Artykuł metodologiczny

Technika dobrowolnego wstrzymywania oddechu w celu zmniejszenia dawki serca w radioterapii lewej piersi

48.1K wyświetleń

⸱

DOI:

10.3791/51578

⸱

3 lipca 2014

 ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Department of Radiotherapy, Royal Marsden NHS Foundation Trust, 2Centre for Vision, Speech and Signal Processing, Faculty of Engineering and Physical Sciences, University of Surrey, 3Clinical Trials and Statistics Unit (ICR-CTSU), Institute of Cancer Research, Sutton, UK, 4Division of Radiotherapy and Imaging, Institute of Cancer Research, Sutton, UK

W tym artykule

Podsumowanie

Obecnym priorytetem w radioterapii raka piersi jest zmniejszenie dawek serca bez naruszania pokrycia tkanek docelowych. Opisana tutaj technika dobrowolnego wstrzymywania oddechu jest prostym, niedrogim rozwiązaniem tego problemu i może być szeroko wprowadzona bez potrzeby stosowania specjalistycznego sprzętu.

Streszczenie

Techniki wstrzymywania oddechu zmniejszają ilość promieniowania odbieranego przez struktury serca podczas radioterapii lewej piersi w polu stycznym. Dzięki tym technikom pacjenci wstrzymują oddech podczas radioterapii, spychając serce w dół i z dala od pola radioterapii. Pomimo wyraźnych korzyści dozymetrycznych, techniki te nie są jeszcze powszechnie stosowane. Jedną z przyczyn takiego stanu rzeczy jest fakt, że dostępne na rynku rozwiązania wymagają specjalistycznego sprzętu, co wiąże się nie tylko ze znacznymi inwestycjami kapitałowymi, ale często także z bieżącymi kosztami, takimi jak konieczność posiadania jednorazowych ustników do codziennego użytku. Opisana tutaj technika dobrowolnego wstrzymywania oddechu nie wymaga żadnego dodatkowego specjalistycznego sprzętu. Wszystkie techniki wstrzymywania oddechu wymagają substytutu, który monitoruje spójność wstrzymania oddechu i to, czy wstrzymanie oddechu jest utrzymywane. Dobrowolne wstrzymanie oddechu wykorzystuje odległość przebytą przez przednie i boczne znaki odniesienia (tatuaże) od lasera w gabinecie zabiegowym w przypadku wstrzymania oddechu do monitorowania spójności podczas planowania tomografii komputerowej i konfiguracji leczenia. Pola świetlne są następnie wykorzystywane do monitorowania konsystencji wstrzymania oddechu przed i w trakcie radioterapii.

Wprowadzenie

Rak jest główną przyczyną zgonów na całym świecie, odpowiadając za 7,6 miliona zgonów w 2008 roku1. Spośród wszystkich nowotworów rak piersi jest najczęstszy z częstością występowania ponad 13,8 miliona na całym świecie, a częstość ta wzrasta1. Jednak poprawa w diagnostyce i leczeniu raka piersi oznacza, że liczba kobiet, które przeżyły raka piersi, również rośnie i szacuje się, że do 2040 roku w samej Wielkiej Brytanii potroi się do 1,7 miliona. Radioterapia piersi stanowi ważną część leczenia raka piersi u wielu kobiet, zmniejszając ryzyko nawrotu raka piersi o połowę i zmniejszając ryzyko zgonu z powodu raka piersi o 3,8%3. Wraz z poprawą przeżywalności raka piersi, wszelkie długoterminowe skutki uboczne spowodowane leczeniem raka piersi stają się coraz ważniejsze. Niewinnym świadkiem w radioterapii piersi jest serce, które jest narażone na niepożądane promieniowanie w wyniku bliskości pól promieniowania, zwłaszcza podczas napromieniania lewej piersi. To właśnie ta niepożądana dawka dozwolona sercu, która odpowiada za 1% wzrost liczby zgonów niezwiązanych z rakiem piersi związanych z radioterapią piersi4. Najnowsze dowody sugerują, że nie ma dawki progowej, poniżej której nie występują późne skutki radioterapii piersidla serca 5, co sprawia, że społeczność onkologiczna musi opracować techniki, które minimalizują dawki serca bez uszczerbku dla pokrycia tkanki piersi. Ponieważ jednak radioterapia piersi stanowi około 30% wszystkich zabiegów radioterapii6, każda nowa technika musi być prosta i niedroga, aby była trwała i nie powodowała niedopuszczalnego obciążenia zasobów opieki zdrowotnej.

