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Medicine

体幹部定位放射線照射のため内部のターゲット ボリュームによる肝転移の治療

Published: May 8, 2018 doi: 10.3791/57050

Summary

体幹部定位放射線治療 (中枢) は、腫瘍制御を改善し、同時に毒性を減らす小さな治療ボリュームに分数あたり高線量を提供するため厳密な正確さと精度を必要とします。ここで、肝転移に対する肺門の非侵襲的で臨床的に便利な呼吸運動管理プロトコルを提案します。

Abstract

効果的な化学療法と oligometastatic の手術による過去数十年で転移癌患者の予後が上がった。手術不能患者の体幹部定位放射線治療 (中枢) などの焼灼療法は、最小毒性を効果的な局所制御を提供できます。高精度、精度のため中枢は分数あたりより高い線量を提供より効果的で、ターゲット小さい照射ボリュームは、従来の放射線治療よりも。さらに、周囲の正常組織にターゲット病変から急な線量のグラデーションは肺門; を使用により実現してしたがって、中枢より効果的な腫瘍制御を提供し、従来の放射線治療よりも副作用が少ないを展示します。肺門の使用は (定位放射線治療として知られている); 頭蓋内の病変を治療するため流行しています。ただし、それは今も使用脊髄、副腎転移を治療するため。画像誘導案内、呼吸管理の進歩のためいくつかの研究は、患者呼吸移動肺や肝臓の腫瘍を治療するための中枢の使用を検討しました。これらの研究結果は、中枢が好意的腫瘍病変を移動する場合を制御することを示唆しています。

四次元 ct (4 D-) 腹部の圧縮機 (AC) とは臨床的に効果的な呼吸運動の管理に便利です。このメソッドは非侵襲的な無料呼吸をことができます、ので、その使用は、合併症を減らします。さらに、患者はこの方法を便利な検討します。また、医師とセラピストの呼吸運動の管理の他の方法よりも効率的と見なされます。肺の病変を治療するため ac 4 D CT の使用はまた広く調査したとテクニックは肝病変の治療のための受諾を得ています。ただし、4 D CT AC を用いた肝病変を治療するためのプロトコルは、肺の病変を治療するために使用されるものとは異なる。この記事で中枢の 4 D CT と治療の肝転移に対する AC と新しいプロトコルについて述べる。

Introduction

従来、転移癌の末期である、予後と生存率と関連付けられる。ただし、山。1984 年に、彼らの 20 年の経験によると肺転移巣の完全な外科的切除の結果比較的高い生存率で原発腫瘍部位が全身管理時手術1の場合を報告しました。ヘルマン、および 1995 最初提案 oligometastases、局所病変と polymetastases は、追加のローカル治療2,3を使用して治すことができると全身疾患との間の中間段階でキタサト。過去十年にわたって転移、oligometastases (転移) および有効な化学療法の治療のため外科的手法の早期発見は転移患者の予後を改善しています。固形腫瘍に対する最も一般的な転移臓器である肝臓と肝 oligometastases の外科的切除は、生存率を改善することができます。焼灼法、ラジオ波焼灼術、radioembolization、肝転移を治療するための放射線療法などが必要な局所腫瘍制御3,4を達成するためにいくつかの手術不能の患者に推奨されてきた,5,6,7します過去数年間、いくつかの前向きと後ろ向き研究が許容と、定位のアブレーション放射線治療としても知られている体幹部定位放射線治療 (中枢) を介して肝転移の効果的な局所腫瘍制御を報告している。毒性4,5,8,9

患者のポジショニングと固定化の方法で強化されています画像の取得、統合、および放射線治療システムへの転送呼吸運動の管理;高用量の出力と高速放射配信;周囲の正常組織にターゲット病変から急な線量のグラデーション。これらの前進のため中枢は最小限の深刻な毒性10,11の高精密、高精度放射線治療を実現します。呼吸運動管理、肺門、肝・肺の病変に対して特に重要です。非侵襲的で臨床的に便利なが呼吸管理手法は実質的に治療のオプションとして肺門の人気を増加させます。ここでは、画像誘導支援と肝運動管理のため腹部の圧縮機 (AC) と四次元 ct (4 D-) を使用する肝転移に対する肺門プロトコルについて詳しく説明します。

