Leczenie przerzutów do wątroby metodą wewnętrznej objętości docelowej w stereotaktycznej radioterapii ciała
8 maja 2018
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.
Ogólnym celem tej techniki zarządzania ruchem i kierowania obrazem jest zastosowanie stereotaktycznej radioterapii ciała lub SBRT w leczeniu przerzutów do wątroby. Środek ten może sprawić, że SBRT stanie się znacznie bardziej wykonalną i dostępną opcją leczenia przerzutów do wątroby. Głównymi zaletami tej techniki jest to, że jest nieinwazyjna, nie wymaga intensywnego szkolenia, a jej leczenie jest łatwiejsze do opanowania i działa dla nas zarówno dla pacjentów, jak i personelu.
Po raz pierwszy wpadliśmy na ten pomysł, gdy porównaliśmy marker odniesienia, kontrolę oddechu i pełnowymiarową tomografię komputerową lub CT z zastosowaniem kompresora brzusznego w napromienianiu raka wątrobowokomórkowego. Procedurę zademonstruje Yang-Bin Lin, technik z naszego działu. Aby rozpocząć, ułóż pacjenta w pozycji leżącej, głowa do przodu z rękami nad głową i przymocuj pacjenta do leżanki.
Wykonaj spersonalizowany ewakuowany worek próżniowy zgodnie z pozycją i kształtem ciała pacjenta, a następnie przykryj pacjenta prześcieradłem ochronnym. Zastosuj kompresor brzuszny i zaznacz głębokość kompresora. Następnie umieść czujnik śledzenia oddechu na ścianie klatki piersiowej i monitoruj kształt fali oddechowej.
Aby uzyskać obrazy CT do planowania leczenia radioterapią, należy najpierw wybrać tryb 4D-CT z warstwą o grubości trzech milimetrów. Kliknij przycisk Go zarówno na ekranie, jak i na panelu sterowania, aby przeprowadzić skanowanie SERV-U w celu uzyskania widoku zarówno przedniego, tylnego, jak i bocznego pacjenta. Na stronie skanowania spiralnego ustaw obszar pokrycia tomografii komputerowej tak, aby rozciągał się od wierzchołka obu płuc do pięciu centymetrów od ogonowej granicy wątroby.
Na stronie skanowania bramkowania płuc ustaw pole skanowania 4D-CT tak, aby obejmowało wątrobę, rozciągając się od trzech do pięciu centymetrów zarówno od granicy czaszki, jak i ogonowej wątroby. Gdy kształt fali oddechowej jest stabilny przez trzy minuty, wstrzyknąć 100 mililitrów odpowiedniego środka kontrastowego przez cewnik dożylny o rozmiarze 18 do żyły łokciowej z szybkością od czterech do pięciu mililitrów na sekundę. 15 sekund po wstrzyknięciu całego środka należy przeprowadzić kontrastową, ciągłą spiralną tomografię komputerową.
Następnie kliknij następna seria, aby przeprowadzić skan 4D-CT. W celu zaplanowania leczenia radioterapią należy najpierw zaimportować obrazy z symulacji tomografii komputerowej i skanów diagnostycznych do systemu planowania. Aby obrysować guzy przerzutowe w dużą objętość guza i sąsiednie zagrożone narządy, najpierw wybierz interesujący nas narząd, a narzędzie do konturowania wybierz narząd w każdym wycinku CT.
Całkowitą objętość guza można określić za pomocą obrazów diagnostycznych z tomografii komputerowej, rezonansu magnetycznego i skanów nieprzezroczystych. A także kontrastowe obrazy z symulacji tomografii komputerowej. Następnie obrysuj wewnętrzną objętość docelową guzów zgodnie z ruchem narządu obserwowanym na dynamicznych obrazach śledzących, dodając pięciomilimetrowy margines do wewnętrznej objętości docelowej, aby uzyskać planowaną objętość docelową.
Obserwuj wszystkie dynamiczne obrazy całego obszaru wątroby, aby ustalić guz i ruch wątroby podczas oddychania. Następnie obrysuj wewnętrzną objętość docelową we wszystkich dynamicznych wycinkach, aby objąć cały ruch guza. W dniu zabiegu należy najpierw zidentyfikować pacjenta za pomocą imienia i nazwiska, daty urodzenia oraz dowodu osobistego.
