מחקר זה נתמך על ידי מקרה מקיף במרכז לחקר הסרטן (p30 CA43703).

1. ייעוץ stereotactic CyberKnife Radiosurgery <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> תאר את הטיפול CyberKnife radiosurgery. CyberKnife radiosurgery כרוך השימוש מאיץ ליניארי מותקן על זרוע רובוטית תעשייתי דומה מכונות המשמשים לייצור מכוניות. זרוע רובוטית מעביר את מאיץ ליניארי במרחב תלת מימדי סביב המטופל תוך כדי התקדמות דרך &quot;תחנות&quot; טיפול מרובים עבור משלוח הקורה. חוצה המטוס רנטגן מתקבלים במהלך הטיפול כדי לוודא שהחולה נמצא במצב הטיפול הנכון. מאז הקורה משלוח הטיפול אינו מוגבל למישור 2 מימדי, מערכת זו משפר עוד יותר את היכולת לספק מנות קרינה מרוכזת למטרות סרטן תוך מזעור הקרינה על העור ביקורתית מבנים איברים בטן. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> דיון סיכונים CyberKnife radiosurgery. CyberKnife radiosurgery עלול לגרום אפשרי שיזוף אדמומיות על גבי העור, בחילה, עייפות, נדירים או diarrhEA, איברים נדירה פגיעה הקרביים, עצב שריר, פגיעה בעצמות, הסיכון קטן מאוד של סרטן 2. </li></ol> 2. Stereotactic CyberKnife Radiosurgery מיקום Fiducial <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> תאר את מיקום fiducial. נשים מטופלים עבור מתמשך או חוזר ונשנה סרטן גניקולוגיות לעבור הניתוח או CT-מודרך המיקום של לפחות שלושה בודדים 1.6 x 3 מ&quot;מ זהב fiducials רקמות רכות (בערך בגודל של גרגר אורז) בתוך או קרוב ליעד סרטן. קליפים כירורגי להציב בזמן הניתוח לפני אינם בעלי צפיפות מספקת כדי לשמש fiducials radiosurgical. קליפים כירורגי לא להפריע radiosurgical המיקוד בגלל הפער בצפיפות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ציין מיקום fiducial ביחס היעד radiosurgical. Fiducials ממוקמים בעומקים שונים של רקמות סביב מטרה radiosurgical וחייב להיות מופרדים על ידי שני סנטימטרים או יותר. Fiducials ממוקמים בתוך 4 עד 6 סנטימטרים של target. </li></ol> 3. Stereotactic CyberKnife Radiosurgery תכנון הטיפול <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> דיון הטיפול תכנון radiosurgical. לפחות שבוע אחרי מיקום fiducial (כלומר, כך הריפוי שחל ותנועה fiducial ממוזער), חולים לעבור CT מונחה הדמיה SBRT הטיפול. בתוכנית שלנו, 2 פינים מקומי פונו ואקום שקית immobilization האגן משמש. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ציין מיקום המטופל על שולחן הטיפולים. נשים מטופלות במצב הטיפול פרקדן על השולחן radiosurgical CyberKnife שטוח. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> דיון היעד immobilization המטופל. החולה עשוי לעבור פונו ואקום שקית immobilization להפחית תנועה intrafraction במהלך הלידה הקרינה. משותקת פעם, נשים עוברות ללא בניגוד רציף צירית CT ברזולוציה גבוהה הדמיה (1-1 המגרש, פרוסה בעובי 1.0 מ&quot;מ, 120 מתח kVp, 450 MAS). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לדון שימוש מתקדםהדמיה עבור לוקליזציה היעד. לאחר CT הדמיה, נשים עוברות קונבנציונאלי רצוי 18 F-FDG PET / CT הדמיה עמדת SBRT אותו טיפול. לחלופין, נשים עשוי לעבור קונבנציונאלי בניגוד האגן תהודה מגנטית. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> תאר תמונה משותפת אחת עבור תכנון הטיפול radiosurgical. תמונות ברזולוציה גבוהה של CT ו 18 F-FDG PET / CT מיובאים לתכנון הטיפול הפוך קרינה על מערכת 3.5.2 טיפול Multiplan תכנון (Accuray). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> תאר את עבודת הצוות לתכנון הטיפול radiosurgical. על תכנון הטיפול, הן אונקולוג קרינה גניקולוגיות אונקולוג היעד מתאר סרטן קליניים היעד כרכים (CTVs). רקמות אחרות בסיכון למחלות קווי מתאר ונכלל CTVs. בקרבת המבנים הרקמות כגון המעי והחלחולת קטן, שלפוחית ​​השתן, הכבד, הכליות, הריאות, עצמות הירך הפרוקסימלי בין שתי המדינות, הנרתיק, ואת שורשי העצבים קודש הם קווי מתאר שלאונקולוג קרינה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> תאר מרשם במינון הקרינה. מרשם קרינה במינון של 3 × 800 = 2400 cGy cGy (בדרך כלל קו isodose 70%) נבחרה. בשנת 200 cGy הביולוגי חישוב מינון שווה ערך, כמעט 6170 cGy מועברות עם מרשם זה בהנחה &quot;α / β&quot; יחס של 10 על הגידול. הקרינה הנפלטת מאיץ ליניארי הוא SBRT collimated או באמצעות אחת 12 collimators טונגסטן קבועים עגולים (5 עד 60 מ&quot;מ) או באמצעות טונגסטן, נחושת collimator מפולח סגסוגת משושה IRIS. 14 איברים רגיל יש סובלנות של קרינה ושימוש מנה בנפח פרמטרים היסטוגרמה עבור אילוץ הרקמות במהלך radiosurgery stereotactic פולשני מפורטים בטבלה 1. </li></ol> 4. Stereotactic CyberKnife Radiosurgery משלוח וטיפול <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ביצוע חוצה המטוס אימות התמונה. במהלך CyberKnife SBRT, רקמות רכות fiducials(או במקרים מסוימים ציוני דרך אנטומיים נוקשים כמו גולגולת של נגעים תוך גולגולתי ועמוד השדרה של נגעים בעמוד השדרה) מתעד את ההדמיה בין מטוס רדיוגרפי ואישר להיות במיקום היעד הצפוי של מערכת היעד לאיתור (TLS) המשנה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאמת את מיקום היעד. Fiducials מעקב אחר בשלושה ועד 6 דרגות חופש (כלומר, x, y, z, גובה הצליל, רול, לסבסב). תמונות שנוצרו על ידי TLS את רשומים באופן אוטומטי לעומת צילומי משוחזרים דיגיטלית (DRRs) שנוצר מהטיפול הראשוני בתכנון CT. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אמת את מיקום היעד. אם התוצאות של אחת אוטומטית עולה כי fiducials השתנו מעבר טולרנסים מוגדרים מראש בכל אחד מששת דרגות חופש (x, y, z, גובה הצליל, רול, לסבסב), טיפול מושהה באופן אוטומטי. למיקום מחדש של המטופל ואז מתרחשת. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> קחו תנועה היעד. מטרות המהלך בתנועה הנשימה הם TReated ניצול הנשימה בתיאום מעקב המשנה (בתיאום). עם השימוש של המצלמה מותקן בתוך חדר הטיפולים, המערכת כל הזמן עוקב אחר דפוס הנשימה של המטופל (כלומר, לקבל נתוני מיקום חיצוניים) עם שימוש של דיודות פולטות אור (LEDs) שהודבקו אפוד סביב בית החזה של המטופל. 10 ביחד עם מידע על המיקום fiducial (נתוני מיקום פנימיים) המתקבל המטוס הנגדית קרני ה-X, מערכת סינכרון בונה מודל קורלציה עם נתונים חיצוניים והנתונים הפנימיים. מודל זה מאפשר התאמה הזרוע הרובוטית כדי לעקוב אחר כל תנועה בדרכי הנשימה הנגרמת על היעד תוך במהלך הלידה של כל טיפול וכל הקורות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> טיפול זה עלולים להיות כרוכים 100-150 עמדות טיפול תוצר של הזרוע הרובוטית. הטיפול יכול להימשך 30 עד 90 דקות. </li></ol> 5. נציג תוצאות הגוף stereotactic הקרנות (SBRT) עשויה להיות כרוכה רבות קורות קרינה בודדים (<html> הווקטורים הכחולים) כל מתכנסים על מטרות הקשורות באופן הדוק בודדות או מרובות קרינה קליניים, כפי שמוצג באיור 1 א. תכנון טוב נציג התוצאה radiosurgical נותן טיפול SBRT תוצר עם קרינה במינון גבוה כיסוי סרטן נפח היעד היעד conformality סרטן. איורים 1 ב-D להראות 131 קורות שימשו לטיפול על נסיגה של האגן היעד סרטן השחלות chemorefractory מעל 42 דקות. SBRT שנקבע לקו isodose 80% שניתנו 100% כיסוי קליני נפח היעד עם מדד של 1.94 conformality במינון כולל של 2400 cGy בשלושה יומיים 800 שברים cGy. מנה בנפח של היסטוגרמות עבור היעד הקליני (אדום) ועל מבנים קריטיים של פי הטבעת (חום), שלפוחית ​​השתן (צהוב), המעי הדק קודש (תכלת) העצבים (שיזוף) ואגן (כתום) מתוארים באיור 2. <img alt="איור 1" src="/files/ftp_upload/3793/3793fig1.jpg" /> באיור 1.TP :/ / www.jove.com/files/ftp_upload/3793/3793fig1large.jpg &quot;target =&quot; _blank &quot;&gt; לחץ כאן כדי להציג דמות גדולה. <img alt="איור 2" src="/files/ftp_upload/3793/3793fig2.jpg" /> איור 2. מנה בנפח היסטוגרמות עבור היעד הקליני (אדום) ועל מבנים קריטיים של פי הטבעת (חום), שלפוחית ​​השתן (צהוב), המעי הדק (אור כחול) קודש העצבים (שיזוף) ואגן (כתום).

