Summary
Radiothérapie stéréotaxique corps (SBRT) nécessite précision et exactitude rigoureuse pour délivrer des doses de rayonnement élevée par fraction de volumes petit traitement pour améliorer le contrôle de la tumeur et en même temps réduire la toxicité. Ici, nous présentons un protocole de gestion de mouvement respiratoire non invasive et cliniquement commode pour SBRT pour des métastases hépatiques.
Abstract
Le pronostic des patients atteints de cancers métastatiques s’est améliorée au cours des dernières décennies en raison de la chirurgie chimiothérapie et oligometastatic efficace. Pour les patients inopérables, thérapies ablation locale, comme la radiothérapie stéréotaxique corps (SBRT), peuvent assurer le contrôle de la tumeur locale efficace à toxicité minimale. En raison de sa haute précision et exactitude, SBRT délivre une dose plus élevée de rayonnement par fraction, est plus efficace et cible les petits volumes d’irradiation que ne le fait la radiothérapie conventionnelle. En outre, des gradients de forte dose de lésions cibles aux tissus normaux environnants sont atteints en utilisant SBRT ; ainsi, SBRT fournit un meilleur contrôle de la tumeur et présente moins d’effets secondaires que la radiothérapie conventionnelle. L’utilisation de SBRT est répandue pour traiter des lésions intracrâniennes (appelées radiochirurgie stéréotaxique) ; Cependant, il est maintenant également utilisé pour le traitement des métastases spinales et surrénales. En raison de progrès dans l’aide guidée par l’image et gestion des mouvements respiratoires, plusieurs études ont étudié l’utilisation des SBRT pour le traitement des tumeurs du poumon ou du foie, qui se déplacent comme un patient respire. Les résultats de ces études ont suggéré que SBRT contrôle favorablement les tumeurs en cas de déplacement des lésions.
La tomodensitométrie à quatre dimensions (4D-TDM) avec un compresseur abdominale (AC) est cliniquement pratique pour la gestion efficace de mouvement respiratoire. Parce que cette méthode est non invasive et permet la respiration libre, son utilisation réduit les complications. En outre, les patients considèrent cette méthode pratique. En outre, il est considéré comme plus efficace que d’autres méthodes de gestion de mouvement respiratoire par des médecins et thérapeutes. L’utilisation de 4D-CT avec un AC pour traiter des lésions pulmonaires a également été largement étudiée, et la technique est plus accepté pour traiter des lésions hépatiques. Cependant, les protocoles pour l’utilisation de 4D-CT avec un AC pour traiter des lésions hépatiques sont différentes de celles utilisées pour traiter des lésions pulmonaires. Dans cet article, nous décrivons un nouveau protocole pour SBRT avec 4D-CT et un AC pour le traitement des métastases hépatiques.
Introduction
Conventionnellement, est considéré comme la phase terminale de cancer et des métastases est associée à un pronostic sombre et la survie. Cependant, montagne et al. en 1984, a signalé que selon leur expérience de 20 ans, l’ablation chirurgicale complète de métastase pulmonaire aboutit à un taux de survie relativement plus élevé si le site de la tumeur primaire est sous contrôle systémique au moment de la chirurgie1. Hellman et Weichselbaum en 1995 premières oligometastases proposées, une étape intermédiaire entre les lésions localisées et les maladies systémiques avec polymetastases, qui peut être guérie à l’aide d’un traitement local supplémentaire2,3. Ces dernières décennies, la détection précoce des métastases, nouvelles méthodes chirurgicales pour le traitement des oligometastases (metastasectomy) et la chimiothérapie efficace ont amélioré le pronostic chez les patients présentant des métastases. Le foie est l’un des plus courants organes métastatiques des tumeurs solides et la résection chirurgicale d’oligometastases hépatique peut améliorer la survie. Méthodes locales, y compris l’ablation par radiofréquence, radioembolization et la radiothérapie, pour le traitement des métastases hépatiques ont été recommandées pour certains patients inopérables atteindre la tumeur locale nécessaire contrôle3,4 , 5 , 6 , 7. dans les dernières années, plusieurs études prospectives et rétrospectives ont rapporté de contrôle de la tumeur locale efficace des métastases hépatiques par radiothérapie stéréotaxique corps (SBRT), aussi connu comme la radiothérapie stéréotaxique ablatif avec tolérable la toxicité4,5,8,9.
