Radiochirurgie stéréotaxique pour Gynecologic Cancer

Summary

La radiothérapie stéréotaxique corps (SBRT) implique guidée par l'image, le rayonnement ablatif livré à un cancer cible réfractaire à la chimiothérapie ou à la radiothérapie conventionnelle. Le robot-armé Cyberknife SBRT système, en utilisant la localisation de cibles sophistiquée, offre des doses de rayonnement hypofractionnée capables de stérilisation cibles cancéreuses. Cet article examinera de nouveaux rôles thérapeutiques de SBRT pour les cancers gynécologiques.

Abstract

La radiothérapie stéréotaxique corps (SBRT) se distingue en nécessitant une immobilisation rigide plus patient, la comptabilisation des mouvements respiratoires, la planification du traitement complexe, à bord d'imagerie, et le nombre réduit de doses de rayonnement ablatives au cancer vise habituellement réfractaires à la chimiothérapie et la radiothérapie conventionnelle. Domaines de traitement "Pencil Beam" Steep dose de rayonnement SBRT abandon au large de permis étroit pour être utilisé pour le traitement ablatif rayonnement condensé en 1 à 3 traitements.

Les médecins traitants doivent être conscients que SBRT arrive à un plus grand risque de blessure des tissus normaux et la chance de miss tumeur géographique. Les deux doivent être abordés par l'immobilisation des cibles du cancer et par l'administration du traitement de haute précision. Immobilisation cible le cancer a été réalisé grâce à l'utilisation des moulages en mousse de polystyrène indexés sur mesure, sacs de fèves évacuées, ou le corps-fix moules avec le patient indépendant compression abdominale. Mouvement Intrafraction ^1-3 de targe le canceren raison de la respiration ct maintenant peut être réduit par le patient en réponse techniques l'apnée, ⁴ embouchure pour patient respiratoire coordination active, ⁵ respiration en corrélation tomodensitométrie, ⁶ ou guidée par l'image de suivi de repères implantés à l'intérieur et autour d'une tumeur mobile. ^7-9 Le Cyberknife système (Accuray [Sunnyvale]) utilise un accélérateur de rayonnement linéaire monté sur un bras robotique industriel qui suit précisément le mouvement respiratoire du patient par une caméra-ensemble de chenilles diodes électroluminescentes (DEL) imprégnées sur un gilet muni d'un patient. ¹⁰ Des réductions substantielles dans les marges de radiothérapie peut être réalisée par le suivi de mouvement, en fin de compte rendre un plus petits volumes cibles de planification qui sont irradiés avec une précision sub-millimétrique. ^11-13

Cibles du cancer traités par SBRT sont irradiés par des faisceaux convergents, bien collimatés. Dose de rayonnement résultant de cancer histogrammes volumes cibles ont une plus pronomced rayonnement "l'épaule", indiquant une forte couverture cible de pourcentage et un petit haut-dose de rayonnement "de la queue." Ainsi, conformalité cible accrue se fait au détriment de l'uniformité des doses a diminué dans la cible du cancer SBRT. Cela peut avoir des implications à la fois pour le contrôle tumoral après dans la cible SBRT et la tolérance des tissus normaux d'organes à risque. En raison de la forte dose falloff SBRT, la possibilité d'échapper à la maladie occulte la dose de rayonnement ablatif se produit lorsque les objectifs du cancer ne sont pas pleinement reconnus et l'insuffisance des marges de dose SBRT sont appliquées. Volume cible clinique (CTV) l'expansion de 0,5 cm, ce qui entraîne un volume cible plus large de planification (PTV), est associée à la cible de maîtrise accrue sans lésion tissulaire excessive normale. ^7,8 réduction supplémentaire de la probabilité de manquer géographique peut être réalisée par incorporation de 2 - ^[18 F] fluoro-2-désoxy-D-glucose ⁽¹⁸ F-FDG) par émission de positons (TEP) ⁸ Utilisation de ¹⁸ F-FDG PET / CT dans SBRT treatme.planification nt n'est que le début des tentatives pour découvrir de nouvelles signatures de cibles d'imagerie moléculaire pour les cancers gynécologiques.

Protocol

1. Stéréotaxique radiochirurgie CyberKnife consultation

1. Décrivent le traitement radiochirurgie Cyberknife. Cyberknife radiochirurgie implique l'utilisation d'un accélérateur linéaire monté sur un bras robotique industriel similaire à des machines utilisées pour fabriquer des automobiles. Bras robotique déplace l'accélérateur linéaire dans l'espace tridimensionnel autour d'un patient à mesure qu'elle progresse à travers 'butées des traitements multiples pour une livraison de faisceau. Croisée plan de rayons X sont obtenus pendant le traitement pour vérifier le patient est dans une position correcte de traitement. Depuis la livraison du faisceau de traitement ne se limite pas à un plan à deux dimensions, ce système améliore encore la capacité de délivrer des doses de rayonnement concentrés pour cibles cancéreuses tout en minimisant la dose de rayonnement pour la peau critique et des structures des organes viscéraux.
2. Discuter des risques radiochirurgie CyberKnife. Radiochirurgie CyberKnife peut se traduire par de tannage et de rougeur de la peau, la fatigue, des nausées fréquentes ou diarrhea, rare lésion des organes viscéraux, des muscles, des nerfs, et une lésion osseuse, et très faible risque de deuxième cancer.