<ol>
	<li>Sherouse, G., Bourland, J., Reynolds, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Virtual+simulation+in+the+clinical+setting:+some+practical+considerations.">Virtual simulation in the clinical setting: some practical considerations.</a> Int. J. Radiat. Oncol. Biol. Phys. 19, 1059-1065 (1990).</li><li>Dickesn, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Personalized+fixation+using+a+vacuum+consolidation+technique.">Personalized fixation using a vacuum consolidation technique.</a> Br. J. Radiol. 54, 257-258 (1981).</li><li>Wunderink, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reduction+of+respiratory+liver+tumor+motion+by+abdominal+compression+in+stereotactic+body+frame,+analyzed+by+tracking+fiducial+markers+implanted+in+liver.">Reduction of respiratory liver tumor motion by abdominal compression in stereotactic body frame, analyzed by tracking fiducial markers implanted in liver.</a> Int. J. Radiat. Oncol. Biol. Phys. 71, 907-915 (2008).</li><li>Mageras, G., Yorke, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Deep+inspiration+breath+hold+and+respiratory+gating+strategies+for+reducing+organ+motion+in+radiation+treatments.">Deep inspiration breath hold and respiratory gating strategies for reducing organ motion in radiation treatments.</a> Semin. Radiat. Oncol. 14, 65-75 (2004).</li><li>Wong, J., Sharpe, M., Jaffray, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+use+of+active+breathing+control+(ABC)+to+reduce+margin+for+breathing+motion.">The use of active breathing control (ABC) to reduce margin for breathing motion.</a> Int. J. Radiat. Oncol. Biol. Phys. 44, 911-919 (1999).</li><li>Ford, E., Mageras, G., Yorke, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Respiration-correlated+spiral+CT:+a+method+of+measuring+respiratory-induced+anatomic+motion+for+radiation+treatment+planning.">Respiration-correlated spiral CT: a method of measuring respiratory-induced anatomic motion for radiation treatment planning.</a> Med. Phys. 30, 88-97 (2003).</li><li>Kunos, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cyberknife+radiosurgery+for+squamous+cell+carcinoma+of+the+vulva+after+prior+pelvic+radiation+therapy.">Cyberknife radiosurgery for squamous cell carcinoma of the vulva after prior pelvic radiation therapy.</a> Technol. Cancer Res. Treat. 7, 375-380 (2008).</li><li>Kunos, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stereotactic+body+radiosurgery+for+pelvic+relapse+of+gynecologic+malignancies.">Stereotactic body radiosurgery for pelvic relapse of gynecologic malignancies.</a> Technol. Cancer Res. Treat. 8, 393-400 (2009).</li><li>Kilby, W., Dooley, J., Kuduvalli, G., Sayeh, S., Maurer, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Cyberknife+robotic+radiosurgery+system+in+2010.">The Cyberknife robotic radiosurgery system in 2010.</a> Technol. Cancer Res. Treat. 9, 431-438 (2010).</li><li>Ozhasoglu, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Synchrony+&#x2013;+Cyberknife+Respiratory+Compensation+Technology.">Synchrony &#x2013; Cyberknife Respiratory Compensation Technology.</a> Med. Dosimetry. 33, 117-123 (2008).</li><li>Hoogeman, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Clinical+Accuracy+of+the+Respiratory+Tumor+Tracking+System+of+the+Cyberknife:+Assessment+By+Analysis+of+Log+Files.">Clinical Accuracy of the Respiratory Tumor Tracking System of the Cyberknife: Assessment By Analysis of Log Files.</a> Int. J. Radiat. Oncol. Biol. Phys. 74, 297-303 (2009).</li><li>Antypas, C., Pantelis, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Performance+evaluation+of+a+CyberKnife+G4+image-guided+robotic+stereotactic+radiosurgery+system.">Performance evaluation of a CyberKnife G4 image-guided robotic stereotactic radiosurgery system.</a> Phys. Med. Biol. 53, 4697-4718 (2008).</li><li>Wilcox, E., Daskalov, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evaluation+of+GAFCHROMIC+EBT+film+for+Cyberknife+dosimetry.">Evaluation of GAFCHROMIC EBT film for Cyberknife dosimetry.</a> Med. Phys. 34, 1967-1974 (2007).</li><li>Echner, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+design,+physical+properties+and+clinical+utility+of+an+iris+collimator+for+robotic+radiosurgery.">The design, physical properties and clinical utility of an iris collimator for robotic radiosurgery.</a> Phys. Med. Biol. 54, 5359-5380 (2009).</li><li>Choi, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Image-guided+stereotactic+body+radiation+therapy+in+patients+with+isolated+para-aortic+lymph+node+metastases+from+uterine+cervical+and+corpus+cancer.">Image-guided stereotactic body radiation therapy in patients with isolated para-aortic lymph node metastases from uterine cervical and corpus cancer.</a> Int. J. Radiat. Oncol. Biol. Phys. 74, 147-153 (2009).</li></ol>