Améliorations ont été apportées dans le positionnement du patient et des méthodes d’immobilisation ; acquisition d’images, l’intégration et le transfert aux systèmes de radiothérapie ; gestion des mouvements respiratoires ; sortie de haut-dose et livraison rapide radiation ; et des gradients de forte dose de lésions cibles aux tissus normaux environnants. En raison de ces avances, SBRT réalise une radiothérapie très précise et précise avec un minimum de toxicité grave10,11. Gestion de mouvement respiratoire est fondamentale pour SBRT, en particulier pour les lésions hépatiques et pulmonaires. Une technique de gestion respiratoire qui est non invasif et cliniquement pratique augmenterait sensiblement la popularité de SBRT comme une option thérapeutique. Cet article décrit un protocole SBRT pour métastases hépatiques qui utilise la tomodensitométrie à quatre dimensions (4D-TDM) avec un compresseur abdominal (AC) pour assistance guidée par l’image et de la gestion de la motion du foie.
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Protocol
Approbation de Taipei Medical University Joint Institutional Review Board a été obtenue pour cette étude.
1. SBRT Consultation
- Évaluer l’admissibilité patiente pour SBRT pour le traitement des métastases hépatiques en consultant un comité multidisciplinaire de tumeur.
Remarque : La nécessité d’ablation locale ainsi que fonctionnement et autres options thérapeutiques doivent être évaluées par le jury de la tumeur. Nos critères de sélection étaient les suivants : état de cancer patients 1) adultes avec un statut de bonne performance (Eastern Cooperative Oncology Group 0-1), 2) contrôlées par des médicaments anticancéreux et avec seulement oligometastases dans le foie, 3) nombre de lésions hépatiques ≤3 et plus grande tumeur 6 cm de diamètre, 4) du volume du foie (le foie à l’exclusion de tumeur brut) supérieure à 700 cm3et 5) sans une hépatite aiguë ou chronique de l’hépatite B sous contrôle antiviral stable. - Discutez SBRT et ses risques connexes ainsi que les différences entre SBRT et radiothérapie conventionnelle avec le patient9,19.
2. CT Simulation
-
Installer le patient dans une position en décubitus dorsal, tête la première sur le canapé avec les bras au-dessus de la tête.
- Utilisez un système (par exemple, BodyFIX) pour immobiliser le patient. Positionner le patient dans un sac personnalisé et évacué et couvrir le patient avec une feuille de couverture.
- Appliquez un compresseur abdominal (AC) et marquer la profondeur de l’AC.
NOTE : L’AC restreint les mouvements de respiration du patient ; par conséquent, certains patients peuvent développer des dyspnée durant cette procédure. La supplémentation en oxygène par la canule nasale doit être fournie pour soulager leur malaise. - Placez le capteur de respiration-suivi sur la paroi thoracique et surveiller le signaux respiratoire.
-
Acquisition d’images de CT pour la planification des traitements de radiothérapie.
- Choisissez le mode de numérisation 4D-CT avec une épaisseur de tranche de 3 mm.
- Procéder à un balayage de surview (120 kV, 30 mA) pour obtenir les deux antéro-postérieur (AP) et vue latérale du patient. Cliquez sur " "Go » sur l’écran et le panneau de configuration.
- Déterminer la couverture de balayage de CT sous « Balayage hélicoïdal » pagination et décider le champ de balayage de 4D-CT sous « Pulmonaire blocage scan » pagination.
Remarque : La couverture de l’hélicoïdal devrait s’étendre de l’apex des deux poumons à une distance d’au moins 5 cm de la bordure caudale du foie. Le champ de balayage gating pulmonaire, qui est plus petit que le balayage en spirale, couverture le foie avec un 3-5 cm devrait s’étendre de frontières fois crânial et caudales du foie. - Contrôler la forme d’onde respiratoire jusqu'à ce qu’elle reste stable pendant 3 min.
- Injecter 100 mL d’agent de contraste (p. ex., Omnipaque), à raison de 4 à 5 mL/s, grâce à un cathéter i.v. de 18 G en antécubitale veine.