Istnieje wiele technik, które mogą być stosowane w celu zmniejszenia dawek serca podczas radioterapii piersi. Kolimacja wielolistkowa (MLC) jest szeroko stosowana w Wielkiej Brytanii [audyt Royal College of Radiologists (UK) 2012] i chociaż jest skuteczna w oszczędzaniu tkanki serca, istnieje ryzyko jednoczesnej ochrony tkanki piersi. Radioterapia z odwróconą modulacją planowanej intensywności (IMRT) poprawia zgodność tkanek docelowych7, ale może również zwiększyć napromienianie serca i piersi po przeciwnej stronie7,8 przy użyciu niskich dawek. Zwiększenie napromieniania serca niskimi dawkami jest niepożądane, szczególnie w świetle danych z Darby i wsp.5. Ponadto IMRT z planowaniem odwróconym jest bardziej zasobożerny, co wymaga więcej czasu i wiedzy specjalistycznej w zakresie fizyki i zapewnienia jakości (QA). Leczenie kobiet w pozycji leżącej (twarzą w dół) może zmniejszyć dawki serca u kobiet z większymi piersiami9, jednak pozostają pytania dotyczące odtwarzalności pozycyjnej tej techniki10. Techniki wstrzymywania oddechu, w których pacjenci wstrzymują oddech podczas radioterapii, powodują wypchnięcie serca w dół i odsunięcie go od pól radioterapii i mogą zminimalizować potrzebę kompromisu między pokryciem tkanki docelowej a oszczędzaniem narządów zagrożonych (OAR) (ryc. 1)11.

Obecnie istnieją dwie główne techniki wstrzymywania oddechu w klinicznym użyciu. Pierwszy składa się z cyfrowego spirometru przymocowanego do zaworu balonowego. Pacjenci oddychają przez ustnik, a na nosie umieszcza się klips, aby uniknąć oddychania przez nos. Ślad spirometryczny jest wizualizowany na monitorze, a wdech przerywany i utrzymywany na z góry określonej objętości płuc. Druga metoda została pierwotnie zaprojektowana do stosowania jako system bramkowania oddechowego, chociaż ma również wbudowane ustawienie wstrzymania oddechu. System ten wykorzystuje kamerę wideo do rejestrowania ruchu znacznika odbijającego podczerwień umieszczonego na klatce piersiowej pacjenta. Ruch pionowy markera jest wyświetlany w czasie rzeczywistym na monitorze, a podawanie leczenia rozpoczyna się, gdy marker znajdzie się we wcześniej określonej strefie progowej. Oba systemy znacznie zmniejszają dawki serca u pacjentek poddawanych radioterapii lewej piersi. Technika oparta na spirometrii znacznie zmniejsza objętość napromienianego mięśnia sercowego12-14, a także wykazuje porównywalną odtwarzalność wewnątrz- i międzyfrakcjową w porównaniu ze standardową radioterapią piersi w pozycji swobodnej na wznak15. Podobnie, leczenie z wykorzystaniem markerów odbijających promieniowanie podczerwone zmniejsza średnią dawkę docierającą do serca o ponad 50%11,16,17, przy jednoczesnym utrzymaniu pokrycia tkanki docelowej11. Przewiduje się, że takie oszczędności dozymetryczne będą równoznaczne z 10-krotnym zmniejszeniem liczby zgonów sercowych18.

Wadą tych systemów i barierą dla powszechnego wdrożenia jest jednak ich koszt. Oba systemy wymagają inwestycji w same urządzenia, jednak w przypadku systemu spirometrycznego istnieją również koszty bieżące, ponieważ ustniki są jednorazowe, co wymaga nowego ustnika do planowania tomografii komputerowej, a także do każdej frakcji leczenia. Koszty, w połączeniu z brakiem szkoleń dla personelu, wyjaśniają, dlaczego w 2012 r. tylko 4% zabiegów na piersi w Wielkiej Brytanii przeprowadzono przy użyciu technik wstrzymywania oddechu [audyt Royal College of Radiologists (UK)]. Techniki wstrzymywania oddechu są coraz powszechniej stosowane w pozostałej części Europy, a w 2010 r. 20% ośrodków stosowało te techniki19. Jednym z wyjaśnień takiego stanu rzeczy jest opracowanie i wdrożenie prostej, niedrogiej i niewymagającej użycia sprzętu techniki wstrzymywania oddechu, dobrowolnego wstrzymywania oddechu (VBH). Do niedawna brakowało jednak danych na temat odtwarzalności techniki VBH. Randomizowane badanie przeprowadzone w Royal Marsden Hospital (Sutton, Wielka Brytania), The UK HeartSpare Study, wykazało, że odtwarzalność interfrakcji za pomocą techniki VBH jest porównywalna z odtwarzalnością urządzenia opartego na spirometrii. Ponadto technika VBH zapewnia przewagę czasową przy planowaniu tomografii komputerowej i konfiguracji leczenia i jest preferowana zarówno przez pacjentów, jak i radiologów20. Technika VBH jest obecnie wdrażana w dziesięciu brytyjskich ośrodkach radioterapii, aby potwierdzić, że technika jest wykonalna w warunkach wieloośrodkowych i że zachowane jest oszczędzanie serca (HeartSpare II). Oczekuje się, że utoruje to drogę do rozpowszechnienia w całej Wielkiej Brytanii radioterapii piersi oszczędzającej serce i prawdopodobnie doprowadzi do znacznego zmniejszenia chorób serca wśród kobiet, które przeżyły raka piersi w Wielkiej Brytanii.