אנחנו (CAK, JMB, ר.ד.) אין לי מה לחשוף.

התוצאות מעודדות SBRT המוקדמות גרמו החקירה הקלינית של radiosurgery לטיפול בסוגי סרטן גניקולוגיות מתמשך או חוזר ונשנה. 7, 8, 15 נתונים לחקור תופעות radiobiological ומצב של מוות של תאים כתוצאה SBRT. מחקרים קליניים קטנים הראו כי מינון הקרינה פולשני שמספקת SBRT לייצר ממוקדות לבקרת מחלות שיעור העולה על 90%. שלא כמו עם קרינה קונבנציונאלי, זה כבר אתגר לשלב SBRT עם chemotherapies radiosensitizing ציטוטוקסיות ו / cytostatic. סרטן מיקוד טוב יותר באמצעות טיפול גדל הרחבות תכנון נפח והן באמצעות הכללת 18 F-FDG PET / CT התמונות השתפר התוצאות הקליניות. אמנם זה הכרחי כדי לבדוק את שיטות אחרות של מתן מינון קרינה ההסלמה עם דיוק גבוהה, הוא נשאר להחליט אם SBRT יכול לספק יעילות טיפולית השווה נמוך וגבוה במינון שיעור ברכיתרפיה. אכן, ברכיתרפיה הוא הנפוץ יותר ו ואלימיום טכניקה כדי להשיג מנה הסלמה קרינה מטרות גניקולוגיות סרטן. לפיכך, גם התלהבות זהירות מתאימים בקריאת הנתונים SBRT זמינים לטיפול של סרטן גניקולוגיות.

