Artykuł metodologiczny

Leczenie przerzutów do wątroby metodą wewnętrznej objętości docelowej w stereotaktycznej radioterapii ciała

DOI:

10.3791/57050

⸱

8 maja 2018

 ,  , 
1Department of Radiation Oncology, Taipei Medical University Hospital, 2Department of Radiology, School of Medicine, College of Medicine, Taipei Medical University, 3Taipei Cancer Center, Taipei Medical University, 4Graduate Institute of Biomedical Materials & Tissue Engineering, College of Biomedical Engineering, Taipei Medical University

W tym artykule

Podsumowanie

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Stereotaktyczna radioterapia ciała (SBRT) wymaga rygorystycznej dokładności i precyzji do dostarczania wysokich dawek promieniowania na frakcję do małych objętości leczenia, aby poprawić kontrolę guza i jednocześnie zmniejszyć toksyczność. W niniejszym artykule przedstawiamy nieinwazyjny i klinicznie wygodny protokół zarządzania ruchami oddechowymi dla SBRT w przypadku przerzutów do wątroby.

Streszczenie

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Rokowanie pacjentów z nowotworami z przerzutami poprawiło się w ostatnich dziesięcioleciach dzięki skutecznej chemioterapii i chirurgii oligometastatycznej. W przypadku pacjentów nieoperacyjnych miejscowe terapie ablacyjne, takie jak stereotaktyczna radioterapia ciała (SBRT), mogą zapewnić skuteczną miejscową kontrolę guza przy minimalnej toksyczności. Ze względu na wysoką precyzję i dokładność, SBRT dostarcza wyższą dawkę promieniowania na frakcję, jest bardziej skuteczny i ukierunkowany na mniejsze objętości napromieniowania niż konwencjonalna radioterapia. Ponadto za pomocą SBRT uzyskuje się strome gradienty dawki od docelowych zmian chorobowych do otaczających normalnych tkanek; w związku z tym SBRT zapewnia skuteczniejszą kontrolę guza i wykazuje mniej skutków ubocznych niż konwencjonalna radioterapia. Stosowanie SBRT jest powszechne w leczeniu zmian wewnątrzczaszkowych (znanych jako radiochirurgia stereotaktyczna); Jednak obecnie jest również stosowany w leczeniu przerzutów do rdzenia kręgowego i nadnerczy. Ze względu na postępy w wspomaganiu obrazowym i zarządzaniu ruchem oddechowym, w kilku badaniach analizowano zastosowanie SBRT w leczeniu guzów płuc lub wątroby, które poruszają się wraz z oddychaniem pacjenta. Wyniki tych badań sugerują, że SBRT korzystnie kontroluje nowotwory w przypadku zmian ruchomych.

Czterowymiarowa tomografia komputerowa (4D-CT) z kompresorem brzusznym (AC) jest klinicznie wygodna dla skutecznego zarządzania ruchem oddechowym. Ponieważ metoda ta jest nieinwazyjna i umożliwia swobodne oddychanie, jej stosowanie zmniejsza powikłania. Co więcej, pacjenci uważają tę metodę za wygodną. Co więcej, jest uważany przez lekarzy i terapeutów za bardziej skuteczny niż inne metody zarządzania ruchem oddechowym. Zastosowanie 4D-CT z AC w leczeniu zmian w płucach zostało również szeroko zbadane, a technika ta zyskuje akceptację w leczeniu zmian w wątrobie. Jednak protokoły stosowania 4D-CT z AC w leczeniu zmian w wątrobie różnią się od tych stosowanych w leczeniu zmian w płucach. W tym artykule opisujemy nowy protokół SBRT z 4D-CT i AC do leczenia przerzutów do wątroby.