Umieścić pacjenta w worku próżniowym. Umieść arkusz pokrywy i zamocuj kompresor brzuszny, jak pokazano. Gdy pacjent jest gotowy, należy uzyskać obraz 4D tomografii komputerowej wiązki stożkowej i wyregulować leżankę, aby powiązać lokalizację docelową uzyskaną na obrazie tomografii komputerowej wiązki stożkowej 4D z lokalizacją uzyskaną na symulacyjnych obrazach TK.
Po zakończeniu skanowania należy załadować obraz do systemu radioterapii sterowanej obrazem. Obrazy w lewym górnym i prawym dolnym rogu pochodzą z symulacji tomografii komputerowej do konturowania i planowania leczenia. Prawy górny i lewy dolny róg obrazów pochodzą z tomografii komputerowej wiązki stożkowej 4D. Porównaj różnicę pozycji pacjenta zgodnie z obrazami z symulacji tomografii komputerowej i codziennie potwierdzaj miejsce zabiegu.
Następnie ręcznie dostosuj pozycję leżanki, aby wyeliminować błąd ustawienia pozycji pacjenta. Zapisz i wydrukuj parametry do codziennej regulacji. Następnie potwierdź plan leczenia i konfigurację systemu, a następnie kliknij go, aby rozpocząć leczenie, monitorując pacjenta podczas całego zabiegu za pomocą kamer w czasie rzeczywistym, aby zapewnić bezpieczeństwo pacjenta.
W tym badaniu plan leczenia SBRT wykazał skuteczne planowanie radioterapii w przypadku dwóch guzów przerzutowych wątroby, w przypadku których operacja lub inna miejscowa terapia ablacyjna nie była możliwa. Dwa guzy przerzutowe miały trzy centymetry i 4,3 centymetra długości i objętość odpowiednio 13 centymetrów sześciennych i 22 centymetry sześcienne. Przepisana dawka wynosiła 50 grejów w pięciu frakcjach, a cztery częściowe łuki wiązki były skierowane tak, aby uniknąć zagrożonych narządów.
Te histogramy objętości dawki ilustrują pokrycie obu guzów, przy czym 100% objętości planowanej objętości docelowej jest pokryte ponad 95% przepisanej dawki, oraz dawkami promieniowania dla zagrożonych narządów, w odpowiednio ograniczonym zakresie. Po opanowaniu, symulacja CT i wskazówki obrazowe przed każdym krokiem frakcji mogą zostać zakończone w ciągu 10 minut, jeśli zostaną wykonane prawidłowo. Podczas wykonywania tej procedury należy pamiętać o monitorowaniu stanu pacjenta, aby potwierdzić, że jest on w stanie tolerować i normalnie oddychać pod uciskiem brzucha.
Po jej wdrożeniu, technika ta utorowała drogę onkologom radioterapeutom w inspiracji do wywierania miejscowej kontroli wszystkich miejscowych przerzutów w wątrobie bez inwazyjnego zarządzania ruchem lub niewygodnych technik naprowadzania obrazu w SBRT. Po obejrzeniu tego filmu powinieneś dobrze zrozumieć, jak dostosować skan 4D-CT z kompresorem brzusznym do radioterapii sterowanej obrazem i wewnętrzną objętość docelową w SBRT do przerzutów do wątroby. Ponieważ nie każdy pacjent kwalifikuje się lub chce poddać się inwazyjnemu zabiegowi, technika ta zapewnia nieinwazyjną wygodną opcję, która wymaga minimalnego przeszkolenia w zakresie miejscowej operacji oligometastazy w wątrobie.
Wyświetl pełny transkrypt i uzyskaj dostęp do tysięcy filmów naukowych
Przegląd
Niniejszy artykuł przedstawia szczegółowy protokół zastosowania stereotaktycznej radioterapii ciała (SBRT) z wykorzystaniem czterowymiarowej tomografii komputerowej (4D-CT) oraz kompresora brzusznego (AC) w leczeniu przerzutów do wątroby. Technika ta oferuje nieinwazyjne, wydajne i precyzyjne podejście do miejscowej kontroli guza, szczególnie u pacjentów niekwalifikujących się do operacji lub innych lokalnych terapii ablacyjnych. Protokół kładzie nacisk na komfort pacjenta, powtarzalność oraz skuteczne zarządzanie ruchem oddechowym podczas planowania i przeprowadzania radioterapii.