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Protocol

今回台北医学大学共同機関審査委員会の承認が得られました。

1. 肺門相談

  1. 学際的な腫瘍ボードで肺門の肝転移の治療のための患者の適格性を評価します。
    注: 操作と同様に局所療法の必要性、他の治療オプションは、腫瘍委員会によって評価されなければなりません。当社の選択基準は次のとおり: 抗癌薬や肝、肝病変の数 3) oligometastases のみで良好なパフォーマンス状態 (東部組合オンコロジー 0-1)、2) 制御 1) 成人患者癌状態3、最大腫瘍 ≤6 cm 径、4) 肝容積 (総腫瘍を除く肝) 700 cm3、および 5 を超える) 急性肝炎や慢性肝炎 B 安定した抗ウイルス制御の下でなし。
  2. 肺門、その関連するリスク、肺門と患者9,19と従来の放射線治療との違いについて説明します。

2. CT シミュレーション

  1. 患者を仰臥位、両手を頭の上のソファの上の先頭に配置します。
    1. 患者を固定するのにシステム (例えばBodyFIX) を使用します。パーソナライズされた、真空真空袋に患者を置き、カバー シートで患者をカバーします。
    2. 腹部の圧縮機 (AC) を適用し、AC の深さをマークします。
      注意: AC 患者の呼吸運動が制限されます。したがって、いくつかの患者は、この手順の中に呼吸困難を開発するかもしれない。鼻カニューレによる酸素補給は、その不快感を和らげるために提供されなければなりません。
    3. 胸壁上息追跡センサーを設置し、呼吸波形を監視します。
  2. 放射線治療治療計画用 CT 画像を取得します。
    1. 3 mm スライス厚で 4 D CT スキャン ・ モードを選択します。
    2. Surview スキャンを実施 (120 kV、30 mA) 前後 (AP) と患者の側のビューを取得します。"Go をクリックして"画面のコントロール パネル。
    3. 「ヘリカル スキャン」の改ページの下で CT スキャンのカバレッジを決定する、"肺ゲーティング スキャン"改ページの下で 4 D CT の走査分野を決定します。
      注: ヘリカル スキャンのカバレッジでは肝臓の尾側の国境から、少なくとも 5 cm の距離両方肺の頂点から拡張する必要があります。ヘリカル スキャンよりも小さい場合は、肺のゲーティング スキャン分野肝臓の前葉および後葉の境界から拡張してカバー 3-5 cm の肝ください。
    4. 3 分間そのまままで、呼吸波形を監視します。
    5. 4-5 mL の割合で (例えばOmnipaque)、造影剤 100 mL を注入/s、肘に 18 G 静脈カテーテルを静脈。
    6. 対照的な連続したヘリカル CT スキャンを実施 (120 kV、400 Ma/スライス) 15、造影後 s。
    7. その後非対照的 4次元 CT スキャンを実施 (120 kV、2,000 Ma/スライス)「次シリーズ」をクリック。

3. 放射線治療計画

  1. CT シミュレーションと診断スキャンから計画システムに画像をインポートします。
    注: 診断イメージは、ポジトロン断層法 (PET) を含めることができます/ペット CT や磁気共鳴画像診断 CT スキャンします。
  2. 総腫瘍体積とリスク (オール) で隣接臓器に輪郭の転移性腫瘍。
    1. 器官 (ここで胃) を選択し、ブラシ、鉛筆などを使用します。CT 画像の各スライスの器官を輪郭。サークルまたは関心の器官を定義します。"Up"と"Down"ボタンを使用して、各画像のスライスを表示します。
      注: 肺、胃、十二指腸、脊髄、肝臓、小腸、リブ、そして腎臓にオールが含まれます。
  3. 臓器運動の動的追跡画像の観察によると腫瘍内部のターゲット ・ ボリューム (ITV) を輪郭します。ターゲット ・ ボリュームの計画 (PTV) を取得する ITV に 5 mm の余白を追加します。
    1. 器官 (ここで胃) を選択し、ブラシ、鉛筆などを使用します。CT 画像の各スライスの器官を輪郭。サークルまたは関心の器官を定義します。"Up"と"Down"ボタンを使用して、各画像のスライスを表示します。
  4. 3 画 48 Gy または比較的大きな腫瘍の PTV を 5 分画で 35 Gy の線量を処方します。
    注: 治療計画はオール; により、制約を考慮する必要があります。力漕する放射線量 (表 1) の制約内にある場合、比較的高い処方線量は許容できるかもしれません。