Protokół

Badanie, w którym ten protokół został wdrożony, zostało zatwierdzone przez Royal Marsden Committee for Clinical Research (Sutton, Wielka Brytania) oraz Research Ethics Committee (Londyn – Riverside, Wielka Brytania) (ISRCTN 53485935).

1. Klinika Radioterapii

  1. Oceń, czy pacjent nadaje się do techniki dobrowolnego wstrzymywania oddechu w klinice: radioterapia lewej piersi lub ściany klatki piersiowej (bez napromieniania węzłowego) zalecana przez radiologa onkologa.
  2. Dokonaj przeglądu stanu sprawności pacjenta i chorób współistniejących (zwłaszcza związanych z płucami).
  3. Poproś pacjenta, aby poćwiczył wstrzymywanie oddechu w domu, w pozycji leżącej, początkowo przez 5 sekund i narastanie w odstępach od 5 sekund do 20 sekund.

2. Planowanie radioterapii-sesja CT

  1. Ułóż pacjenta na leżance tomografii komputerowej w standardowej pozycji zabiegowej.
  2. Określ położenie tatuaży i umieść znaczniki CT (krzyżyki) na linii środkowej pacjenta podczas swobodnego oddychania, mniej więcej w połowie długości prawdopodobnych krawędzi pola. Dodaj znaczniki boczne po każdej stronie pacjenta podczas swobodnego oddychania, zgodnie ze znacznikiem linii środkowej.
  3. Poproś pacjenta, aby poćwiczył głębokie wdech i wstrzymanie go, początkowo na 5 sekund, a następnie w odstępach od 5 sekund do 20 sekund. Poinstruuj pacjenta, aby dwukrotnie wdychał i wydychał powietrze, zanim poprosisz go o wstrzymanie oddechu na maksymalnie 20 sekund. To odpręża pacjenta, pomaga mu przygotować się do wstrzymania oddechu i pomaga w jego spójności.
  4. Zapisz maksymalny czas, przez jaki pacjent może wygodnie wstrzymać oddech.
  5. Powtórz wstrzymanie oddechu i zaznacz pozycję przednich i bocznych tatuaży w stosunku do laserów w wstrzymanym oddechu, aby pomóc w ustaleniu odtwarzalności. Zapisz wysokość bocznego tatuażu nad blatem kanapy podczas wstrzymania oddechu przed przystąpieniem do tomografii komputerowej.
  6. Przekaż pacjentowi standardowe instrukcje dotyczące wstrzymania oddechu i rozpocznij skanowanie, gdy pacjent upewni się, że jest w wstrzymanym oddechu.
  7. Po zakończeniu tomografii komputerowej sprawdź i zapisz wysokość bocznych tatuaży na tomografii komputerowej, aby potwierdzić, że wykonano stałe wstrzymanie oddechu. Jeśli boczna wysokość leżanki różni się o więcej niż 3 mm od początkowej wysokości leżanki, należy ponownie zmierzyć przedni i boczny punkt odniesienia.

3. Planowanie leczenia radioterapią

UWAGA: Proces planowania leczenia radioterapią jest taki sam jak w przypadku standardowej pacjentki z piersią.

  1. Zastosuj pola radioterapii stycznej zgodnie z lokalnym protokołem.
  2. Opracowanie klinicznego planu leczenia radioterapią, który spełnia kryteria ICRU.
  3. Rejestruj odległość między źródłem wiązki przedniej a skórą (SSD) oprócz rejestrowania standardowych danych dotyczących planowania leczenia (zgodnie z lokalnym protokołem). UWAGA: Dysk SSD belki przedniej służy do sprawdzenia ustawienia przednio-tylnego w gabinecie zabiegowym.

4. Konfiguracja leczenia radioterapią

  1. Wyrównaj tatuaże w swobodnym oddychaniu. Zaznacz tylne i dolne wymiary od lewego bocznego tatuażu i przedniego tatuażu pośrodkowego na skórze pacjenta (na podstawie informacji zarejestrowanych podczas planowania-sesji CT).
  2. Poinstruuj pacjenta, aby dwukrotnie wdychał i wydychał powietrze przed wzięciem głębokiego wdechu i wstrzymaniem wdechu. Znak odniesienia na skórze pacjenta powinien wznieść się do poziomu lasera. Poproś pacjenta, aby powtórzył procedurę wstrzymania oddechu kilka razy, aby potwierdzić odtwarzalność przed przystąpieniem do konfiguracji pacjenta.
  3. Poproś pacjenta, aby wstrzymał oddech i wyrównał tatuaż linii środkowej do pozycji izocentrum górnej/dolnej i ustawił odległość ogniskowania od powierzchni (FSD) na linii środkowej.
  4. Podczas swobodnego oddychania przesuń łóżko na boki do izocentrum.
  5. Zmierz i zaznacz przyśrodkowe i boczne granice pola podczas swobodnego oddychania.
  6. Ustaw wszystkie inne parametry maszyny (np. wielkość pola i kąty portalu, kolimatora i leżanki) dla pierwszej wiązki (przedniej skośnej). Poproś pacjenta, aby wstrzymał oddech i sprawdził, czy granica przyśrodkowa jest wyrównana ze znakiem wykonanym w kroku 4.5.
  7. Zaznacz krawędź pola (zgodnie z definicją pola świetlnego) pisakiem przy każdym fragmencie: pomaga to w wizualizacji wstrzymania oddechu pacjenta.
  8. Powtórz kroki 4.6 i 4.7 dla tylnej belki skośnej i najpierw potraktuj za pomocą tej belki.
  9. Jeśli konfiguracja pacjenta nie mieści się w tolerancji (zgodnie z miejscowymi poziomami tolerancji dla standardowej pacjentki z radioterapią piersi), należy zapoznać się z algorytmem rozwiązywania problemów (ryc. 2).
  10. Jeśli nie ma wystarczających kamer do monitorowania krawędzi pola, a także położenia suwnicy względem leżanki z dyspozytorni, należy ocenić obrót suwnicy przed opuszczeniem pomieszczenia zabiegowego, aby uniknąć kolizji.