<table border="1" style=";text-align:right;direction:rtl"><tbody><tr><td> שם ההתקן </td><td> חברה </td><td> מספר קטלוגי </td><td> תגובות </td></tr><tr><td> CyberKnife מערכת </td><td> Accuray (Sunnyvale, CA) </td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

stereotactic radiosurgery for gynecologic cancer

הגוף stereotactic הקרנות (SBRT) מבדיל את עצמו על ידי יותר שחייב החולה נוקשה חוסר תנועה, והיוו תנועת הנשימה, תכנון הטיפול מורכב, ב-Board הדמיה, ומספר מופחת של מנות קרינה פולשני לסרטן מטרות בדרך כלל עקשן כימותרפיה והקרנות קונבנציונאלי. תחומי הטיפול &quot;קרן עיפרון&quot; מינון הקרינה חדה SBRT ירידה-off רישיונות צר לשמש לטיפול פולשני קרינה מרוכז 1 עד 3 טיפולים. טיפול רופאים חייבים להעריך את זה SBRT בא על סכנה גדולה יותר לפגיעה ברקמות סיכוי רגיל של מיס הגידול הגיאוגרפי. שניהם יש לטפל על ידי חוסר תנועה של מטרות סרטן ידי משלוח דיוק גבוהה לטיפול. היעד immobilization סרטן הושגה באמצעות שימוש אישית יציקות באינדקס קלקר, שקיות שעועית המפונים, או גוף לתקן תבניות עם דחיסה המטופל עצמאית הבטן. תנועה Intrafraction 1-3 של targe סרטןTS עקב נשימה כעת ניתן להפחית על ידי המטופל תגובה להחזיק טכניקות נשימה, 4 שופר החולה לנשום פעיל תיאום, 5 בנשימה, בקורלציה טומוגרפיה ממוחשבת, 6 או תמונה מונחה מעקב של fiducials מושתל בתוך וסביב הגידול נע. 7-9 CyberKnife המערכת (Accuray [Sunnyvale, CA]) מנצל מאיץ ליניארי קרינה מותקן על זרוע רובוטית תעשייתי במדויק אחרי תנועת הנשימה מטופל על ידי המצלמה, מעקב אחר קבוצה של דיודות פולטות אור (LED) ספוג על אפוד מותאם למטופל. 10 הפחתה משמעותית שולי טיפולי הקרנות יכולים להיות מושגת על ידי מעקב אחר תנועה, ובסופו של דבר מתן יעד קטן יותר תכנון כרכים אשר מוקרן עם דיוק submillimeter. 11-13 מטרות סרטן שטופלו על ידי SBRT הם מוקרן על ידי קרני, מתכנסים collimated בחוזקה. מנת הקרינה כתוצאה למיקוד היסטוגרמות סרטן נפח יש כינוי יותרקרינה CED &quot;כתף&quot; המעיד על אחוז גבוה היעד כיסוי קטן מינון גבוה של קרינה &quot;זנב&quot;. לכן, היעד conformality מוגבר באה על חשבון האחידות המינון ירד היעד סרטן SBRT. זה עשויות להיות השלכות על השליטה גם לאחר הגידול ביעד SBRT וסובלנות הרקמות של איברים בסיכון. בשל falloff במינון חד SBRT, האפשרות של מחלה סמוי לברוח הקרינה פולשני מתרחשת כאשר יעדים סרטן אינם מוכרים באופן מלא מספיקים מנה שולי SBRT מוחלים. היעד הקליני נפח (CTV) הרחבה ב -0.5 ס&quot;מ, וכתוצאה מכך נפח גדול תכנון היעד (PTV), קשורה עם שליטה היעד מוגבר ללא פגיעה מיותרת ברקמה נורמלית. 7,8 ירידה נוספת בהסתברות של מיס גיאוגרפי יכול להיות מושגת על ידי שילוב של 2 - [18 F] Fluoro-2-deoxy-D-גלוקוז (18 F-FDG) טומוגרפיה פליטת פוזיטרונים (PET) 8 שימוש PET 18 F-FDG / CT ב SBRT treatme.תכנון NT היא רק ההתחלה של ניסיונות לגלות יעד חדשים הדמיה מולקולרית של סרטן חתימות גניקולוגיות.

Watch this Scientific Journal Video about Stereotactic Radiosurgery for Gynecologic Cancer at JoVE.com

Stereotactic Radiosurgery for Gynecologic Cancer

הגוף stereotactic הקרנות (SBRT) כולל תמונה מודרך, קרינה פולשני נמסר מטרות סרטן עקשן כימותרפיה או טיפול קרינתי קונבנציונלי. בעל הזרוע הרובוטית CyberKnife המערכת SBRT, באמצעות לוקליזציה היעד מתוחכם, מספק מנות קרינה hypofractionated המסוגלים לחיטוי מטרות סרטן. מאמר זה ידון תפקידים טיפוליים חדשים של SBRT עבור סרטן גניקולוגיות.

