gy </td><td> ≥95% </td><td> ≥90% </td></tr><tr><td> Mindestdosis </td><td> 0,03 cm 3 </td><td> ≥46 Gy (92%) </td><td> ≥45 Gy (90%) </td></tr><tr><td> Höchstdosis </td><td> 0,03 cm 3 </td><td> ≤60 Gy (120%) </td><td> ≤62.5 Gy (125%) </td></tr><tr><td> Rückenmark </td><td> 0,03 cm 3 </td><td> ≤15 Gy </td><td> ≤22 Gy </td></tr><tr><td> Lung (minus GTV) </td><td> V20Gy </td><td> ≤10% </td><td> ≤15% </td></tr><tr><td></td><td> Mittlere Dosis </td><td> ≤8 Gy </td><td> ≤10 Gy </td></tr><tr><td> Herzen / Herzbeutel </td><td> 15 cm 3 </td><td> ≤32 Gy </td><td> ≤36 Gy </td></tr><tr><td> Speiseröhre </td><td> Mittlere Dosis </td><td> ≤18 Gy </td><td> ≤20 Gy </td></tr><tr><td></td><td> 0,03 cm 3 </td><td> ≤27 ​​Gy </td><td> ≤30 Gy </td></tr><tr><td> BrachialPlexus </td><td> 0,03 cm 3 </td><td> ≤24 Gy </td><td> ≤30 Gy </td></tr></tbody></table> Tabelle 1: Struktur der Behandlung ergebenden Zwänge.

Stereotaktische ablative Körperstrahlentherapie (SBRT) beinhaltet die präzise Abgabe von hochdosierter Strahlung an Krebstumorziele. Eine neuartige SBRT-Plattform bietet einen ersten kardanischen Strahlungsbeschleuniger, der in einer schwenkbaren O-Ring-Gantry montiert ist und eine dynamische, bildgesteuerte Tumorverfolgung ermöglicht. Hier beschreiben wir das dynamische Tumortracking für Lungentargets.

Dynamische Lungentumor Tracking für stereotaktische Strahlentherapie Körper Ablative

Physicians considering stereotactic ablative body radiation therapy (SBRT) for the treatment of extracranial cancer targets must be aware of the sizeable ...