4. 治療

  1. 毎日の品質保証を使用して放射ビーム データを再確認し、データが正常範囲内であることを確認します。
  2. 患者の名前、生年月日、および ID カードを使用して、患者を識別します。真空袋、カバー シートの場所および CT シミュレーション」で説明した手順に従って修正 AC で患者の位置。
  3. 4 D コーンビーム CT (CBCT) 画像を取得し、シミュレーションの CT 画像を得、4 D CBCT の画像を得られるターゲットの場所を関連付けるためにソファを調整します。
    1. 4 D CBCT モードを選択し、セットアップ データを確認します。パネルには、 "Go"をクリックします。
  4. 4 D CBCT 後、治療システムに取得した 4 D CBCT 画像を読み込みます。左上と右下の画像は輪郭と治療計画 CT シミュレーションからです。上右と左下の画像は、4 D CBCT は、毎日各分画の前に行われるからです。
    1. ソフトウェアを使用するを設定を調整できます。ソファのそれぞれのパラメーターを手動で調整します。ソファにのみ 3 直線運動は、X、Y、および Z 軸システム調整がある 6、回転を含む、ピッチおよびロールします。したがって、技術者は調整を確証する必要があります。
    2. 記録し、毎日調整のパラメーターを出力します。
      注: 腫瘍の位置は、6 軸のいずれかの 5 mm の許容限度を超えてシフト、患者移動します。
  5. 放射線治療を提供します。治療計画とシステム構成を確認します。治療を開始するをクリックします。全体の治療中に患者の安全性を確保するためリアルタイム カメラを使用して患者を監視します。

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Representative Results

強度変調放射線治療 (IMRT) による肺門を実装できます (とimage6 放射線ビーム) または体積アーク放射線療法 (VMAT) (連続的な線量配信とガントリー回転) とシングルの手術がありますので、単一の治療ですべてのターゲットをカバーするにはすべての腫瘍の除去を達成できません。代表的な中枢治療計画成功した放射線療法手術は不可能だったときに 2 つの肝転移性腫瘍に対する計画を示した。2 つの転移性腫瘍が 3 cm (8 セグメントにセグメント 4) から 4.3 cm (セグメント 8) で、長さと体積, 13 cm3と 22 cm3、それぞれ。処方量は 5 画で 50 Gy と梁がオール (図 1 aC) を避けるために指示されました。洗練された治療計画から成っていた部分的なビーム円弧が 4 すなわち 260 ° 〜 50 °、335 ° ~ 35 °、50 °、180 ° と 50 ° 〜 180 ° (図 1)。覆われて Ptv の量の 100% と、両方腫瘍線量容積ヒストグラム表示報道 > 所定の線量; 95%オールへの放射線量は、(図 2) の制約内であった。

3 分画 5 分数
カバレッジ
PTV D105% < 15%
V100% ≥95%
オール
正常な肝容積1, 2 > 700 cm3で < 15 Gy 意味 < 15 Gy
胃、十二指腸、小腸 D 3 cm3で < 21 Gy D 0.5 cm3で < 32 Gy
両方の腎臓 V 15 Gy で < 35% 意味 < 12Gy
脊髄 D 1 cm3に < 18 Gy D 0.5 cm3で < 28 Gy
D 1 cm3に < 30 Gy V 32 Gy で < 15 cm 3
両肺 12.4 V Gy で < 1,000 cm3 11.4 V で Gy < 1,000 cm3
リブ D 30 cm3で < 30 Gy nil