Stereotactic Radiosurgery עבור גניקולוגיות סרטן

Stereotactic body radiotherapy (SBRT) distinguishes itself by necessitating more rigid patient immobilization, accounting for respiratory motion, ...

stereotactic-radiosurgery-for-gynecologic-cancer

Research

JoVE Journal

Medicine

17.5K Views.  University Hospitals Case Medical Center and Case Western Reserve University School of Medicine. הגוף stereotactic הקרנות (SBRT) כולל תמונה מודרך, קרינה פולשני נמסר מטרות סרטן עקשן כימותרפיה או טיפול קרינתי קונבנציונלי. בעל הזרוע הרובוטית CyberKnife המערכת SBRT, באמצעות לוקליזציה היעד מתוחכם, מספק מנות קרינה hypofractionated המסוגלים לחיטוי מטרות סרטן. מאמר זה ידון תפקידים טיפול?...

Video: Stereotactic Radiosurgery for Gynecologic Cancer

Multispectral Real-time Fluorescence Imaging for Intraoperative Detection of the Sentinel Lymph Node in Gynecologic Oncology

The prognosis in virtually all solid tumors depends on the presence or absence of lymph node metastases.1-3 Surgical treatment most often combines radical excision of the tumor with a full lymphadenectomy in the drainage area of the tumor. However, removal of lymph nodes is associated with increased morbidity due to infection, wound breakdown and lymphedema.4,5 As an alternative, the sentinel lymph node procedure (SLN) was developed several decades ago to detect the first draining lymph node from the tumor.6 In case of lymphogenic dissemination, the SLN is the first lymph node that is affected (Figure 1). Hence, if the SLN does not contain metastases, downstream lymph nodes will also be free from tumor metastases and need not to be removed. The SLN procedure is part of the treatment for many tumor types, like breast cancer and melanoma, but also for cancer of the vulva and cervix.7 The current standard methodology for SLN-detection is by peritumoral injection of radiocolloid one day prior to surgery, and a colored dye intraoperatively. Disadvantages of the procedure in cervical and vulvar cancer are multiple injections in the genital area, leading to increased psychological distress for the patient, and the use of radioactive colloid.
Multispectral fluorescence imaging is an emerging imaging modality that can be applied intraoperatively without the need for injection of radiocolloid. For intraoperative fluorescence imaging, two components are needed: a fluorescent agent and a quantitative optical system for intraoperative imaging. As a fluorophore we have used indocyanine green (ICG). ICG has been used for many decades to assess cardiac function, cerebral perfusion and liver perfusion.8 It is an inert drug with a safe pharmaco-biological profile. When excited at around 750 nm, it emits light in the near-infrared spectrum around 800 nm. A custom-made multispectral fluorescence imaging camera system was used.9.
The aim of this video article is to demonstrate the detection of the SLN using intraoperative fluorescence imaging in patients with cervical and vulvar cancer. Fluorescence imaging is used in conjunction with the standard procedure, consisting of radiocolloid and a blue dye. In the future, intraoperative fluorescence imaging might replace the current method and is also easily transferable to other indications like breast cancer and melanoma.

Fluorescence imaging is a promising innovative modality for image-guided surgery in surgical oncology. In this video we describe the technical procedure for detection of the sentinel lymph node using fluorescence imaging as showcased in gynecologic oncologicy. A multispectral fluorescence camera system, together with the fluorescent agent indocyanine green, is applied.

Multispectral הדמיה בזמן אמת Fluorescence לגילוי intraoperative של הצומת סנטינל הלימפה גניקולוגיות אונקולוגיה

The prognosis in virtually all solid tumors depends on the presence or absence of lymph node metastases.1-3 Surgical treatment most often combines radical ...

Stereotactic Intracranial Implantation and In vivo Bioluminescent Imaging of Tumor Xenografts in a Mouse Model System of Glioblastoma Multiforme

Glioblastoma multiforme (GBM) is a high-grade primary brain cancer with a median survival of only 14.6 months in humans despite standard tri-modality treatment consisting of surgical resection, post-operative radiation therapy and temozolomide chemotherapy 1. New therapeutic approaches are clearly needed to improve patient survival and quality of life. The development of more effective treatment strategies would be aided by animal models of GBM that recapitulate human disease yet allow serial imaging to monitor tumor growth and treatment response. In this paper, we describe our technique for the precise stereotactic implantation of bio-imageable GBM cancer cells into the brains of nude mice resulting in tumor xenografts that recapitulate key clinical features of GBM 2. This method yields tumors that are reproducible and are located in precise anatomic locations while allowing in vivo bioluminescent imaging to serially monitor intracranial xenograft growth and response to treatments 3-5. This method is also well-tolerated by the animals with low perioperative morbidity and mortality.

Stereotactic Intracranial Implantation and In vivo Bioluminescent Imaging of Tumor Xenografts in a Mouse Model System of Glioblastoma Multiforme

We describe an integrated method for the precise, stereotactic implantation of human glioblastoma multiforme cells into the brains of nude mice and subsequent serial in vivo imaging to monitor growth and response to treatment of the resultant xenografts.

השרשה ותוך גולגולת Stereotactic<em&gt; בחי</em&gt; הדמית bioluminescent של xenografts גידול במערכת מודל עכבר של multiforme glioblastoma

Glioblastoma multiforme (GBM) is a high-grade primary brain cancer with a median survival of only 14.6 months in humans despite standard tri-modality ...