- Mener une tomodensitométrie hélicoïdale contigue contrastée (120 kV, 400 mAs/tranche), 15 s après l’injection de contraste.
- Par la suite procéder à un non-contraste 4D-CT scan (120 kV, mAs/tranche de 2 000) en cliquant sur « Next Series ».
3. planification des traitements de radiothérapie
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Importer des images de la simulation de CT et les tests de diagnostic dans le système de planification.
NOTE : Les images diagnostiques peuvent inclure par émission de positrons (TEP) / PET-CT, image de résonance magnétique ou diagnostic CT hélicoïdal scanne. -
Tumeurs métastatiques contours en volume brut de tumeur et des organes adjacents en péril (avirons).
- Choisissez un organe (ici, l’estomac) et utilisez le pinceau, crayon, etc.. pour le contour de l’orgue dans chaque tranche de l’image de CT. Cercle ou définir l’organe d’intérêt. Utilisez « Up » et « Down » boutons pour afficher chaque tranche de l’image.
Remarque : Les avirons incluent les poumons, estomac, duodénum, moelle épinière, foie, intestin grêle, côtes et reins.
- Choisissez un organe (ici, l’estomac) et utilisez le pinceau, crayon, etc.. pour le contour de l’orgue dans chaque tranche de l’image de CT. Cercle ou définir l’organe d’intérêt. Utilisez « Up » et « Down » boutons pour afficher chaque tranche de l’image.
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Contour du volume cible interne (ITV) des tumeurs selon orgue mouvement observé sur les images de suivi dynamique. Ajouter une marge de 5 mm à l’ITV pour obtenir le volume de cible planification (PTV).
- Choisissez un organe (ici, l’estomac) et utilisez le pinceau, crayon, etc.. pour le contour de l’orgue dans chaque tranche de l’image de CT. Cercle ou définir l’organe d’intérêt. Utilisez « Up » et « Down » boutons pour afficher chaque tranche de l’image.
- Prescrire des doses de rayonnement de 48 Gy en trois fractions ou 35 Gy en cinq fractions à la PTV pour les tumeurs relativement importantes.
Remarque : Un plan de traitement doit tenir compte des contraintes dues à des rames ; une dose relativement élevée de prescription peut être acceptable si la dose de rayonnement pour les rames se trouve dans les contraintes (tableau 1).
4. traitement livraison
- Confirmer les données de faisceau de rayonnement à l’aide quotidienne assurance de la qualité et s’assurer que les données sont dans la plage normale.
- Identifier le patient en utilisant le nom du patient, la date de naissance et carte d’identité. Position du patient dans le sac de l’aspirateur, placer la feuille de couverture et fixer l’AC selon la procédure décrite dans la section simulation de CT.
-
Acquérir une image de CT (CBCT) 4D faisceau conique et ajuster le canapé pour mettre en corrélation l’emplacement cible obtenu sur l’image 4D-CBCT à celle obtenue sur les images de CT de simulation.
- Sélectionnez mode CBCT 4D et confirmer les données de configuration. Cliquez sur « Go » sur le panneau.
-
Après 4 jours de CBCT, charger les images CBCT 4D acquis dans le système de RTGI. La partie supérieure gauche et inférieures droite images sont extraites de simulation CT comme le remodelage et la planification du traitement. La supérieure droite et inférieure gauche images proviennent de 4D CBCT, qui est effectuée tous les jours avant chaque fraction.
- Le logiciel permet de régler l’ensemble vers le haut. Ensuite, régler manuellement chaque paramètre sur le canapé. Le canapé a seulement 3 mouvements linéaires en X, Y, et les axes Z tandis que le système pourrait avoir ajustement 6, y compris la rotation, pitch et roulent. Par conséquent, les techniciens doivent corroborer l’ajustement.
- Enregistrer et imprimer les paramètres de réglage quotidien.
Remarque : Si la position de la tumeur se déplace au-delà de la limite de tolérance de 5 mm sur l’un des six axes, le patient doit être repositionné.