5. Leczenie radioterapią

  1. Po dotarciu do dyspozytorni należy powiększyć kamery w gabinecie zabiegowym tak, aby granice pola zaznaczone na skórze pacjenta były widoczne na monitorach w sterowni
    2. .
  2. Po przygotowaniu do rozpoczęcia leczenia należy poprosić pacjenta o wstrzymanie oddechu (zgodnie z opisem w punkcie 4.2) za pośrednictwem interkomu. Sprawdź, czy pole świetlne jest prawidłowo wyrównane z zaznaczoną granicą pola, a następnie rozpocznij leczenie (ryc. 3).
  3. Monitoruj wstrzymanie oddechu pacjenta podczas wykonywania leczenia. Leczenie należy przerwać, jeśli istnieje obawa, że nastąpiła zmiana głębokości wstrzymania oddechu.

6. Weryfikacja leczenia radioterapią

  1. Wykonaj obrazową weryfikację pozycji pacjenta (np. za pomocą elektronicznego obrazowania wzbiorczego (EPI) lub tomografii komputerowej wiązki stożkowej), zgodnie z lokalnymi protokołami dotyczącymi rodzaju/częstotliwości obrazowania i poziomów tolerancji.
  2. Korekta błędów systematycznych przy ruchach izocentrum zgodnie z lokalnymi protokołami dla standardowych pacjentek z radioterapią piersi. Korekta śladów na skórze pacjenta nie powinna być konieczna.

Wyniki

Obrazy z elektronicznego portalu (EPI) w czasie rzeczywistym dopasowano online do cyfrowo zrekonstruowanych radiogramów (DRR) u 23 pacjentów (172 frakcje leczenia). Przesunięcia EPI analizowano dla prawego przedniego i lewego tylnego wiązki skośnej w płaszczyźnie (u,v) (kierunek v równolegle do osi kraniokaudalnej, a kierunek u prostopadle do niej)21, a następnie oszacowano błędy ustawienia dla techniki VBH. Zakres systematycznego błędu populacyjnego na podstawie EPI (dla każdej wiązki i w każdej płaszczyźnie) wynosił 1,5-1,8 mm, a zakres błędu losowego 1,7-2,5 mm.

Tabularne dane histogramu dawka-objętość (DVH) zostały wykorzystane do wyznaczenia NTDmean (biologicznie ważonej średniej całkowitej dawki dla tkanki, znormalizowanej do frakcji 2 Gy przy użyciu standardowego modelu liniowo-kwadratowego22, α/β = 3Gy) dla serca, lewej przedniej zstępującej tętnicy wieńcowej (LAD), płuca ipsilateralnego oraz obu płuc. Dodatkowo oszacowano maksymalną dawkę otrzymaną przez LAD (LADmax). Dawki dla tkanek zdrowych przedstawiono w Table 1.

Zarejestrowano czas trwania sesji planowania-CT, przygotowania do leczenia, dostarczenia dawki oraz całkowity czas sesji terapeutycznej, które przedstawiono w Tabeli 2. Dane wykazują, że planowanie-CT może zostać ukończone w ramach standardowej 30-minutowej sesji. Czasy leczenia obejmują obrazowanie CBCT, które wykonywano co trzecią frakcję. Oczekuje się zatem, że czasy przygotowania do leczenia i całkowite czasy sesji będą krótsze niż tutaj raportowane w ośrodkach, w których obrazowanie CBCT nie jest częścią standardowego leczenia. Niemniej jednak, nawet z zastosowaniem obrazowania CBCT, zabiegi można ukończyć w ramach 20-minutowej sesji terapeutycznej.