Das übergeordnete Ziel dieses Verfahrens besteht darin, Lungen­tumore während der stereotaktischen ablative Körperbestrahlung mit dynamischem Tracking zu behandeln. Dies wird zunächst erreicht, indem mit dem Patienten die Behandlungsoptionen besprochen werden, einschließlich des dynamischen Trackings während der Applikation der therapeutischen Strahlung auf ein Lungen­tumorziel. Anschließend wird das Zielvolumen des Lungen­tumors identifiziert, indem es mit einem permanenten, goldbeschichteten Fiduzialmarker markiert wird.Dann werden eine CT-gesteuerte Simulation, die Konturierung durch den Arzt und die Bestrahlungsplanung durchgeführt. Der letzte Schritt besteht darin, ein Atemkorrelationsmodell zu erstellen und die dynamische Verfolgungsbestrahlung zu initiieren. Letztendlich die dynamische Verfolgung.Bei der stereotaktischen ablative Körperbestrahlung wird eine therapeutische Strahlendosis zur Behandlung von beweglichen Lungenherden mit minimaler Toxizität eingesetzt. Der Hauptvorteil dieser stereotaktischen Körperbestrahlungstechnik gegenüber bestehenden Methoden wie der konventionellen 3D-Strahlentherapie besteht darin, dass eine präzise Hochdosisbestrahlung mit minimaler Strahlentoxizität durchgeführt werden kann. Diese Methode kann zentrale Fragen in der Strahlentherapie beantworten, beispielsweise, ob Strahlentherapiegeräte der neuen Generation bewegliche Lungenziele präzise erreichen können, bevor das Verfahren beginnt.Beschreiben Sie dem Patienten die neue Lungen-SBRT-Behandlung und erörtern Sie die Behandlungsrisiken für eine perkutane, CT-gesteuerte oder bronchoskopische Platzierung eines einzelnen, goldbeschichteten Markers, der in den Schwerpunkt des Tumorzentrums eingebracht wird. Bitten Sie einen Radiologen, eine dreidimensionale, lückenlose, axiale Tomographie des Brustkorbs des Patienten mit einer Dicke von drei bis fünf Millimetern durchzuführen. Bestimmen Sie einen sicheren Nadelzugang, der die durchquerte Menge an Lungengewebe minimiert und Bullaugen sowie Spalten vermeidet.Als Nächstes injizieren Sie eine lokale subkutane Anästhesie, beispielsweise 1 % Lidocain. Führen Sie dann eine koaxiale Nadel mit einer Größe von 17 oder 18 Gauge ein, um einen einzelnen kurzen oder einzelnen langen Marker zu platzieren. Alternativ können Sie einen Pneumologen bitten, eine tomographische Bildgebung des Brustkorbs für eine endobronchiale Kartierung durchzuführen.Dann führen Sie das Bronchoskop in das vermutete Bronchialsegment ein. Lenken Sie die Sensorsonde des Bronchoskops zur Zielläsion und setzen Sie mithilfe der transbronchialen Nadel einen Fiducial-Marker ein. Führen Sie vier bis sieben Tage nach der Markerplatzierung eine CT-gesteuerte Simulation durch und bitten Sie den Patienten, sich anschließend kopfvorwärts in Rückenlage auf die Behandlungsmaschine zu legen.Platzieren Sie den Patienten in flacher Rückenlage mit über dem Kopf liegenden Armen, die durch Halterungen für Oberarm und Handgelenk oder einen Vakuumfixierbeutel abgestützt werden; stellen Sie sicher, dass Thorax und Abdomen nicht fixiert sind. Optional kann ein zweistufiger, lokal begrenzter Kniestützschaum zur Markierung verwendet werden. Bringen Sie mindestens vier infrarot-geführte Körpermarker auf der Brust zur Lokalisation an und weisen Sie eine gleichmäßige vertikale Atembewegung nach.Nach Durchführung eines kontrastmittelfreien, lückenlosen, helikalen axialen CT-Scans gemäß dem Textprotokoll, lassen Sie den Patienten in Kopfvoran-Scanningsposition liegen und