- Offrir des traitements de radiothérapie. Confirmer le plan de traitement et de la configuration du système. Cliquez sur OK pour démarrer le traitement. Surveiller le patient à l’aide de caméras en temps réel pendant le traitement complet pour assurer la sécurité des patients.
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Representative Results
SBRT peut être implémentée par radiothérapie intense modulée (IMRT) (avec 
6 faisceaux de rayonnement) ou arc volumétrique de radiothérapie (VMAT) (avec rotation de livraison et de portiques de dose continue) pour couvrir toutes les cibles dans un seul traitement car une chirurgie seule peut pas d’atteindre l’élimination de toutes les tumeurs. Un plan de traitement SBRT représentant démontré réussie radiothérapie planification pour deux tumeurs métastatiques hépatiques quand la chirurgie était infaisable. Les deux tumeurs métastatiques ont 3cm (du segment 4 au segment 8) et 4,3 cm (segment 8) de longueur et leur volume étaient de 13 cm3 et 22 cm3, respectivement. La dose prescrite est de 50 Gy en 5 fractions et les poutres étaient consacrés à éviter l’aviron (Figure 1 a-C). Le plan de traitement sophistiqué se composait de quatre arcs de faisceau partielle à savoir 180° à 50°, 260° à 50°, 335° à 35° et 50° à 180° (Figure 1). Histogrammes dose-volume montrent la couverture sur les deux les tumeurs, avec 100 % du volume des PTVs couverts par > 95 % de la dose prescrite ; les doses de rayonnement pour les rames étaient dans les limites (Figure 2).
| 3 fractions | 5 fractions | |
| couverture | ||
| PTV | D105 % < 15 % | |
| V100 % ≥ 95 % | ||
| RAME | ||
| du volume du foie normal1,2 | > 700 cm3 à < 15 Gy | veux dire < 15 Gy |
| Estomac, duodénum, intestin grêle | D 3 cm3 à < 21 Gy | D 0,5 cm3 à < 32 Gy |
| Les deux reins | V 15 Gy à < 35 % | veux dire < 12Gy |
| La moelle épinière | D 1 cm3 à < 18 Gy | D 0,5 cm3 à < 28 Gy |
| Coeur | D 1 cm3 à < 30 Gy | V 32 Gy à < 15 cm3 |
| Les deux poumons | V 12,4 Gy à < 1 000 cm3 | V 11,4 Gy à < 1 000 cm3 |
| SiC | D 30 cm3 à < 30 Gy | néant |
Tableau 1 : contraintes de dose recommandée pour l’orgue en péril (avirons). PTV : planification volume cible. Aviron : organes à risque. 1 volume hépatique total - volume de la tumeur brut cumulé. 2 le volume du foie normal est suggéré pour être > 700 cm3.
Figure 1 : La dose de distribution (A-C) et direction (D) du faisceau. Les lignes bleus pourpres et lumineux indiquent le volume cible planification, alors que la ligne jaune et rose indiquent 50 et 30 Gy, respectivement, en (A-C). S’il vous plaît cliquez ici pour visionner une version agrandie de cette figure.
Figure 2 : Histogrammes dose-volume. Planification volume cible (PTV) 1 et PTV2 sont colorés en violet et bleu clair. Les organes à risque incluent la nervure de foie normal (orange), (rose clair), cœur (jaune), poumon (vert fluo), poumon droit (rose) et la moelle épinière (bleu océan) à gauche. S’il vous plaît cliquez ici pour visionner une version agrandie de cette figure.