Wprowadzenie

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Konwencjonalnie, przerzuty są uważane za końcowe stadium raka i wiążą się ze złym rokowaniem i przeżyciem. Jednak Mountain i wsp. W 1984 roku poinformowali, że zgodnie z ich 20-letnim doświadczeniem, całkowite chirurgiczne usunięcie przerzutów do płuc skutkuje stosunkowo wyższym wskaźnikiem przeżycia, jeśli pierwotne miejsce guza jest pod kontrolą ogólnoustrojową w czasie operacji1. Hellman i Weichselbaum w 1995 roku jako pierwsi zaproponowali oligometazy, etap pośredni między miejscowymi zmianami chorobowymi a chorobą ogólnoustrojową z poliprzerzutami, które można wyleczyć za pomocą dodatkowego leczenia miejscowego2,3. W ciągu ostatnich dziesięcioleci wczesne wykrycie przerzutów, nowatorskie metody chirurgiczne leczenia oligoprzerzutów (przerzuty) oraz skuteczna chemioterapia poprawiły rokowanie u pacjentów z przerzutami. Wątroba jest jednym z najczęstszych narządów przerzutowych do guzów litych, a chirurgiczna resekcja oligoprzerzutów do wątroby może poprawić przeżycie. Miejscowe metody ablacji, w tym ablacja prądem o częstotliwości radiowej, radioembolizacja i radioterapia, w leczeniu przerzutów do wątroby są zalecane niektórym nieoperacyjnym pacjentom w celu uzyskania niezbędnej miejscowej kontroli guza3,4,5,6,7. W ostatnich latach kilka badań prospektywnych i retrospektywnych wykazało skuteczną miejscową kontrolę przerzutów do wątroby w guzie za pomocą stereotaktycznej radioterapii ciała (SBRT), znanej również jako stereotaktyczna radioterapia ablacyjna, z tolerowaną toksycznością4,5,8,9.

Ulepszenia zostały wprowadzone w metodach pozycjonowania i unieruchamiania pacjenta; akwizycji, integracji i transferu obrazów do systemów radioterapii; zarządzania ruchem oddechowym; wysokiej dawki i szybkiego dostarczania promieniowania; oraz stromych gradientów dawki od docelowych zmian do otaczających normalnych tkanek. Dzięki tym postępom, SBRT osiąga wysoce precyzyjną i dokładną radioterapię przy minimalnej poważnej toksyczności10,11. Zarządzanie ruchami oddechowymi ma fundamentalne znaczenie dla SBRT, szczególnie w przypadku zmian w wątrobie i płucach. Technika zarządzania oddechem, która jest nieinwazyjna i wygodna klinicznie, znacznie zwiększyłaby popularność SBRT jako opcji leczenia. Ten artykuł zawiera szczegółowe informacje na temat protokołu SBRT dla przerzutów do wątroby, który wykorzystuje czterowymiarową tomografię komputerową (4D-CT) z kompresorem brzusznym (AC) do wspomagania obrazowania i zarządzania ruchami wątroby.

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Protokół

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Uzyskano zgodę Wspólnej Instytucjonalnej Komisji Rewizyjnej Uniwersytetu Medycznego w Tajpej na to badanie.

1. Konsultacje SBRT

  1. Oceń, czy pacjent kwalifikuje się do SBRT w leczeniu przerzutów do wątroby, konsultując się z wielodyscyplinarną komisją onkologiczną.
    UWAGA: Potrzeba miejscowej ablacji, a także operacji i innych opcji leczenia musi zostać oceniona przez komisję ds. nowotworów. Kryteria selekcji były następujące: 1) dorośli pacjenci o dobrym stanie sprawności (Eastern Cooperative Oncology Group 0-1), 2) kontrolowany stan nowotworowy za pomocą leków przeciwnowotworowych i z samymi oligoprzerzutami w wątrobie, 3) liczba zmian w wątrobie ≤3 i największy guz o średnicy ≤6 cm, 4) objętość wątroby (wątroba z wyłączeniem guza dużego) większa niż 700 cm3, oraz 5) bez ostrego zapalenia wątroby lub przewlekłego wirusowego zapalenia wątroby typu B pod stabilną kontrolą przeciwwirusową.
  2. Omów SBRT i związane z nim ryzyko, a także różnice między SBRT a konwencjonalną radioterapią z pacjentem9,19.