2. Stéréotaxique radiochirurgie CyberKnife placement Fiducial

1. Décrire le placement fiduciaire. Femmes traitées pour cancers gynécologiques, persistants ou récurrents subir coopérative ou CT-guidée de placement d'au moins trois simples 1,6 x 3 mm repères or tissus mous (environ la taille d'un grain de riz) à l'intérieur ou près de la cible contre le cancer. Agrafes chirurgicales placés au moment de la chirurgie antérieur ne sont pas d'une densité suffisante pour être utilisé comme repères radiochirurgicaux. Agrafes chirurgicales n'interfèrent pas avec radiochirurgical ciblage en raison de la différence de densité.
2. Indiquer l'emplacement des repères d'alignement par rapport à la cible de radiochirurgie. Repères sont placés à différentes profondeurs de tissu autour de la cible de radiochirurgie et doivent être séparés par deux centimètres ou plus. Repères sont positionnés dans les 4 à 6 centimètres de l'tArget.

3. Stéréotaxique de planification de traitement de radiochirurgie Cyberknife

1. Discuter de la planification du traitement radiochirurgical. Au moins une semaine après le placement de repère (c.-à-, de sorte que la guérison s'est produite et le mouvement fiduciaire est réduit au minimum), les patients subissent CT-guidée de simulation de traitement SBRT. Dans notre programme, à deux broches localisée évacués sous vide sac immobilisation pelvienne est utilisée.
2. Indiquez le positionnement du patient sur ​​la table de traitement. Les femmes sont traitées dans une position de traitement en décubitus dorsal sur la table Cyberknife radiochirurgical plat.
3. Discutez cible et immobilisation du patient. Le patient peut subir évacués sous vide sac d'immobilisation à réduire le mouvement intrafraction lors de l'accouchement dose de rayonnement. Une fois immobilisé, les femmes subissent non-opposition contiguë axiale CT imagerie à haute résolution (1 à 1 emplacement, épaisseur 1,0 mm tranche, tension 120 kV, 450 mAs).
4. Discuter de l'utilisation des avancéesd'imagerie pour la localisation de cibles. Après l'imagerie CT, les femmes subissent de préférence classique ¹⁸ F-FDG PET / CT Imagerie en position de traitement SBRT même. Alternativement, les femmes peuvent subir classique contraste d'imagerie par résonance magnétique pelvienne.
5. Décrire l'image de co-inscription pour la planification du traitement radiochirurgical. Images de haute résolution CT et ¹⁸ F-FDG PET / CT sont importés pour la planification d'une radiothérapie inverse sur le MultiPlan 3.5.2 Système de planification de traitement (Accuray).
6. Décrire l'approche d'équipe à la planification du traitement radiochirurgical. Pour la planification du traitement, à la fois un radio-oncologue et gynécologiques oncologue contour des volumes cibles cancéreuses cibles cliniques (TVC). Autres maladies des tissus à risque est profilée et est incluse dans les TVC. À proximité des structures tissulaires normales telles que l'intestin grêle, du rectum, vessie, foie, reins, poumons, bilatéraux fémurs proximaux, le vagin, et les racines nerveuses sacrées sont profilées parle radio-oncologue.
7. Décrivez la prescription de dose de rayonnement. Une dose de prescription rayonnement de 3 × 800 = 2400 cGy cGy (communément à la ligne isodose 70%) a été sélectionné. Dans un 200 cGy équivalent de dose de calcul biologique, près de 6170 cGy sont livrés avec cette prescription en supposant un «α / β" ratio de 10 pour une tumeur. Le rayonnement émis à partir d'un accélérateur linéaire SBRT est collimaté soit en utilisant l'un des 12 collimateurs de tungstène circulaire fixe (5 à 60 mm) ou en utilisant un alliage de tungstène-cuivre segmenté hexagone IRIS collimateur. ¹⁴ organes normaux ont une tolérance de rayonnement et d'utiliser des paramètres histogramme dose-volume pour les tissus normaux au cours de la contrainte radiochirurgie stéréotaxique ablatif sont énumérés dans le tableau 1.