Pacjentów oraz radiologów poproszono o wypełnienie zwalidowanych kwestionariuszy23 podczas sesji planowania CT, a także dwukrotnie w trakcie leczenia. Przeanalizowano 65 kwestionariuszy pacjentów i 64 kwestionariuszy radiologów. Odpowiedzi w kwestionariuszach podsumowano w formie wyników komfortu pacjenta (PCS) i wyników satysfakcji radiologa (RSS) (w skali od 0 do 9, gdzie wyższy wynik oznaczał większy komfort/satysfakcję). Mediana PCS wynosiła 8 (rozstęp międzykwartylowy 8-9), a mediana RSS wynosiła 7 (rozstęp międzykwartylowy 6-8).

Obrazy z tomografii komputerowej, przekroje osiowy i strzałkowy, podkreślające różnice w konturach serca za pomocą żółtych obrysów.
Rycina 1. Efekt oszczędzania serca podczas VBH. Przekroje osiowe i strzałkowe z tomografii komputerowej tego samego pacjenta na tym samym poziomie ściany klatki piersiowej podczas swobodnego oddychania (A i C) oraz z zastosowaniem techniki VBH (B i D). Zauważmy, że serce (obrysowane na żółto) zostało przesunięte w dół i z dala od pól radioterapii dzięki zastosowaniu techniki VBH. Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tej ryciny.

Porównanie pola świetlnego w obrazowaniu medycznym; schemat z oznaczoną krawędzią pola.
Rysunek 3. Kontrola spójności wstrzymania oddechu z pomieszczenia sterowniczego. Klatki z monitoringu CCTV w pomieszczeniu sterowniczym pokazujące położenie pola świetlnego względem zaznaczonej granicy pola dla wiązki pod kątem prawym przednio-skośnym podczas swobodnego oddychania (A) oraz dopasowanie pola świetlnego do zaznaczonej granicy pola po tym, jak pacjent wstrzymał oddech (B).

Dawka średnia (Gy)Dawka minimalna (Gy)Dawka maksymalna (Gy)
VBHFBVBHFBVBHFB
Heart NTDmean0.60.80.40.40.92.1
LAD NTDmean2.56.01.31.210.022.6
LADmax28.643.79.74.641.851.3
Ipsilateral lung NTDmean4.1-2.8-5.6-
Whole lungs NTDmean2.0-1.3-2.7-

Tabela 1. Dawki dla tkanek prawidłowych w technice dobrowolnego wstrzymania oddechu (VBH). Przedstawiono medianę, wartość minimalną i maksymalną NTDmean (Gy) dla serca, LAD, płuca ipsilateralnego oraz obu płuc, a także medianę, wartość minimalną i maksymalną LADmax (Gy). Dodatkowo, w celu porównania, przedstawiono medianę, wartość minimalną i maksymalną dawek dla serca podczas standardowej radioterapii lewej piersi w warunkach swobodnego oddychania (FB) w naszym ośrodku.

Czas (min)
ZdarzenieMedianaMinimumMaksimum
Sesja planowania CT221444
Konfiguracja zabiegu9615
Podawanie leczenia7512
Całkowity czas sesji terapeutycznej181427

Tabela 2. Czas trwania planowania TK i sesji terapeutycznych dla techniki dobrowolnego wstrzymania oddechu. Przedstawiono wartości mediany, minimum i maksimum dla czasu planowania TK, ustawienia do leczenia, dostarczenia dawki oraz całkowitego czasu sesji terapeutycznej (min).

Dyskusja

Kluczowe kroki w protokole obejmują: 1) sprawdzenie spójności wstrzymywania oddechu podczas planowania CT oraz ustawienia do leczenia; 2) sprawdzenie, czy boczna wysokość stołu mierzona w CT jest zgodna z wartością zmierzoną przed badaniem CT; 3) wyrównanie tatuaży przy swobodnym oddychaniu, ale ustawienie FSD podczas wstrzymania oddechu; 4) upewnienie się, że pole świetlne pokrywa się z zaznaczonymi granicami pola przed rozpoczęciem leczenia.

Liczba wstrzymań oddechu wymaganych podczas realizacji leczenia różni się w zależności od pacjenta i zależy przede wszystkim od liczby dostarczanych segmentów. Odpowiednie punkty przerwania podczas realizacji leczenia (aby umożliwić pacjentowi relaksację przed ponownym wstrzymaniem oddechu) powinny być ustalane indywidualnie, w zależności od metody dostarczania. Silnie sugerujemy, aby przy początkowym wdrażaniu VBH korzystać ze stałego zespołu. Pozwala to osobom zaangażowanym na szybsze nabycie kompetencji i pomaga utrzymać jakość leczenia. W przypadku napotkania problemów podczas ustawiania pacjenta, można poprosić go o modyfikację wstrzymania oddechu (głębszy lub płytszy oddech, zgodnie z potrzebą). Jeśli nie poprawi to ustawienia, należy ustawić pacjenta ponownie. Ruchy wektorowe stołu powinny być stosowane w ostateczności. Algorytm rozwiązywania problemów przedstawiono na Rysunku 2.