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Discussion
Motion difformité et l’organe hépatique induite par la respiration contribuent aux difficultés associées à la livraison de rayonnement, mais aussi problèmes de contournage (délimitation de cible). Améliorations dans les techniques utilisées pour la gestion du mouvement orgue ont conduit à des améliorations en traitement exactitude et précision, ce qui est fondamentale pour SBRT. Plusieurs techniques de guidée par l’image et les systèmes de gestion de mouvement respiratoire sont actuellement disponibles. Implantation de marqueur fiducial est une technique courante pour la localisation de la cible. Un marqueur de fiducial est habituellement une graine or cylindrique, 2,5 à 5 mm de long avec un diamètre de 0,8 mm. implanter un marqueur fiducial près d’une lésion permet aux systèmes basés sur X-ray guidée par l’image localiser des cibles. Cependant, les complications associées à l’aide de marqueurs fiducial, y compris les internes saignements, fièvre, douleur, luxation et l’infection, ont été signalées dans > 30 % des patients. L’acceptation des patients de la procédure invasive est une autre préoccupation12. En outre, l’air souffle coordination (ABC) et l’inspiration profonde apnéent technique (DIBH) sont régulièrement utilisées pour la radiothérapie guidée par l’image ; ces systèmes de contrôle non invasif de la respiration sont conçus pour aider les patients à retenir leur souffle, immobilisant ainsi la cible au cours de la radiothérapie. Malgré les patients formation avant traitement, cependant, prolongé la durée de traitement pour chaque fraction, difficulté à respirer, ainsi que les conditions médicales individuelles ont limité l’utilisation des ABC et DIBH13,14.
La précision de la corrélation respiration CT et 4D-CT assistée utilise un C.A. pour SBRT pulmonaire a été largement démontrée15,16. Plusieurs études récentes ont discuté de l’utilisation de cette technique pour le mouvement du foie associée à la respiration. Takahashi et al. suggéré de 4D-tomographie par ordinateur avec une AC une gestion de mouvement respiratoire importante et réduire la marge de PTV pour < 5 mm16. En outre, évaluation dosimétrique pour foie que SBRT avec intégration de 4D-CT a été adressée17. Shimohigashi et al. a récemment indiqué que 4D-CT avec une AC représente fidèlement motion tumeur pendant SBRT18. L’utilisation de 4D-CT avec une AC est plus avantageuse que celui des autres techniques de gestion de mouvement respiratoire parce que la technique est non invasive et permet la respiration libre. Par ailleurs, les patients considèrent cette technique plus pratique que d’autres techniques de gestion. Médecins et thérapeutes peuvent également bénéficier de cette technique, car il crée un flux de travail commode. Des études récentes ont signalé l’utilisation de 4D-CT avec un courant alternatif comme une technique de gestion respiratoire pendant SBRT pour métastases hépatiques19,20,21. Les patients ne doivent pas retiennent leur souffle lorsque 4D-CT avec une AC est utilisé (contrairement aux pendant patient formation quand DIBH ou ABC est utilisé) ; C’est pourquoi 4D-CT avec une AC est considéré comme pratique et est donc couramment utilisé en SBRT pour le poumon et le foie. Toutefois, il convient également de souligner que le protocole de 4D-CT avec un courant alternatif dans la gestion de la motion du foie est différent de celle utilisée pour traiter les lésions pulmonaires.
Tout d’abord, bien que la qualité de l’image d’un tomodensitogramme planification n’est pas toujours plus élevée que celui d’un scanner de diagnostic, nous suggérons toujours que CT contrasté permet tumeur précis de contournage. Contrairement à SBRT pour les poumons, les lésions pulmonaires peuvent être aisément distinguées des tissus pulmonaires normales sur les images de CT des poumons. Toutefois, dans des images du foie noncontrasted, ne peuvent être distinguées facilement les tissus normaux et malins. 4D-CBCT deuxième, tous les jour pour la vérification des positions de la tumeur avant le traitement est essentiel pour augmenter considérablement la précision intrafractional ; 3 mm de la marge de la PTV a été précédemment jugée adéquate avec chaque jour des scans de 4D-CBCT (bien que nous respectons toujours le 5 mm du critère marge PTV)18. Troisièmement, un balayage de CT lent ou un scanner de cine doivent être assujetti respiration libre. La tumeur de toutes les phases des images suivi dynamique 4D-CT peut être profilée comme l’ITV pour le mouvement de la tumeur, tandis que l’AC limite orgue motion visant à réduire le volume d’irradiation. De plus, la dose de rayonnement au poumon devrait être évaluée. Une dose de rayonnement accru peuvent entraîner des lésions hépatiques à proximité de la membrane vers les poumons. Pneumopathies par rayonnement est une complication fréquente ; Cependant, j’ai grade rayonnement pneumopathie est habituellement asymptomatique. Contraintes de dose et de tomographie par ordinateur de l’ensemble du poumon ne doit pas être négligée.