Kluczowe elementy badania
Dziedzina nauki
- Onkologia radiacyjna
- Obrazowanie medyczne
- Terapia nowotworów
Wstęp
- SBRT dostarcza wysoką, precyzyjną dawkę promieniowania do guzów, minimalizując ekspozycję otaczających zdrowych tkanek.
- Tradycyjne techniki zarządzania ruchem mogą być inwazyjne lub uciążliwe dla pacjentów.
- 4D-CT z kompresorem brzucha umożliwia nieinwazyjne i powtarzalne zarządzanie ruchem oddechowym.
- Podejście to jest coraz częściej stosowane w przypadku zmian w wątrobie, choć protokoły różnią się od tych stosowanych przy zmianach w płucach.
Cel badania
- Opisanie i zademonstrowanie nowego protokołu SBRT z wykorzystaniem 4D-CT i kompresora brzusznego w leczeniu przerzutów do wątroby.
- Zapewnienie nieinwazyjnej, przyjaznej dla pacjenta alternatywy w zakresie kontroli ruchomości podczas radioterapii.
- Poprawa wykonalności i dostępności SBRT w przypadku przerzutów ograniczonych do wątroby.
Zastosowane metody
- Upozycjonowanie pacjenta w spersonalizowanym worku próżniowym z rękami uniesionymi nad głową i zastosowaniem kompresji brzucha.
- Umieszczenie czujnika śledzenia oddechu w celu monitorowania przebiegu czynności oddechowych.
- Nabycie obrazów 4D-CT z kontrastem do planowania leczenia, obejmujących wątrobę i obszary przyległe.
- Wyznaczenie konturów objętości guza (GTV), wewnętrznej objętości celu (ITV, uwzględniającej ruchy oddechowe) oraz planowanej objętości celu (PTV).
- Codzienne naprowadzanie obrazowe z wykorzystaniem 4D CBCT w celu weryfikacji i korekty ułożenia pacjenta przed każdą frakcją leczenia.
- Realizacja SBRT z monitorowaniem pacjenta w czasie rzeczywistym w celu zapewnienia bezpieczeństwa.
Główne wyniki
- Pomyślne zaplanowanie i przeprowadzenie SBRT dla dwóch przerzutów w wątrobie (o długości 3,0 cm i 4,3 cm).
- Dawka przepisana wyniosła 50 Gy w pięciu frakcjach, z zastosowaniem czterech częściowych łuków wiązki w celu oszczędzenia narządów krytycznych.
- 100% planowanej objętości celu otrzymało ponad 95% dawki przepisanej, podczas gdy narządy krytyczne pozostały w bezpiecznych granicach dawki.
- Kroki symulacji CT oraz naprowadzania obrazowego mogą zostać wykonane sprawnie (około 10 minut każdy) po opanowaniu procedury.
Wnioski
- Opisany protokół umożliwia precyzyjną, nieinwazyjną terapię SBRT w leczeniu przerzutów do wątroby z efektywnym zarządzaniem ruchem.
- Technika ta jest dostępna, wymaga minimalnego przeszkolenia i jest dobrze tolerowana przez pacjentów.
- Rozszerza ona możliwości lokalnej kontroli oligoprzetrzutów wątroby, zwłaszcza u pacjentów niekwalifikujących się do procedur inwazyjnych.
Najczęściej zadawane pytania
Znaczenie dla przemysłu
Precyzyjne zarządzanie ruchem w stereotaktycznej radioterapii ciała (SBRT) w przypadku przerzutów do wątroby rozwiązuje kluczowy problem dostarczania wysokich dawek zlokalizowanej dawki do ruchomych celów. Integracja czterowymiarowej tomografii komputerowej (4D-CT) z kompresorem brzusznym umożliwia powtarzalne, nieinwazyjne celowanie, co zwiększa pewność prognostyczną w zakresie lokalnej kontroli guza. Niniejszy protokół zwiększa wykonalność i skalowalność SBRT w przypadku nieoperacyjnych zmian w wątrobie, co bezpośrednio wpływa na wczesną translację kliniczną i rozszerzenie portfolio terapeutycznego.