Schemat blokowy tolerancji wstrzymania oddechu podczas radioterapii dla kroków korekty ustawienia pacjenta.
Rysunek 2. Algorytm rozwiązywania problemów dla ustawienia do leczenia z techniką dobrowolnego wstrzymania oddechu. Niniejszy algorytm może być stosowany wspomagająco podczas ustawiania do leczenia w przypadkach, gdy pacjenci nie mieszczą się w granicach tolerancji (zgodnie z lokalnymi poziomami tolerancji). Przykładowo, w naszym ośrodku stosuje się poziom tolerancji wynoszący 5 mm. Algorytm należy realizować od góry do dołu. W większości przypadków ustawienie można sprowadzić do poziomu tolerancji, prosząc pacjenta o zmianę głębokości wstrzymania oddechu (głębszego lub płytszego, w zależności od potrzeb).

Systematyczne i losowe błędy ustawienia w populacji są mniejsze niż te obserwowane w radioterapii piersi z polami stycznymi przy swobodnym oddychaniu24 i są zgodne z innymi opublikowanymi danymi dotyczącymi technik wstrzymywania oddechu25,26. VBH redukuje medianowe dawki w tkankach zdrowych o 25-58% w porównaniu ze standardową radioterapią piersi przy swobodnym oddychaniu w naszym ośrodku (Tabela 1). Dawki w obrębie serca przy zastosowaniu VBH są niższe niż te opisane w innych publikacjach dotyczących technik wstrzymywania oddechu11,16,17,26,27, choć metody rejestracji danych dotyczących dawki różnią się pomiędzy tymi badaniami.

Jak opisano we wstępie, wszystkie techniki wstrzymywania oddechu wykorzystują substytut do pomiaru powtarzalności międzyfrakcyjnej i wewnątrzfrakcyjnej. Technika VBH wykorzystuje dopasowanie pola świetlnego do zaznaczonych granic pola w celu sprawdzenia spójności przed rozpoczęciem leczenia oraz w trakcie jego realizacji. Choć nie zostało to jeszcze formalnie zaraportowane, stwierdziliśmy, że powtarzalność wewnątrzfrakcyjna (mierzona przy użyciu wielokrotnych obrazów EPI wewnątrzfrakcyjnych) jest niezwykle dobra, z minimalnym lub żadnym ruchem wewnątrzfrakcyjnym. Jest to zgodne z wcześniej opublikowanymi pracami26. Biorąc pod uwagę obserwowaną stałą powtarzalność wewnątrzfrakcyjną, systemy radioterapii, w których pola świetlne nie pozostają włączone podczas realizacji leczenia, nie muszą stanowić bariery w implementacji VBH. Lasery pokojowe mogą być stosowane jako alternatywa dla pól świetlnych w celu sprawdzenia, czy wstrzymanie oddechu jest utrzymywane podczas realizacji leczenia. Ponadto można dostosować punkt odniesienia, z którego monitorowana jest powtarzalność wstrzymywania oddechu; na przykład ośrodki stosujące technikę pola asymetrycznego mogą chcieć wykorzystać górną granicę pola stycznego.

VBH oferuje istotne zalety w porównaniu z innymi technikami oszczędzającymi serce, do których częściowo odniesiono się wcześniej. Minimalizuje ona kompromis między dawką w celu a dawką w OAR, który jest często konieczny przy stosowaniu MLC, zmniejsza niskodawkowe napromieniowanie serca, jest znacznie mniej zasobochłonna niż IMRT oraz jest bardziej powtarzalna niż napromieniowanie w pozycji brzusznej, przynosząc korzyści kobietom o każdym rozmiarze piersi. W odniesieniu do innych technik wstrzymywania oddechu, VBH zapewnia porównywalną powtarzalność i ochronę serca, będąc jednocześnie tańszą w implementacji, ponieważ nie wymaga specjalistycznego sprzętu. Niski koszt tej techniki oznacza realną możliwość wykorzystania jej w innych systemach opieki zdrowotnej, zwłaszcza w tych z ograniczonymi zasobami.

Opublikowano już prace wykazujące możliwość przeprowadzenia napromieniowania węzłów chłonnych jako uzupełnienie napromieniowania całej piersi/ściany klatki piersiowej przy użyciu systemów opartych na markerach odbijających podczerwień17 oraz spirometrii14. Nasze centrum prowadzi obecnie dalsze badania w celu potwierdzenia możliwości zastosowania VBH w napromieniowaniu węzłów chłonnych u pacjentek z rakiem piersi. IMRT z planowaniem odwrotnym może być korzystne u wybranych pacjentek, szczególnie przy jednoczesnym podawaniu zintegrowanego dożowania (SIB), a kwestia możliwości zastosowania VBH u tych pacjentek wymaga oceny. Wreszcie, techniki wstrzymywania oddechu mogą być przydatne w leczeniu innych nowotworów, w tym raka płuca28, wątroby29 oraz żołądka30. Konieczne są dalsze prace w celu oceny przydatności techniki VBH w leczeniu obszarów innych niż pierś.

Oświadczenia

Autorzy nie mają nic do ujawnienia.