bitten Sie den Arzt, 18F-FDG-PET-CT-Scans zur verbesserten Erfassung der Lungen tumorbewegung zu veranlassen. Führen Sie anschließend während ruhiger Atmung einen lückenlosen, helikalen CT-Scan von der Orbita-Meatal-Linie bis zum Kontur der Oberschenkel durch, und umreißen Sie das primäre Lungen-Grosstumorvolumen oder die Volumina manuell anhand von 4D-CT-Datensätzen, vorzugsweise der Ausatmungsphase. Umreißen Sie danach benachbarte normale Gewebestrukturen manuell anhand von 4D-CT-Datensätzen, vorzugsweise der Ausatmungsphase.Klicken Sie auf die Schaltfläche für die dynamische Verfolgung in der Planungssoftware, um die Schwenk- und Neigeverfolgung des Gimbal zu aktivieren. Legen Sie eine Strahlendosis für das PTV gemäß dem schriftlichen Protokoll fest, um ein Korrelationsmodell für ruhige Atmung zu erstellen. Nach der supinen, kopfvoran Ausrichtung platzieren Sie vier Infrarot-Körpermarker am Körper an denselben markierten Positionen, die bei der CT-Simulation identifiziert wurden.Überprüfen Sie am Behandlungskonsol die positionsmäßige Genauigkeit der Körpermarkierungen und die Patientenpositionierung mittels Infrarotkamera und Bildschirmen. Erhalten Sie kreuzebene, duale diagnostische KV-Röntgenaufnahmen oder Cone-Beam-CT-Bilder, um implantierte Marker zur Erfassung der internen positionsmäßigen Genauigkeit mit Hilfe einer mit der neuen SBRT-Plattform verknüpften Software zu detektieren, korrelieren Sie die Bewegung der Körpermarkierungen als Surrogat für die Atmung und die Bewegung der intern implantierten Marker, um ein Korrelationsmodell der Lungenherdbewegung zu erstellen, leiten Sie einen Schwenk- und Neigungsweg für das Gimbal des Beschleunigers ab, um der Herdbewegung zu folgen, und bewerten Sie visuell das Korrelationsmodell der Lungenherdbewegung vor der Strahlenapplikation. Bewerten Sie mögliche Kollisionen zwischen Maschine und Patient infolge der Gantry-Rotation, der O-Ring-, Pivot-, sowie Schwenk- und Neigungsbewegungen vor der Planapplikation, wie hier dargestellt.Die SBRT auf der neuen Plattform umfasst derzeit mehrere statische Strahlen, die sich auf ein oder mehrere eng benachbarte klinische Strahlentherapieziele konzentrieren. Ein repräsentatives gutes Planungsergebnis liefert eine ablative Strahlendosis mit 95 % Abdeckung des Tumors, des Zielvolumens und einer konformen Dosisverteilung am Krebstarget. Diese Abbildung zeigt fünf koplanare und vier nichtkoplanare Strahlen, die zur Behandlung eines einzelnen PTV verwendet werden, das ein Plattenepithelkarzinom darstellt.Bei den Strahlfeldrändern der rechten Lunge betrug der Sicherheitsabstand für das PTV ein Millimeter; die verordnete Strahlendosis entlang der 95-%-Isodosislinie führte zu einer PTV-Abdeckung von 95 % mit einem Konformitätsindex von 1,48. Die Verschreibung lautete auf 50 Gray in fünf an jeweils aufeinanderfolgenden zweiten Tagen verabreichten Fraktionen. Die hier dargestellten Strukturen umfassen das Planungsgewebevolumen, das innere Zielvolumen, das Rückenmark und die Speiseröhre. Die ISO-Dosislinien sind wie angegeben dargestellt.Nachdem Sie sich dieses Video angesehen haben, sollten Sie ein gutes Verständnis dafür haben, wie eine Strahlentherapie mit dynamischem Tracking von Lungentumoren nach ihrer Entwicklung durchgeführt wird. Diese stereotaktische Strahlentherapie des Körpers ebnete den Weg für Forscher auf dem Gebiet der Strahlentherapie, präzise Hochdosis-Strahlentherapien zu erforschen, die sicher auf bewegliche Lungentumoren angewendet werden können.