Historiquement, radiothérapie conventionnelle pour les carcinomes hépatiques eu minime avantage curative. Cependant, le foie a une relativement faible tolérance pour les doses de rayonnement, et radio-induit une maladie du foie (RILD) peut être mortelle. Bien que certaines études ont suggéré une évaluation prétraitement pour prévenir RILD lors de l’irradiation de carcinomes hépatocellulaires22, le traitement des lésions hépatiques à l’aide de radiothérapie conventionnelle doit être administré avec prudence. SBRT fournit un contrôle amélioré de tumeur avec des complications graves minimales ; Cependant, seules quelques études ont rapporté évaluation des risques pour empêcher RILD tout en utilisant SBRT pour le traitement des métastases hépatiques. En outre, les critères d’éligibilité des patients pour recevoir SBRT pour métastases hépatiques ne sont pas clairement définies, bien que certains critères communs ont été signalées dans certaines études4,5. Nos critères de sélection étaient les suivants : état de cancer patients 1) adultes avec un statut de bonne performance (Eastern Cooperative Oncology Group 0-1), 2) contrôlées par des médicaments anticancéreux et avec seulement oligometastases dans le foie, 3) nombre de lésions hépatiques ≤3 et plus grande tumeur 6 cm de diamètre, 4) du volume du foie (le foie à l’exclusion de tumeur brut) supérieure à 700 cm3et 5) sans une hépatite aiguë ou chronique de l’hépatite B sous contrôle antiviral stable. L’histopathologie du cancer original ne devait pas se limiter au rectum, les seins et les poumons, mais ces sites ont été préférés. Une discussion du Conseil multidisciplinaire de tumeur est nécessaire dans le projet de protocole, et une opération devrait être la première option. Autres traitements d’ablation locale peuvent être discutés par le Conseil de la tumeur, et traitement final repose sur la décision du patient.
Bien que l’ablation locale y compris SBRT peut atteindre contrôle tumoral local et utilisant 4D-CT avec un AC peut faciliter le contrôle du mouvement, les intervalles sans progression et survie dépendent critique les effets anticancéreux de chimiothérapie, thérapie de la cible ou autres systémique médicaments. En d’autres termes, sans contrôle systémique adéquat, même la thérapie locale ablation plus appropriée ne fournira pas un avantage global. Par conséquent, examiner les effets de la thérapie systémique facilite la sélection d’une thérapie d’ablation locale. Par ailleurs, la corrélation entre le contrôle d’oligometastases et de la survie sans progression ou de survie globale exige davantage enquête. Différents facteurs, tels que l’emplacement et le nombre d’oligometastases, histopathologie du cancer initial, ou thérapie-naïveté du patient, peuvent avoir un effet sur les résultats de23. Malgré les restrictions susmentionnées, SBRT, qui est non invasif et est aussi sur le plan clinique pratique comme 4D-CT avec un courant alternatif pour la gestion des mouvements respiratoires, donne un effet de l’ablation locale considérable pour des métastases hépatiques.
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Disclosures
Les auteurs n’ont aucune divulgation.
Acknowledgments
Cette recherche a été financée par Taipei Medical University Hospital (106TMUH-NE-02).
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| CT scan | Philips | Brilliance Big Bore 16 Slice CT, 7387 | Acquire CT images for contouring and planning |
| CT contrast | GE Healthcare | Omnipaque 350 mg L/mL | Enhence lesion in CT images |
| Linear accelerator | Elekta | Synergy | Deliver radiotherapy |
| Palnning system | Pinnacle | Pinnacle 9.8 | Implement radiotherapy planning |
| Immobilization: BlueBag BodyFix | Elekta | 900 mm x 2325 mm, P10104840 | Immobilize the patient |
| Immobilization: BodyFix Cover sheet | Elekta | 2700 mm x 1400 mm, P10102-304 | Immobilize the patient |
| Immobilization: BodyFix abdominal compressor | Elekta | diaphragm control, P10102-149 | Restrict breath motion and organ/lesion motion |
| Immobilization: vacuum pump | Elekta | vacuum pump, p2 120V, P10102-110 | Shape body bag and cover sheet according to the patient |
References
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