Cerenkov Luminescence Imaging (CLI) for Cancer Therapy Monitoring

In molecular imaging, positron emission tomography (PET) and optical imaging (OI) are two of the most important and thus most widely used modalities1-3. PET is characterized by its excellent sensitivity and quantification ability while OI is notable for non-radiation, relative low cost, short scanning time, high throughput, and wide availability to basic researchers. However, both modalities have their shortcomings as well. PET suffers from poor spatial resolution and high cost, while OI is mostly limited to preclinical applications because of its limited tissue penetration along with prominent scattering optical signals through the thickness of living tissues.
 Recently a bridge between PET and OI has emerged with the discovery of Cerenkov Luminescence Imaging (CLI)4-6. CLI is a new imaging modality that harnesses Cerenkov Radiation (CR) to image radionuclides with OI instruments. Russian Nobel laureate Alekseyevich Cerenkov and his colleagues originally discovered CR in 1934. It is a form of electromagnetic radiation emitted when a charged particle travels at a superluminal speed in a dielectric medium7,8. The charged particle, whether positron or electron, perturbs the electromagnetic field of the medium by displacing the electrons in its atoms. After passing of the disruption photons are emitted as the displaced electrons return to the ground state. For instance, one 18F decay was estimated to produce an average of 3 photons in water5. 
 Since its emergence, CLI has been investigated for its use in a variety of preclinical applications including in vivo tumor imaging, reporter gene imaging, radiotracer development, multimodality imaging, among others4,5,9,10,11. The most important reason why CLI has enjoyed much success so far is that this new technology takes advantage of the low cost and wide availability of OI to image radionuclides, which used to be imaged only by more expensive and less available nuclear imaging modalities such as PET.
 Here, we present the method of using CLI to monitor cancer drug therapy. Our group has recently investigated this new application and validated its feasibility by a proof-of-concept study12. We demonstrated that CLI and PET exhibited excellent correlations across different tumor xenografts and imaging probes. This is consistent with the overarching principle of CR that CLI essentially visualizes the same radionuclides as PET. We selected Bevacizumab (Avastin; Genentech/Roche) as our therapeutic agent because it is a well-known angiogenesis inhibitor13,14. Maturation of this technology in the near future can be envisioned to have a significant impact on preclinical drug development, screening, as well as therapy monitoring of patients receiving treatments.

Cerenkov Luminescence Imaging CLI for Cancer Therapy Monitoring

Use of Cerenkov Luminescence Imaging (CLI) for monitoring preclinical cancer treatment is described here. This method takes advantage of Cerenkov Radiation (CR) and optical imaging (OI) to visualize radiolabeled probes and thus provides an alternative to PET in preclinical therapeutic monitoring and drug screening.

Cerenkov הארת ההדמיה (CLI) לניטור ריפוי הסרטן

In  molecular imaging, positron emission tomography (PET) and optical imaging (OI)  are two of the most important and thus most widely used modalities1-3. ...

Bioluminescent Orthotopic Model of Pancreatic Cancer Progression

Pancreatic cancer has an extremely poor five-year survival rate of 4-6%. New therapeutic options are critically needed and depend on improved understanding of pancreatic cancer biology. To better understand the interaction of cancer cells with the pancreatic microenvironment, we demonstrate an orthotopic model of pancreatic cancer that permits non-invasive monitoring of cancer progression. Luciferase-tagged pancreatic cancer cells are resuspended in Matrigel and delivered into the pancreatic tail during laparotomy. Matrigel solidifies at body temperature to prevent leakage of cancer cells during injection. Primary tumor growth and metastasis to distant organs are monitored following injection of the luciferase substrate luciferin, using in vivo imaging of bioluminescence emission from the cancer cells. In vivo imaging also may be used to track primary tumor recurrence after resection. This orthotopic model is suited to both syngeneic and xenograft models and may be used in pre-clinical trials to investigate the impact of novel anti-cancer therapeutics on the growth of the primary pancreatic tumor and metastasis.

Improved understanding of pancreatic cancer biology is critically needed to enable the development of better therapeutic options to treat pancreatic cancer. To address this need, we demonstrate an orthotopic model of pancreatic cancer that permits non-invasive monitoring of cancer progression using in vivo bioluminescence imaging.

דגם orthotopic bioluminescent של התקדמות סרטן הלבלב

Pancreatic cancer has an extremely poor five-year survival rate of 4-6%.  New therapeutic options are critically needed and depend on improved ...

Profiling of Estrogen-regulated MicroRNAs in Breast Cancer Cells

Estrogen plays vital roles in mammary gland development and breast cancer progression. It mediates its function by binding to and activating the estrogen receptors (ERs), ER&#945;, and ER&#946;. ER&#945; is frequently upregulated in breast cancer and drives the proliferation of breast cancer cells. The ERs function as transcription factors and regulate gene expression. Whereas ER&#945;&#39;s regulation of protein-coding genes is well established, its regulation of noncoding microRNA (miRNA) is less explored. miRNAs play a major role in the post-transcriptional regulation of genes, inhibiting their translation or degrading their mRNA. miRNAs can function as oncogenes or tumor suppressors&#160;and are also promising biomarkers. Among the miRNA assays available, microarray and quantitative real-time polymerase chain reaction (qPCR) have been extensively used to detect and quantify miRNA levels. To identify miRNAs regulated by estrogen signaling in breast cancer, their expression in ER&#945;-positive breast cancer cell lines were compared before and after estrogen-activation using both the &#181;Paraflo-microfluidic microarrays and Dual Labeled Probes-low density arrays. Results were validated using specific qPCR assays, applying both Cyanine dye-based and Dual Labeled Probes-based chemistry. Furthermore, a time-point assay was used to identify regulations over time. Advantages of the miRNA assay approach used in this study is that it enables a fast screening of mature miRNA regulations in numerous samples, even with limited sample amounts. The layout, including the specific conditions for cell culture and estrogen treatment, biological and technical replicates, and large-scale screening followed by in-depth confirmations using separate techniques, ensures a robust detection of miRNA regulations,&#160;and eliminates false positives and other artifacts. However, mutated or unknown miRNAs, or regulations at the primary and precursor transcript level, will not be detected. The method presented here represents a thorough investigation of estrogen-mediated miRNA regulation.