4. Stéréotaxique de livraison Cyberknife traitement de radiochirurgie

1. Effectuez la vérification d'image croix-plan. Pendant Cyberknife SBRT, les tissus mous repères(Ou, dans certains cas rigides repères anatomiques tels que le crâne pour les lésions intracrâniennes et la colonne vertébrale pour les lésions du rachis) sont suivis par la Croix-plan d'imagerie radiographique et a confirmé être à l'emplacement cible prévue par le système cible localisation (TLS) sous-système.
2. Vérifier le positionnement cible. Repères sont suivis dans trois et jusqu'à six degrés de liberté (c.-à-x, y, z, tangage, roulis et lacet). Images générées par les TLS sont automatiquement enregistrées et comparées avec des radiographies reconstruites numériquement (DRR) générés à partir du traitement initial de planification CT scan.
3. Vérifier le positionnement cible. Si les résultats de l'enregistrement automatique indiquent que repères ont changé au-delà des tolérances prédéfinies dans l'une quelconque des six degrés de liberté (x, y, z, tangage, roulis et lacet), le traitement est automatiquement mise en pause. Repositionnement du patient se produit alors.
4. Considérez mouvement de la cible. Les cibles qui se déplacent avec les mouvements respiratoires sont treated utilisant le sous-système de suivi Synchrony respiratoire (Synchrony). Avec l'utilisation d'une caméra montée dans la chambre de traitement, le système surveille en permanence la fréquence respiratoire du patient (par exemple, obtenir des données de position externes) avec l'utilisation de diodes électroluminescentes (LED) apposés sur une veste autour du thorax du patient. ¹⁰ Ensemble les informations de localisation repère (données de position internes) obtenu à partir transversale plan de rayons X, le système Synchrony construit un modèle de corrélation avec les données externes et les données internes. Ce modèle de corrélation permet au bras robotique de suivre tout mouvement respiratoire induite par de la cible tandis que lors de la livraison de tout et de tous les faisceaux de traitement.
5. Le traitement peut entraîner 100-150 postes de traitement livrables du bras robotique. Les traitements peuvent durer de 30 à 90 minutes.

5. Les résultats représentatifs

Radiothérapie stéréotaxique corps (SBRT) peut impliquer de nombreux faisceaux de rayonnement individuelles ( vecteurs bleus) qui convergent toutes sur un seul ou plusieurs objectifs étroitement liés rayonnement cliniques, comme le montre la figure 1A. Un représentant de bons résultats planification radiochirurgical donne un traitement SBRT livrable avec la dose de rayonnement couverture élevée du volume cible et le cancer conformalité cible le cancer. Figures 1B-D montrent 131 faisceaux ont été utilisés pour traiter une rechute pelvienne d'un cancer de l'ovaire cible chemorefractory plus de 42 minutes. SBRT prescrit à la ligne isodose 80% rendu 100% de couverture du volume cible clinique avec un indice de 1,94 conformalité pour une dose totale de 2400 cGy en fractions quotidiennes trois cGy 800. Les histogrammes dose-volume pour la cible clinique (rouge) et pour les structures critiques du rectum (brun), de la vessie (jaune), l'intestin grêle (lumière bleue) sacrés nerfs (tan) et les hanches (orange) sont représentés dans la figure 2.

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Figure 2. Histogrammes dose-volume pour la cible clinique (rouge) et pour les structures critiques du rectum (brun), de la vessie (jaune), l'intestin grêle (lumière bleue) sacrés nerfs (tan) et les hanches (orange).

Discussion

Encourager les résultats SBRT début ont alimenté la recherche clinique de la radiochirurgie pour le traitement de persistants ou récurrents, les cancers gynécologiques. ^{7, 8, 15} données en question les effets radiobiologiques et le mode de la mort cellulaire résultant de SBRT. Les petites études cliniques ont montré que des doses de rayonnement ablatifs fournis par SBRT produire ciblées taux de contrôle des maladies de plus de 90%. Contrairement à rayonnement classique, il a été difficile de combiner avec des chimiothérapies SBRT radiosensibilisation et cytotoxique / cytostatique. Mieux cibler le cancer grâce à l'expansion de planification accrus volume de traitement et par l'inclusion de ¹⁸ F-FDG PET / CT images a amélioré les résultats cliniques. S'il est impératif de se pencher sur d'autres méthodes de prestation de la dose de rayonnement escalade avec une grande précision, il reste indécis quant SBRT peut fournir une efficacité thérapeutique équivalente aussi bas et haut débit de dose de curiethérapie. En effet, la brachythérapie est le plus communément et valien date du technique pour obtenir d'escalade de dose de rayonnement dans les objectifs de cancer gynécologique. En tant que tel, à la fois l'enthousiasme et la prudence sont appropriés à la lecture des données SBRT disponibles pour le traitement des cancers gynécologiques.

Materials

List of materials used in this article

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Cyberknife système	Accuray (Sunnyvale, CA)