Zastosowania strategiczne w badaniach i rozwoju biofarmaceutycznym
Wczesne etapy odkrywania i walidacja celu
- Umożliwia ilościową ocenę ruchu guza oraz wyznaczanie obszarów docelowych w badaniach nad radioterapią.
- Wspiera biologiczną redukcję ryzyka poprzez dokładne mapowanie granic guza i narządów krytycznych.
- Zwiększa pewność predykcyjną w zakresie wyników kontroli miejscowej w modelach przedklinicznych i translacyjnych.
Przesiewanie i opracowanie testu
- Standaryzuje protokoły obrazowania i zarządzania ruchem w celu zapewnienia powtarzalności planowania radioterapii.
- Ułatwia ilościowy pomiar rozkładu dawki oraz pokrycia celu.
- Umożliwia wiarygodną ocenę nowych schematów radioterapii lub radiosensybilizatorów w układach organów ruchomych.
Badania translacyjne i przedkliniczne
- Jest zgodny z modelami istotnymi dla przebiegu choroby poprzez uwzględnienie ruchomości guza wywołanej oddychaniem.
- Zapewnia ciągłość od etapu odkryć po przedkliniczną walidację strategii ablacji miejscowej.
- Stanowi platformę dla rozwoju technologii nieinwazyjnej radioterapii z uwzględnieniem analizy ryzyka.
Integracja potoku i przepływu pracy
Niniejszy protokół pozycjonuje zarządzanie ruchem w SBRT w oparciu o 4D-CT jako pomost między biologią odkrywczą a translacyjnymi i przedklinicznymi badaniami nad radioterapią, umożliwiając rzetelną walidację celu oraz analitykę ilościową.
- Biologia odkrywcza: Umożliwia powtarzalne testowanie hipotez dotyczących ruchu guza i definiowania objętości celu.
- Przesiewanie: Zapewnia zstandaryzowane, ilościowe wyniki obrazowania do optymalizacji protokołu.
- Analityka: Umożliwia analizę histogramów dawka-objętość oraz porównawczą ocenę planów leczenia.
- Badania translacyjne: Zapewnia ciągłość w ocenie nieinwazyjnej ablacji miejscowej w warunkach przedklinicznych i klinicznych.
- Wykorzystanie w przedsiębiorstwie: Ustanawia skalowalny, nieinwazyjny przepływ pracy, który można dostosować do innych ruchomych układów narządowych.
Wpływ operacyjny i przedsiębiorczy
- Wartość naukowa: Zwiększa pewność prognostyczną i redukuje niejednoznaczność mechanistyczną w celowaniu radioterapeutycznym.
- Wartość operacyjna: Optymalizuje przepływ pracy dzięki nieinwazyjnym, powtarzalnym procedurom wymagającym minimalnego przeszkolenia.
- Wartość strategiczna: Wspiera efektywne podejmowanie decyzji go/no-go w strategiach ablacji miejscowej w przypadku celów ruchomych.
- Wpływ na portfolio: Umożliwia priorytetyzację innowacji w radioterapii dla przerzutów nieoperacyjnych z uwzględnieniem analizy ryzyka.
Wskazówki dotyczące wdrożenia
- Wymaga wiedzy specjalistycznej w zakresie planowania radioterapii oraz zarządzania ruchem w obrazowaniu.
- Wymaga dostępu do obrazowania 4D-CT, urządzeń do kompresji brzucha oraz zaawansowanego oprogramowania do planowania.
- Wymaga standaryzacji międzyzespołowej w zakresie protokołów obrazowania, konturowania i dostarczania leczenia.
- Możliżna jest konieczność adaptacji w zależności od lokalizacji guza lub populacji pacjentów.
- Tolerancja pacjenta oraz stabilność oddechowa podczas kompresji muszą być monitorowane przez cały czas trwania leczenia.