表 1: 危険 (オール) にオルガンのための推奨用量制約。PTV: は、ターゲット ・ ボリュームを計画します。リスクでオール: 器官。1総肝体積 - 累積総腫瘍体積。2通常の肝ボリュームが示唆された > 700 cm3

Figure 1
図 1:線量分布 (A ~ C), (D) ビームします。紫と光の青い線は、黄色とピンクのラインを示す (A ~ C) で、それぞれ、50、30 Gy に対し計画のターゲット ・ ボリュームを示します。この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください

Figure 2
図 2:線量容積ヒストグラム。計画ターゲット ・ ボリューム (PTV) 1 と PTV2 は、紫色と水色で着色されます。リスク臓器には左肺 (蛍光グリーン)、右肺 (ピンク)、脊髄 (オーシャン ブルー) 正常肝 (オレンジ)、リブ (薄ピンク)、心臓 (黄色) が含まれます。この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください

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Discussion

呼吸誘発肝変形とオルガン運動 (ターゲット描写) の輪郭の問題と同様、放射の配達と関連付けられた難しさに貢献します。臓器運動管理使用する技術の改善は、治療精度と肺門に不可欠な高精度の改善につながっています。いくつかの画像誘導技術や呼吸運動管理システムは現在利用します。画像マーカ注入は、ターゲットのローカリゼーションのための一般的な手法です。画像マーカは円筒の金種では通常、2.5 〜 5 mm の直径と長さの 0.8 mm。 病変近く画像マーカを植え付けることにより、ターゲットをローカライズするのには X 線を用いた画像誘導システム。マーカ、内部出血、発熱、痛み、脱臼、感染症などの使用に関連する合併症が報告されているただし、> 患者の 30%。侵襲的処置の患者の受け入れは別の懸念12です。さらに、空気呼吸調整 (ABC) と深いインスピレーション息 (DIBH) 技術は定期的に画像誘導放射線治療; の使用これらの非侵襲的呼吸コントロール システム、患者したがって放射線療法中にターゲットを固定化、息を保持するために設計されています。にもかかわらず、患者の治療、しかし、各画分の治療時間を延長する前に訓練、呼吸、および個々 の病状の難しさは ABC と DIBH13,14の使用を限られています。

呼吸関連 CT と 4 D CT 肺中枢の AC を使用して支援の精度は、広く実証15,16をされています。いくつかの最近の研究は、肝臓の動きを呼吸関連のこの技術の使用を論議しました。高橋。AC と 4 D CT スキャン呼吸運動の実質的な管理を実現する PTV マージンを削減示唆 < 5 mm16。さらに、4 D CT 統合中枢がされている肝臓のためのばく露評価17に対処。下東。AC とその 4次元 CT は最近報告された肺門18の間に腫瘍の動きを正確に表現しています。Ac 4 D CT の使用は、手法は非侵襲的な無料呼吸をことができますので他の呼吸運動管理技術のより有利なです。さらに、患者はこの手法を他管理技術より便利な検討します。医師やセラピストがまたテクニック、恩恵この便利な作業フローを作成するので。いくつかの最近の研究は、肝転移19,20,21の中枢の中に呼吸管理手法として ac 4 D CT の使用を報告しています。Ac 4 D CT を使用する場合、患者は息を保持ない必要 (とは異なりトレーニングした時の患者の中に DIBH または ABC が使用されます)。したがって ac 4 D-CT 便利と見なされます、肺と肝臓の肺門で一般的に使用してその結果されます。ただし、肝運動管理で AC と 4次元 CT のプロトコルは肺の病変を治療するために使用とは異なるに強調またべきであります。

