정위 절제 바디 방사선 치료에 대한 동적 폐 종양 추적

본 절차의 전반적인 목표는 정위적 체내 절제 방사선 치료(stereotactic ablative body radiation therapy) 중 동적 추적을 통해 폐 종양을 치료하는 것입니다. 이를 위해 먼저 폐 종양에 치료 방사선을 조사하는 동안 동적 추적을 수행하는 방안을 포함하여, 환자와 함께 치료 옵션에 대해 논의합니다. 그다음, 영구적인 금 코팅 기준 마커(fiducial marker)를 부착하여 폐 종양 표적을 식별합니다.

그 다음으로 CT 유도 시뮬레이션, 의사의 윤곽 설정 및 방사선량 계획을 수행합니다. 마지막 단계는 호흡 상관 모델을 구축하고 동적 추적 방사선 치료를 시작하는 것입니다. 최종적으로 동적 추적을 실시합니다.

정위적 체부 방사선 치료(SBRT)는 치료 방사선량을 통해 독성을 최소화하면서 움직이는 폐 종양을 치료하는 데 사용됩니다. 기존의 일반적인 3D 방사선 치료와 같은 방법과 비교했을 때 이 정위적 체부 방사선 기법의 주요 장점은 방사선 독성을 최소화하면서 정밀하게 고선량의 방사선을 조사할 수 있다는 점입니다. 이 방법은 절차를 시작하기 전, 차세대 방사선 치료 장비가 움직이는 폐 표적을 정확하게 타격할 수 있는지와 같이 방사선 종양학 분야의 핵심적인 질문들에 대한 답을 찾는 데 도움을 줄 수 있습니다.

환자에게 새로운 폐 SBRT 치료에 대해 설명하고, 종양 표적의 질량 중심에 단일 금 코팅 마커를 삽입하기 위한 경피적 CT 유도 또는 기관지경하 배치에 따른 치료 위험성을 논의하십시오. 영상의학과 전문의에게 환자 흉부의 3~5mm 두께 연속 축방향 단층 촬영 영상을 요청하십시오. 폐 조직 통과량을 최소화하고 기포 및 엽간틈을 피하는 안전한 바늘 접근 경로를 결정하십시오.

다음으로, 1% lidocaine과 같은 국소 피하 마취제를 주입합니다. 그 후 17 또는 18 gauge 동축 바늘을 삽입하여 단일 단거리 또는 단일 장거리 마커를 배치합니다. 또는, 폐 전문의에게 의뢰하여 기관지 내 매핑을 위한 흉부 단층 촬영 영상을 획득합니다.

그런 다음 기관지경을 의심되는 기관지 분절에 끼워 넣습니다. 기관지경 센서 프로브를 표적 병변으로 조종하고, 경기관지 바늘을 사용하여 피듀셜 마커를 배치합니다. 마커 배치 후 4~7일 뒤에 CT 유도 시뮬레이션을 수행한 다음, 환자에게 치료 장비 위에 머리부터 향하도록 바로 누우라고 요청하십시오.

환자의 팔을 머리 위로 올린 평평한 테이블 위 자세에서 상완 및 손목 홀더 또는 진공 백 고정 장치로 팔을 지지하며, 이때 흉부와 복부는 고정되지 않도록 합니다. 선택 사항으로, 인덱싱을 위해 2핀 국소 무릎 스폰지를 사용하십시오. 위치 확인 및 일관된 수직 호흡 운동을 입증하기 위해 가슴에 적어도 4개의 적외선 추적 바디 마커를 부착하십시오.

텍스트 프로토콜에 따라 조영제를 사용하지 않은 연속 헬리컬 축방향 CT 스캔을 수행한 후, 환자를 머리부터 들어가는 스캔 위치로 눕히고, 폐 종양의 움직임을 더욱 정밀하게 포착하기 위해 의사에게 18 FFDG PET CT 스캔을 요청하십시오. 그다음 평온한 호흡 상태에서 안와 내측선부터 허벅지 상단 윤곽까지 연속 헬리컬 CT 스캔을 수행하고, 4D CT 데이터 세트(가급적 호기 단계)를 바탕으로 주요 폐 gross target volume 또는 volume들을 수동으로 그립니다. 이어서 4D CT 데이터 세트(가급적 호기 단계)를 바탕으로 인접한 정상 조직 구조들을 수동으로 그립니다.

계획 소프트웨어의 다이내믹 트래킹(dynamic tracking) 버튼을 클릭하여 짐벌의 팬(pan) 및 틸트(tilt) 트래킹을 활성화합니다. 정지 호흡 상관 모델(quiet breathing correlation model)을 구축하기 위해 텍스트 프로토콜에 설명된 대로 PTV에 방사선량을 처방합니다. 앙와위 두부 우선(supine headfirst) 정렬 후, CT 시뮬레이션에서 확인한 동일한 표시 위치에 4개의 적외선 바디 마커를 부착합니다.

치료 콘솔에서 적외선 카메라와 화면을 통해 바디 마커의 위치 정확도와 환자 정렬 상태를 확인합니다. 새로운 SBRT 플랫폼 워크플로우에 연결된 컴퓨터 소프트웨어를 사용하여 내부 위치 정확도를 위한 삽입 마커를 검출하기 위해 교차 평면 듀얼 진단 KV x-ray 또는 콘빔 CT 영상을 획득합니다. 호흡의 대리 지표로서 바디 마커의 움직임과 내부 삽입 마커의 움직임을 연관 및 상관시켜 폐종양 움직임 상관 모델을 생성하고, 가속기가 종양의 움직임을 추적할 수 있도록 짐벌 팬 및 틸트 경로를 도출하며, 방사선 조사 전 폐종양 움직임 상관 모델을 시각적으로 평가합니다. 여기에 표시된 것처럼 계획 실행 전 갠트리 회전, O-링, 피벗, 짐벌 팬 및 틸트 동작으로 인한 장비와 환자의 충돌 가능성을 평가합니다.

새로운 플랫폼에서의 SBRT는 현재 단일 또는 밀접하게 연관된 다수의 임상 방사선 표적으로 수렴하는 여러 개의 정적 방사선 빔을 포함합니다. 대표적인 양호한 계획 결과는 암 표적 부피 및 암 표적 선량 적합성의 95% 범위 내에서 절제 방사선을 전달하는 것입니다. 이 그림은 편평 세포 암종을 나타내는 단일 PTV를 치료하는 데 사용된 5개의 동일 평면 빔과 4개의 비동일 평면 빔을 보여줍니다.

우측 폐의 빔 마진의 경우, PTV에 대해 95% 등량선(isodose line)에 1mm 방사선량을 처방하여 1.48의 적합도 지수(conformity index)로 95% PTV 커버리지를 구현하였습니다. 처방량은 격일로 5회에 걸쳐 총 50 Gray였으며, 각 분할 조사량은 10 Gray였습니다. 여기에 표시된 구조물에는 계획 표적 체적(PTV), 내부 표적 체적(ITV), 척수 및 식도가 포함되며, 등량선은 표시된 바와 같습니다.

이 영상을 시청하신 후에는 폐 종양의 동적 추적을 이용한 방사선 치료 방법의 개발 과정과 시행 방법에 대해 충분히 이해하시게 될 것입니다. 이 정위적 체부 방사선 치료 기술은 방사선 종양학 분야의 연구자들이 움직이는 폐 종양에 안전하게 전달할 수 있는 정밀한 고선량 방사선 치료를 탐구할 수 있는 길을 열어주었습니다.