Molecular signaling through both estrogen and microRNAs are critical in breast cancer development and growth. Estrogen activates the estrogen receptors, which are transcription factors. Many transcription factors can regulate the expression of microRNAs, and estrogen-regulated microRNAs can be profiled using different large-scale techniques.

פרופיל של מיקרו RNA המוסדר אסטרוגן בתאי סרטן השד

Estrogen plays vital roles in mammary gland development and breast cancer progression. It mediates its function by binding to and activating the estrogen ...

Utilizing Murine Inducible Telomerase Alleles in the Studies of Tissue Degeneration/Regeneration and Cancer

Telomere dysfunction-induced loss of genome integrity and its associated DNA damage signaling and checkpoint responses are well-established drivers that cause tissue degeneration during ageing. Cancer, with incidence rates greatly increasing with age, is characterized by short telomere lengths and high telomerase activity. To study the roles of telomere dysfunction and telomerase reactivation in ageing and cancer, the protocol shows how to generate two murine inducible telomerase knock-in alleles 4-Hydroxytamoxifen (4-OHT)-inducible TERT-Estrogen Receptor (mTERT-ER) and Lox-Stopper-LoxTERT (LSL-mTERT). The protocol describes the procedures to induce telomere dysfunction and reactivate telomerase activity in mTERT-ER and LSL-mTERT mice in vivo. The representative data show that reactivation of telomerase activity can ameliorate the tissue degenerative phenotypes induced by telomere dysfunction. In order to determine the impact of telomerase reactivation on tumorigenesis, we generated prostate tumor model G4 PB-Cre4 PtenL/L p53L/L LSL-mTERTL/L and thymic T-cell lymphoma model G4 Atm-/- mTERTER/ER. The representative data show that telomerase reactivation in the backdrop of genomic instability induced by telomere dysfunction can greatly enhance tumorigenesis. The protocol also describes the procedures used to isolate neural stem cells (NSCs) from mTERT-ER and LSL-mTERT mice and reactivate telomerase activity in NSCs in vitro. The representative data show that reactivation of telomerase can enhance the self-renewal capability and neurogenesis in vitro. Finally, the protocol describes the procedures for performing telomere FISH (Fluorescence In Situ Hybridization) on both mouse FFPE (Formalin Fixed and Paraffin Embedded) brain tissues and metaphase chromosomes of cultured cells.

Telomere and telomerase play essential roles in ageing and tumorigenesis. The goal of this protocol is to show how to generate two murine inducible telomerase knock-in alleles and how to utilize them in the studies of tissue degeneration/regeneration and cancer.

ניצול Murine עין מתנהל הטלומרז אללים במחקרים של ניוון רקמה / התחדשות והסרטן

Telomere dysfunction-induced loss of genome integrity and its associated DNA damage signaling and checkpoint responses are well-established drivers that ...

Studying Pancreatic Cancer Stem Cell Characteristics for Developing New Treatment Strategies

Pancreatic ductal adenocarcinoma (PDAC) contains a subset of exclusively tumorigenic cancer stem cells (CSCs) which have been shown to drive tumor initiation, metastasis and resistance to radio- and chemotherapy. Here we describe a specific methodology for culturing primary human pancreatic CSCs as tumor spheres in anchorage-independent conditions. Cells are grown in serum-free, non-adherent conditions in order to enrich for CSCs while their more differentiated progenies do not survive and proliferate during the initial phase following seeding of single cells. This assay can be used to estimate the percentage of CSCs present in a population of tumor cells. Both size (which can range from 35 to 250 micrometers) and number of tumor spheres formed represents CSC activity harbored in either bulk populations of cultured cancer cells or freshly harvested and digested tumors 1,2. Using this assay, we recently found that metformin selectively ablates pancreatic CSCs; a finding that was subsequently further corroborated by demonstrating diminished expression of pluripotency-associated genes/surface markers and reduced in vivo tumorigenicity of metformin-treated cells. As the final step for preclinical development we treated mice bearing established tumors with metformin and found significantly prolonged survival. Clinical studies testing the use of metformin in patients with PDAC are currently underway (e.g., NCT01210911, NCT01167738, and NCT01488552). Mechanistically, we found that metformin induces a fatal energy crisis in CSCs by enhancing reactive oxygen species (ROS) production and reducing mitochondrial transmembrane potential. In contrast, non-CSCs were not eliminated by metformin treatment, but rather underwent reversible cell cycle arrest. Therefore, our study serves as a successful example for the potential of in vitro sphere formation as a screening tool to identify compounds that potentially target CSCs, but this technique will require further in vitro and in vivo validation to eliminate false discoveries.

Pancreatic cancer stem cells (CSCs) can be expanded in vitro using the anchorage-independent sphere culture technique, which represents a powerful tool to study CSC biology and can serve as the first step to develop novel CSC-targeting therapies. Here the methodology for expanding, analyzing and targeting of pancreatic CSCs is provided.