2. Symulacja CT

  1. Ułóż pacjenta w pozycji leżącej, głową do przodu na leżance z rękami nad głową.
    1. Użyj systemu (np. BodyFIX) do unieruchomienia pacjenta. Umieść pacjenta w spersonalizowanym, ewakuowanym worku próżniowym i przykryj go prześcieradłem.
    2. Zastosuj kompresor brzuszny (AC) i zaznacz głębokość AC.
      UWAGA: Klimatyzacja ogranicza ruch oddechowy pacjenta; Dlatego u niektórych pacjentów może wystąpić duszność podczas tego zabiegu. Należy zapewnić suplementację tlenu przez kaniulę nosową, aby złagodzić ich dyskomfort.
    3. Umieść czujnik śledzenia oddechu na ścianie klatki piersiowej i monitoruj przebieg oddechu.
  2. Pozyskiwanie obrazów tomografii komputerowej w celu planowania leczenia radioterapią.
    1. Wybierz tryb skanowania 4D-CT z warstwą o grubości 3 mm.
    2. Przeprowadź badanie kontrolne (120 kV, 30 mA), aby uzyskać zarówno widok przednio-tylny (AP), jak i boczny pacjenta. Kliknij "Przejdź" zarówno na ekranie, jak i na panelu sterowania.
    3. Określ pokrycie skanowania TK w paginacji "Skan spiralny" i zdecyduj o polu skanowania 4D-CT w sekcji "Skan bramkowania płuc" paginacja.
      UWAGA: Pokrycie skanu spiralnego powinno rozciągać się od wierzchołka obu płuc na odległość co najmniej 5 cm od ogonowej granicy wątroby. Pole bramkowania płuc, które jest mniejsze niż scyntygrafia spiralna, powinno obejmować wątrobę o 3-5 cm rozciągłości zarówno od czaszki, jak i ogona wątroby.
    4. Monitoruj przebieg oddechowy, aż pozostanie stabilny przez 3 minuty.
    5. Wstrzyknąć 100 ml środka kontrastowego (np. Omnipaque) w ilości 4-5 ml/s przez cewnik dożylny 18 G do żyły łokciowej.
    6. Przeprowadź kontrastową ciągłą spiralną tomografię komputerową (120 kV, 400 mAs/plaster), 15 s po wstrzyknięciu kontrastu.
    7. Następnie przeprowadź niekontrastowe badanie 4D-CT (120 kV, 2,000 mAs/plaster), klikając "Następna seria".

3. Planowanie leczenia radioterapią

  1. Importuj obrazy z symulacji tomografii komputerowej i skanów diagnostycznych do systemu planowania.
    UWAGA: Obrazy diagnostyczne mogą obejmować pozytonową tomografię emisyjną (PET)/PET-CT, obraz rezonansu magnetycznego lub diagnostyczne helikalne skany CT.
  2. Konturuj guzy przerzutowe w dużą objętość guza i sąsiednie narządy zagrożone (OAR).
    1. Wybierz narząd (w tym przypadku żołądek) i użyj pędzla, ołówka itp., aby obrysować narząd w każdym wycinku obrazu CT. Zakreśl lub zdefiniuj interesujący Cię narząd. Użyj przycisków "W górę" i "W dół", aby wyświetlić każdy plasterek obrazu.
      UWAGA: OARG obejmują płuca, żołądek, dwunastnicę, rdzeń kręgowy, wątrobę, jelito cienkie, żebra i nerki.
  3. Konturuj wewnętrzną objętość docelową (ITV) guzów zgodnie z ruchem narządów obserwowanym na dynamicznych obrazach śledzących. Dodaj 5-milimetrowy margines do ITV, aby uzyskać docelową objętość planowania (PTV).
    1. Wybierz narząd (w tym przypadku żołądek) i użyj pędzla, ołówka itp., aby obrysować narząd w każdym wycinku obrazu CT. Zakreśl lub zdefiniuj interesujący Cię narząd. Użyj przycisków "W górę" i "W dół", aby wyświetlić każdy plasterek obrazu.
  4. Przepisz dawki promieniowania 48 Gy w trzech frakcjach lub 35 Gy w pięciu frakcjach do PTV w przypadku stosunkowo dużych guzów.
    UWAGA: Plan leczenia musi uwzględniać ograniczenia wynikające z OAR; stosunkowo wysoka dawka na receptę może być dopuszczalna, jeżeli dawka promieniowania dla OAR mieści się w granicach (tabela 1).

4. Leczenie

  1. Potwierdź ponownie dane wiązki promieniowania, korzystając z codziennej kontroli jakości i upewnij się, że dane mieszczą się w normalnym zakresie.
  2. Zidentyfikuj pacjenta na podstawie jego imienia i nazwiska, daty urodzenia i dowodu osobistego. Umieść pacjenta w worku próżniowym, umieść arkusz pokrywy i zamocuj klimatyzację zgodnie z procedurą opisaną w rozdziale symulacji CT.
  3. Uzyskaj obraz 4D tomografii komputerowej wiązki stożkowej (CBCT) i wyreguluj leżankę, aby skorelować lokalizację docelową uzyskaną na obrazie 4D-CBCT z lokalizacją uzyskaną na symulacyjnych obrazach CT.
    1. Wybierz tryb 4D CBCT i potwierdź dane konfiguracji. Kliknij "Przejdź" na panelu.
  4. Po CBCT 4D załaduj pozyskane obrazy CBCT 4D do systemu IGRT. Obrazy w lewym górnym i prawym dolnym rogu pochodzą z symulacji CT jako konturowania i planowania leczenia. Prawy górny i lewy dolny róg pochodzą z CBCT 4D, który jest wykonywany codziennie przed każdą frakcją.
    1. Użyj oprogramowania, aby dostosować konfigurację. Następnie ręcznie dostosuj każdy parametr na kanapie. Kanapa ma tylko 3 ruchy liniowe w osiach X, Y i Z, podczas gdy system może mieć regulację w 6, w tym obrót, pochylenie i przechylenie. Dlatego technicy muszą potwierdzić regulację.
    2. Zapisz i wydrukuj parametry codziennej regulacji.
      UWAGA: Jeśli pozycja guza przesunie się poza granicę tolerancji 5 mm w dowolnej z sześciu osi, pacjent powinien zostać przesunięty.
  5. Dostarcz radioterapię. Potwierdź plan leczenia i konfigurację systemu. Kliknij przycisk Przejdź, aby rozpocząć leczenie. Monitoruj pacjenta za pomocą kamer w czasie rzeczywistym podczas całego zabiegu, aby zapewnić bezpieczeństwo pacjenta.