Podziękowania

Autorzy są wdzięczni dr Liesbeth Boersma i kolegom z Kliniki Maastro za ich rady na temat techniki dobrowolnego wstrzymywania oddechu. Autorzy są również bardzo wdzięczni Fundacji Różowej Wstążki za sfinansowanie rozpowszechniania techniki VBH. W artykule przedstawiono niezależne badania finansowane przez Narodowy Instytut Badań nad Zdrowiem (NIHR) w ramach programu Research for Patient Benefit (RfPB) (numer referencyjny grantu PB-PG-1010-23003). Wyrażone poglądy są poglądami autora (autorów), a niekoniecznie poglądami NHS, NIHR lub Departamentu Zdrowia. Prace zostały podjęte w The Royal Marsden NHS Foundation Trust, który otrzymuje część swoich funduszy od NHS Executive. Dziękujemy za finansowanie NHS dla Centrum Badań Biomedycznych NIHR oraz wsparcie NIHR za pośrednictwem South London Cancer Research Network.

Materiały

Lista materiałów użytych w tym artykule
NazwaFirmaNumer katalogowyKomentarze
Brilliance CT big bore onkologiaPhilipsInne marki/modele kompatybilne z techniką VBH
MT350 napierśnikMed-TecMT-350-NInne marki/modele kompatybilne z techniką VBH
Wirtualny symulacyjny system laserowy DoradoLaser LAPDorado CT-1-3-WallInne marki/modele kompatybilne z techniką
VBHSystem planowania radioterapii Pinnacle3 v9.2PhilipsInne marki/modele kompatybilne z techniką VBH
Akcelerator liniowy SynergyElektaInne marki/modele kompatybilne z techniką VBH
Intuity XVI Release  4.5.1 ElektaInne marki/modele kompatybilne z techniką
Iview Electronic Portal Imaging Release 3.4 ElektaInne marki/modele kompatybilne z techniką
Lasery pokojowe ApolloLaser LAP Innemarki/modele kompatybilne z techniką VBH
Koordynator aktywnego oddychania (ABC)ElektaDostępny na rynku system wstrzymania oddechu, niewymagany dla techniki VBH
System zarządzania pozycją w czasie rzeczywistym (RPM)VarianDostępny na rynku system wstrzymania oddechu, niewymagany w technice VBH
VBH VBH