לומד סרטן לבלב גזע מאפייני תא לפיתוח טיפול חדש אסטרטגיות

Pancreatic ductal adenocarcinoma (PDAC) contains a subset of exclusively tumorigenic cancer stem cells (CSCs) which have been shown to drive tumor ...

Dynamic Lung Tumor Tracking for Stereotactic Ablative Body Radiation Therapy

Physicians considering stereotactic ablative body radiation therapy (SBRT) for the treatment of extracranial cancer targets must be aware of the sizeable risks for normal tissue injury and the hazards of physical tumor miss. A first-of-its-kind SBRT platform achieves high-precision ablative radiation treatment through a combination of versatile real-time imaging solutions and sophisticated tumor tracking capabilities. It uses dual-diagnostic kV x-ray units for stereoscopic open-loop feedback of cancer target intrafraction movement occurring as a consequence of respiratory motions and heartbeat. Image-guided feedback drives a gimbaled radiation accelerator (maximum 15 x 15 cm field size) capable of real-time &#177;4 cm pan-and-tilt action. Robot-driven &#177;60&#176; pivots of an integrated &#177;185&#176; rotational gantry allow for coplanar and non-coplanar accelerator beam set-up angles, ultimately permitting unique treatment degrees of freedom. State-of-the-art software aids real-time six dimensional positioning, ensuring irradiation of cancer targets with sub-millimeter accuracy (0.4 mm at isocenter). Use of these features enables treating physicians to steer radiation dose to cancer tumor targets while simultaneously reducing radiation dose to normal tissues. By adding respiration correlated computed tomography (CT) and 2-[18F] fluoro-2-deoxy-&#7429;-glucose (18F-FDG) positron emission tomography (PET) images into the planning system for enhanced tumor target contouring, the likelihood of physical tumor miss becomes substantially less1. In this article, we describe new radiation plans for the treatment of moving lung tumors.

Stereotactic ablative body radiation therapy (SBRT) involves the precise delivery of high-dose radiation to cancer tumor targets. A novel SBRT platform offers a first-of-its-kind gimbaled radiation accelerator mounted within a pivoting O-ring gantry capable of dynamic image-guided tumor tracking. Here, we describe dynamic tumor tracking for lung targets.

מעקב גידול ריאות דינמי לstereotactic פולשני גוף קרינת תרפיה

Physicians considering stereotactic ablative body radiation therapy (SBRT) for the treatment of extracranial cancer targets must be aware of the sizeable ...

Working with Human Tissues for Translational Cancer Research

Medical research for human benefit is greatly impeded by the necessity for human tissues and subjects. However, upon obtaining consent for human specimens, precious samples must be handled with the greatest care in order to ensure integrity of organs, tissues, and cells to the highest degree. Unfortunately, tissue processing by definition requires extraction of tissues from the host, a change which can cause great cellular stress and have major repercussions on subsequent analyses. These stresses could result in the specimen being no longer representative of the site from which it was retrieved. Therefore, a strict protocol must be adhered to while processing these specimens to ensure representativeness. The desired assay(s) must also be taken into consideration in order to ensure that an optimal technique is used for sample processing. Outlined here is a protocol for tissue retrieval, processing and various analyses which may be performed on processed tissue in order to maximize downstream production from limited tissue samples.

Translational cancer research is dependent on extraction of human tissues. Much work has gone into optimizing extraction methods for ex vivo analysis. Here, we describe tissue processing methods allowing for maximal data output from limited samples.

עבודה עם רקמות אנושיות לחקר סרטן Translational

Medical research for human benefit is greatly impeded by the necessity for human tissues and subjects. However, upon obtaining consent for human ...

Modeling the Early Steps of Ovarian Cancer Dissemination in an Organotypic Culture of the Human Peritoneal Cavity

The pattern of ovarian cancer metastasis is markedly different from that of most other epithelial tumors, because it rarely spreads hematogenously. Instead, ovarian cancer cells exfoliated from the primary tumor are carried by peritoneal fluid to metastatic sites within the peritoneal cavity. These sites, most notably the abdominal peritoneum and omentum, are organs covered by a mesothelium-lined surface. To investigate the processes of ovarian cancer dissemination, we assembled a complex three-dimensional culture system that reconstructs the lining of the peritoneal cavity in vitro. Primary human fibroblasts and mesothelial cells were isolated from human omentum. The fibroblasts were then mixed with extracellular matrix and covered with a layer of the primary human mesothelial cells to mimic the peritoneal and omental surfaces encountered by metastasizing ovarian cancer cells. The resulting organotypic model is, as shown, used to examine the early steps of ovarian cancer dissemination, including cancer cell adhesion, invasion, and proliferation. This model has been used in a number of studies to investigate the role of the microenvironment (cellular and acellular) in early ovarian cancer dissemination. It has also been successfully adapted to high throughput screening and used to identify and test inhibitors of ovarian cancer metastasis.

Here, we present a protocol to construct a three-dimensional in vitro model of the lining of the peritoneal cavity, composed of primary human mesothelial cells and fibroblasts layered with extracellular matrix, as a tool to investigate ovarian cancer cell adhesion, invasion, and proliferation.

דוגמנות השלבים המוקדמים של סרטן השחלות הפצה בתרבות Organotypic של אדם חלל הבטן

The pattern of ovarian cancer metastasis is markedly different from that of most other epithelial tumors, because it rarely spreads hematogenously. ...