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Wyniki

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

SBRT może być realizowany przez intensywnie modulowaną radioterapię (IMRT) (z figure-results-1 6 wiązkami promieniowania) lub radioterapię łukiem wolumetrycznym (VMAT) (z ciągłym podawaniem dawki i rotacją portalu), aby pokryć wszystkie cele w jednym leczeniu, ponieważ jedna operacja może nie doprowadzić do usunięcia wszystkich guzów. Reprezentatywny plan leczenia SBRT wykazał skuteczne planowanie radioterapii w przypadku dwóch przerzutowych g...

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Dyskusja

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Deformacja wątroby i ruchy narządów wywołane oddychaniem przyczyniają się do trudności związanych z dostarczaniem promieniowania, a także problemów z konturowaniem (wyznaczaniem celu). Udoskonalenia w technikach stosowanych do zarządzania ruchami narządów doprowadziły do poprawy dokładności i precyzji leczenia, co ma zasadnicze znaczenie dla SBRT. Obecnie dostępnych jest kilka technik sterowanych obrazem i systemów zarządzania ruchem oddechowym. Wszczepienie markera fidijalnego jest powszechną techniką lokalizacji docelo...

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Oświadczenia

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Autorzy nie ujawnili żadnych informacji.

Podziękowania

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

To badanie było wspierane przez Szpital Uniwersytetu Medycznego w Tajpej (106TMUH-NE-02).

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Materiały

Lista materiałów użytych w tym artykule
NazwaFirmaNumer katalogowyKomentarze
Tomografia komputerowaPhilipsBrilliance  Duży otwór  16 Plasterek  CT, 7387Pozyskiwanie obrazów CT do konturowania i planowania
CT kontrastGE HealthcareOmnipaque 350 mg L/mLEnthus zmiana w obrazach CT
Akcelerator liniowyElektaSynergyDostarcz radioterapię
System PalnningPinnaclePinnacle 9.8Wdrożenie planowania radioterapii
Unieruchomienie: BlueBag BodyFixElekta900 mm x 2325 mm, P10104840Unieruchomić pacjenta
Unieruchomienie: BodyFix Arkusz okładkiElekta2700 mm x 1400 mm, P10102-304Unieruchomić pacjenta
Unieruchomienie: kompresor brzuszny BodyFixElektakontrola membrany, P10102-149Ogranicz ruch oddechu i ruch narządu/zmiany
Unieruchomienie: pompa próżniowaPompa próżniowa Elekta, p2 120V, P10102-110Kształtuj worek na zwłoki i prześcieradło w zależności od pacjenta