Bibliografia

  1. Ferlay, J., et al. GLOBOCAN 2008 v1.2. International Agency for Research on Cancer. , Lyon. (2010).
  2. Maddams, J., Utley, M., Moller, H. Projections of cancer prevalence in the United Kingdom, 2010-2040. Br. J. Cancer. 107, 1195-1202 (2012).
  3. Darby, S., et al. Effect of radiotherapy after breast-conserving surgery on 10-year recurrence and 15-year breast cancer death: meta-analysis of individual patient data for 10,801 women in 17 randomised trials. Lancet. 378, 1707-1716 (2011).
  4. Clarke, M., et al. Effects of radiotherapy and of differences in the extent of surgery for early breast cancer on local recurrence and 15-year survival: an overview of the randomised trials. Lancet. 366, 2087-2106 (2005).
  5. Darby, S. C., et al. Risk of ischemic heart disease in women after radiotherapy for breast cancer. N. Engl. J. Med. 368, 987-998 (2013).
  6. Team, D. oH. C. P. Radiotherapy Services in England 2012. , London, UK. (2012).
  7. Zhang, F., Zheng, M. Dosimetric evaluation of conventional radiotherapy, 3-D conformal radiotherapy and direct machine parameter optimisation intensity-modulated radiotherapy for breast cancer after conservative surgery. J Med Imaging Radiat Oncol. 55, 595-602 (2011).
  8. Schubert, L. K., et al. Dosimetric comparison of left-sided whole breast irradiation with 3DCRT forward-planned IMRT, inverse-planned IMRT, helical tomotherapy, and topotherapy. Radiother. Oncol. 100, 241-246 (2011).
  9. Kirby, A. M., et al. Prone versus supine positioning for whole and partial-breast radiotherapy: A comparison of non-target tissue dosimetry. Radiother. Oncol. 96, 178-184 (2010).
  10. Kirby, A. M., et al. A randomised trial of Supine versus Prone breast radiotherapy (SuPr study): Comparing set-up errors and respiratory motion. Radiother. Oncol. 100, 221-226 (2011).
  11. Vikstrom, J., Hjelstuen, M. H., Mjaaland, I., Dybvik, K. I. Cardiac and pulmonary dose reduction for tangentially irradiated breast cancer, utilizing deep inspiration breath-hold with audio-visual guidance, without compromising target coverage. Acta Oncol. 50, 42-50 (2011).
  12. Sixel, K. E., Aznar, M. C., Ung, Y. C. Deep inspiration breath hold to reduce irradiated heart volume in breast cancer patients. Int. J. Radiat. Oncol. Biol. Phys. 49, 199-204 (2001).
  13. Krauss, D. J., et al. MRI-based volumetric assessment of cardiac anatomy and dose reduction via active breathing control during irradiation for left-sided breast cancer. Int. J. Radiat. Oncol. Biol. Phys. 61, 1243-1250 (2005).
  14. Remouchamps, V. M., et al. Significant reductions in heart and lung doses using deep inspiration breath hold with active breathing control and intensity-modulated radiation therapy for patients treated with locoregional breast irradiation. Int. J. Radiat. Oncol. Biol. Phys. 55, 392-406 (2003).
  15. Remouchamps, V. M., et al. Three-dimensional evaluation of intra- and interfraction immobilization of lung and chest wall using active breathing control: A reproducibility study with breast cancer patients. Int. J. Radiat. Oncol. Biol. Phys. 57, 968-978 (2003).
  16. Johansen, S., et al. Dose evaluation and risk estimation for secondary cancer in contralateral breast and a study of correlation between thorax shape and dose to organs at risk following tangentially breast irradiation during deep inspiration breath-hold and free breathing. Acta Oncol. 50, 563-568 (2011).
  17. Hjelstuen, M. H., Mjaaland, I., Vikstrom, J., Dybvik, K. I. Radiation during deep inspiration allows loco-regional treatment of left breast and axillary-, supraclavicular- and internal mammary lymph nodes without compromising target coverage or dose restrictions to organs at risk. Acta Oncol. 51, 333-344 (2012).
  18. Korreman, S. S., et al. Cardiac and pulmonary complication probabilities for breast cancer patients after routine end-inspiration gated radiotherapy. Radiother. Oncol. 80, 257-262 (2006).
  19. Laan, H. P., Hurkmans, C. W., Kuten, A., Westenberg, H. A. Current technological clinical practice in breast radiotherapy; results of a survey in EORTC-Radiation Oncology Group affiliated institutions. Radiother. Oncol. 94, 280-285 (2010).
  20. Bartlett, F. R., et al. The UK HeartSpare Study: Randomised evaluation of voluntary deep-inspiratory breath-hold in women undergoing breast radiotherapy. Radiother. Oncol. 108, 242-247 (2013).
  21. Penninkhof, J., Quint, S., Baaijens, M., Heijmen, B., Dirkx, M. Practical use of the extended no action level (eNAL) correction protocol for breast cancer patients with implanted surgical clips. Int. J. Radiat. Oncol. Biol. Phys. 82, 1031-1037 (2012).
  22. Scrimger, R. A., et al. Reduction in radiation dose to lung and other normal tissues using helical tomotherapy to treat lung cancer, in comparison to conventional field arrangements. Am. J. Clin. Oncol. 26, 70-78 (2003).
  23. Nutting, C. M., et al. A randomised study of the use of a customised immobilisation system in the treatment of prostate cancer with conformal radiotherapy. Radiother. Oncol. 54, 1-9 (2000).
  24. Hurkmans, C. W., Remeijer, P., Lebesque, J. V., Mijnheer, B. J. Set-up verification using portal imaging; review of current clinical practice. Radiother. Oncol. 58, 105-120 (2001).
  25. Remouchamps, V. M., et al. Initial clinical experience with moderate deep-inspiration breath hold using an active breathing control device in the treatment of patients with left-sided breast cancer using external beam radiation therapy. Int. J. Radiat. Oncol. Biol. Phys. 56, 704-715 (2003).
  26. Borst, G. R., et al. Clinical results of image-guided deep inspiration breath hold breast irradiation. Int. J. Radiat. Oncol. Biol. Phys. 78, 1345-1351 (2010).
  27. Hayden, A. J., Rains, M., Tiver, K. Deep inspiration breath hold technique reduces heart dose from radiotherapy for left-sided breast cancer. J Med Imaging Radiat Oncol. 56, 464-472 (2012).
  28. Marchand, V., et al. Dosimetric comparison of free-breathing and deep inspiration breath-hold radiotherapy for lung cancer. Strahlenther. Onkol. 188, 582-589 (2012).
  29. Bloemen-van Gurp, E., et al. Active breathing control in combination with ultrasound imaging: a feasibility study of image guidance in stereotactic body radiation therapy of liver lesions. Int. J. Radiat. Oncol. Biol. Phys. 85, 1096-1102 (2013).
  30. Hu, W., Ye, J., Wang, J., Xu, Q., Zhang, Z. Incorporating breath holding and image guidance in the adjuvant gastric cancer radiotherapy: a dosimetric study. Radiat Oncol. 7, 98 (2012).

Przedruki i uprawnienia

Tagi

redukcja dawki w obr bie sercamonitorowanie wstrzymania oddechuznaki na powierzchni sk rytatua e referencyjnedopasowanie pola wietlnegokamery w sali zabiegowejplanowanie leczenia radioterapeutycznegotrening wstrzymywania oddechu u pacjenta
Technika dobrowolnego wstrzymywania oddechu w celu zmniejszenia dawki serca w radioterapii lewej piersi
Skontaktuj się z nami
Poleć bibliotece

Prywatność

Warunki Korzystania

Zasady

Copyright © 2026 MyJoVE Corporation. Wszelkie prawa zastrzeżone.