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Forschung

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Medicine

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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.

Stereotaktische Radiochirurgie für Gynäkologische Krebs

Wir beschreiben eine Methode zur Detektion der Tumorknotenentwicklung in der Lunge eines Adenokarzinom-Mausmodells mittels Mikro-Computertomographie und deren Verwendung zur Überwachung von Veränderungen der Knötchengröße im Laufe der Zeit und als Reaktion auf die Behandlung. Die Genauigkeit der Beurteilung wurde durch eine histologische Endpunktquantifizierung bestätigt.

Mit Micro-Computertomographie-zur Beurteilung der Tumorentwicklung und Follow-up der Reaktion auf die Behandlung in einem Maus-Modell von Lungenkrebs

Die Behandlung von isoliertem rezidivierendem Lungenkrebs in einem zuvor bestrahlten Bereich ist eine Herausforderung. Hier beschreiben wir eine endobronchiale Ultraschall (EBUS)-gesteuerte Cisplatin-Injektion zur Behandlung von Patienten mit lokalisiertem Lungenkrebsrezidiv in einem zuvor bestrahlten Feld.

Endobronchial intratumorale Injektion von Cisplatin zur Behandlung von isolierten Mediastinale Recurrence von Lungenkrebs Ultraschall-gesteuerte

In der Vergangenheit war kleine Tier Bestrahlung in der Regel ohne die Fähigkeit, eine gut abgegrenzte Tumorvolumen Ziel durchgeführt. Ziel war es, die Behandlung von menschlichen Glioblastom bei Ratten zu imitieren. Über eine kleine Tier Bestrahlung-Plattform haben wir MRT-geführte 3D konformalen Bestrahlung mit der PET-basierten Teilvolumen Förderung in einer präklinischen Einstellung durchgeführt.

PET und MRT geführte Bestrahlung von einem Glioblastom Rattenmodell mit einer Mikro-Moorpackung

Körper Stereotaktische Strahlentherapie (SBRT) erfordert strenge Genauigkeit und Präzision für die Bereitstellung von hohen Strahlendosen Pro angebrochene kleine Behandlung Bände Tumorkontrolle zu verbessern und gleichzeitig die Toxizität zu senken. Hier präsentieren wir eine nicht-invasive und klinisch bequem Atemwege Bewegung Verwaltungsprotokoll für SBRT für Lebermetastasen.

Behandlung von Lebermetastasen mit ein internes Ziel-Volumen-Methode für Stereotaktische Körper Strahlentherapie

Hier wird ein Protokoll für die Lokalisierung von Lungenknoten unter Verwendung der Farbstoffmarkierung über elektromagnetisch navigierten transthorakalen Nadelzugang vorgestellt. Die hier beschriebene Technik kann in der perioperativen Phase zur Optimierung der Knötchenlokalisation und zur erfolgreichen Resektion bei der Durchführung minimalinvasiver Thoraxoperationen durchgeführt werden.

Elektromagnetische Navigation Transthorakale Knotenlokalisation für die minimalinvasive Thoraxchirurgie

Hier präsentieren wir ein Protokoll zur Durchführung einer präklinischen Positronen-Emissions-Tomographie-basierten Strahlentherapie in einem Ratten-Glioblastom-Modell unter Verwendung von Algorithmen, die intern entwickelt wurden, um die Genauigkeit und Effizienz zu optimieren.

Positronen-Emissions-Tomographie-basierte Dosismalerei-Strahlentherapie in einem Glioblastom-Rattenmodell unter Verwendung der Small Animal Radiation Research Platform

Wir stellen eine Methode zur Untersuchung der Redissemination von Tumorzellen aus Lungenmetastasen vor, die ein chirurgisches Protokoll zur selektiven Photokonversion von Lungenmetastasen beinhaltet, gefolgt von der Identifizierung von redisseminierten Tumorzellen in tertiären Organen.

Verfolgung der Ausbreitung von Tumorzellen aus Lungenmetastasen mittels Photokonversion

In diesem Artikel soll ein schrittweiser Ansatz zur Durchführung einer robotergestützten Bronchoskopie in Kombination mit Fluoroskopie, radialem endobronchialem Ultraschall und Kegelstrahl-Computertomographie beschrieben werden, um gezielte transbronchiale Lungenkryobiopsien zu erhalten.

Robotergestützte Bronchoskopie in Kombination mit multimodaler Bildgebung für gezielte Lungenkryobiopsien

Hier präsentieren wir eine thorakoskopische Extended Sleeve-Lobuktomie, ein anwendbares Verfahren für Patienten mit zentral gelegenem nicht-kleinzelligem Lungenkrebs, der einen anatomischen Lappen übersteigt und die Wahrscheinlichkeit einer vollständigen Resektion verbessert, während die Atemkapazität erhalten bleibt.

Thorakoskopische verlängerte Lobektomie der rechten Mitte plus unterer Sleeve bei nicht-kleinzelligem Lungenkrebs

Erfahren Sie die dynamische Tumorverfolgung bei stereotaktischer ablativer Körperstrahlentherapie für Lungenkarzinome. Diese Methode ermöglicht präzise Hochdosisbestrahlung mit minimaler Toxizität durch Echtzeit-Tracking beweglicher Ziele.

Dynamische Lungentumor Tracking für stereotaktische Strahlentherapie Körper Ablative

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