Bibliografia

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Mountain, C. F., McMurtrey, M. J., Hermes, K. E. Surgery for pulmonary metastasis: a 20-year experience. Ann Thorac Surg. 38 (4), 323-330 (1984).
  2. Hellman, S., Weichselbaum, R. R. Oligometastases. J Clin Oncol. 13 (1), 8-10 (1995).
  3. Weichselbaum, R. R., Hellman, S. Oligometastases revisited. Na. Rev Clin Oncol. 8 (6), 378-382 (2011).
  4. Comito, T., Clerici, E., Tozzi, A., D'Agostino, G. Liver metastases and SBRT: A new paradigm? Rep Pract Oncol Radiother. 20 (6), 464-471 (2015).
  5. Scorsetti, M., Clerici, E., Comito, T. Stereotactic body radiation therapy for liver metastases. J Gastrointest Oncol. 5 (3), 190-197 (2014).
  6. Shady, W., et al. Percutaneous Radiofrequency Ablation of Colorectal Cancer Liver Metastases: Factors Affecting Outcomes--A 10-year Experience at a Single Center. Radiology. 278 (2), 601-611 (2016).
  7. van Hazel, G. A., et al. SIRFLOX: Randomized Phase III Trial Comparing First-Line mFOLFOX6 (Plus or Minus Bevacizumab) Versus mFOLFOX6 (Plus or Minus Bevacizumab) Plus Selective Internal Radiation Therapy in Patients With Metastatic Colorectal Cancer. J Clin Oncol. 34 (15), 1723-1731 (2016).
  8. Salama, J. K., Milano, M. T. Radical irradiation of extracranial oligometastases. J Clin Oncol. 32 (26), 2902-2912 (2014).
  9. Rusthoven, K. E., et al. Multi-institutional phase I/II trial of stereotactic body radiation therapy for liver metastases. J Clin Oncol. 27 (10), 1572-1578 (2009).
  10. Ricardi, U., Badellino, S., Filippi, A. R. Clinical applications of stereotactic radiation therapy for oligometastatic cancer patients: a disease-oriented approach. J Radiat Res. 57 (Suppl 1), i58-i68 (2016).
  11. Wild, A. T., Yamada, Y. Treatment Options in Oligometastatic Disease: Stereotactic Body Radiation Therapy - Focus on Colorectal Cancer. Visc Med. 33 (1), 54-61 (2017).
  12. Gill, S., et al. Patient-reported complications from fiducial marker implantation for prostate image-guided radiotherapy. Br J Radiol. 85 (1015), 1011-1017 (2012).
  13. Eldredge-Hindy, H., et al. Active Breathing Coordinator Reduces Radiation Dose to the Heart and Preserves Local Control in Patients with Left Breast Cancer: Report of a Prospective Trial. Pract Radiat Oncol. 5 (1), 4-10 (2015).
  14. Swanson, T., et al. Six-year experience routinely using moderate deep inspiration breath-hold for the reduction of cardiac dose in left-sided breast irradiation for patients with early-stage or locally advanced breast cancer. Am J Clin Oncol. 36 (1), 24-30 (2013).
  15. Sweeney, R. A., et al. Accuracy and inter-observer variability of 3D versus 4D cone-beam CT based image-guidance in SBRT for lung tumors. Radiat Oncol. 7, 81(2012).
  16. Takahashi, W., et al. Verification of Planning Target Volume Settings in Volumetric Modulated Arc Therapy for Stereotactic Body Radiation Therapy by Using In-Treatment 4-Dimensional Cone Beam Computed Tomography. Int J Radiat Oncol Biol Phys. 86 (3), 426-431 (2013).
  17. Yeo, U. A., et al. Evaluation of dosimetric misrepresentations from 3D conventional planning of liver SBRT using 4D deformable dose integration. J Appl Clin Med Phys. 15 (6), 4978(2014).
  18. Shinmohigashi, Y., et al. Tumor motion changes in stereotactic body radiotherapy for liver tumors: an evaluation based on four-dimensional cone-beam computed tomography and fiducial markers. Radiat Oncol. 12, 61(2017).
  19. Goodman, B. D., et al. Long-term safety and efficacy of stereotactic body radiation therapy for hepatic oligometastases. Pract Radiat Oncol. 6 (2), 86-95 (2016).
  20. Scorsetti, M., et al. Is stereotactic body radiation therapy an attractive option for unresectable liver metastases? A preliminary report from a phase 2 trial. Int J Radiat Oncol Biol Phys. 86 (2), 336-342 (2013).
  21. Andratschke, N. H., et al. Stereotactic radiation therapy for liver metastases: factors affecting local control and survival. Radiat Oncol. 10, 69(2015).
  22. Huang, R., et al. Clinical parameters for predicting radiation-induced liver disease after intrahepatic reirradiation for hepatocellular carcinoma. Radiat Oncol. 11 (89), (2016).
  23. Huang, F., Wu, G., Yang, K. Oligometastasis and oligo-recurrence: more than a mirage. Radiat Oncol. 31 (9), 230(2014).

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Przedruki i uprawnienia

Poproś o pozwolenie na ponowne wykorzystanie tekstu lub ilustracji tego artykułu JoVE

Poproś o pozwolenie

Tagi

Skanowanie 4D CTkompresja brzucharadioterapia sterowana obrazemzarz dzanie ruchem guzaplanistyczna obj to celulokalna terapia ablacyjnaCBCT

Powiązane artykuły