まず、計画 CT スキャンの画像の品質はまだない診断の CT スキャンのように、高いが、私達はまだ造影 CT により正確な腫瘍の輪郭をして提案します。肺で肺門、肺の病変は、肺の CT 画像を正常肺組織から簡単に区別できます。ただし、noncontrasted の肝画像の正常および悪性組織は簡単に区別できません。第二に、毎日 4 D CBCT 治療は intrafractional の精度の向上に不可欠な前に腫瘍の位置の確認のためPTV マージン 3 mm (まだ 5 mm PTV マージン基準の遵守) が毎日 4 D CBCT スキャンで十分な考えられていた以前18。第三に、CT スキャンの速度が遅いまたはシネ CT スキャンは、自由呼吸下で実行必要があります。4 D-CT 動的追跡画像のすべての段階から腫瘍は、AC は照射量を削減する臓器の動きを制限しながら腫瘍の動きの ITV のとして輪郭できます。さらに、肺の線量を評価すべき。横隔膜に近い肝病変は肺に増加された放射線量になります。放射線肺臓炎は一般的な合併症です。ただし、グレード私の放射線肺炎は通常無症候性であります。線量拘束や全体の肺の CT スキャンを無視してはなりません。

歴史的に、肝臓癌に対する従来の放射線治療は、最小限の治療の利点を持っていた。しかし、肝臓は放射線量の比較的低い許容度、放射線誘発肝疾患 (RILD) は致死することができます。肝細胞癌22の照射中 RILD を防止するための前処理の評価の示唆しているいくつかの研究が従来の放射線療法を用いた肝病変の治療は注意して投与する必要があります。肺門最小限の深刻な合併症を改善された腫瘍制御を提供します。ただし、のみいくつかの研究では、肝転移を治療するための中枢を使用しながら RILD を防止するためのリスク評価を報告しています。また、肝転移に対する中枢を受信するための患者の適格基準がいくつかの共通の条件は、いくつかの研究4,5で報告されているが、明確に定義されていません。当社の選択基準は次のとおり: 抗癌薬や肝、肝病変の数 3) oligometastases のみで良好なパフォーマンス状態 (東部組合オンコロジー 0-1)、2) 制御 1) 成人患者癌状態3、最大腫瘍 ≤6 cm 径、4) 肝容積 (総腫瘍を除く肝) 700 cm3、および 5 を超える) 急性肝炎や慢性肝炎 B 安定した抗ウイルス制御の下でなし。元のがんの病理組織学は大腸、乳、肺に限定する持っていなかったが、これらのサイトが好まれました。提案プロトコルで学際的な腫瘍ボード ディスカッションが必要し、操作は、最初のオプションをする必要があります。腫瘍委員会で議論される他の局所凝固療法、最終的な治療は患者さんの決定に基づいています。

中枢を含む焼灼は局所制御を達成することが、モーション コントロール、生存を容易にすることができます 4 D-CT を用いた AC と無増間隔は批判的に化学療法の抗腫瘍効果に依存して、ターゲット療法、またはその他の全身性薬。つまり、適切な全身管理ことがなく最も適した局所凝固療法もには、全体的な利点は提供しません。そのため、全身療法の影響を確認するには、局所療法の選択が容易になります。さらに、oligometastases と無進行生存期間や生存率の制御との相関関係も調べる必要がありますさらに。場所や oligometastases、元の癌の病理組織学的または療法の認識の甘さ、患者の数など、さまざまな要因の結果23に及ぼす影響があります。上記の制限にもかかわらず、非侵襲的呼吸運動管理のため 4 D-CT ac として臨床的に便利です、肺門は肝転移に対するかなりローカル アブレーション効果を提供します。

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Disclosures

著者の開示があります。

Acknowledgments

この研究は、台北医科大学附属病院 (106TMUH-ネ-02) によって支えられました。

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

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References

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医学部問題 135 体幹部定位放射線治療 (中枢)、定位アブレーション放射線治療 (セイバーメトリクス)、肝転移、Oligometastases、4 次元 Ct (4 D-)、画像誘導放射線治療 (治療)
体幹部定位放射線照射のため内部のターゲット ボリュームによる肝転移の治療
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Wang, W. J., Chiou, J. F., Huang, Y. More

Wang, W. J., Chiou, J. F., Huang, Y. Treatment of Liver Metastases Using an Internal Target Volume Method for Stereotactic Body Radiotherapy. J. Vis. Exp. (135), e57050, doi:10.3791/57050 (2018).

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