Name: dynamic lung tumor tracking for stereotactic ablative body radiation therapy
Uploaded: 2015-06-07T15:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 17 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Dynamic Lung Tumor Tracking for Stereotactic Ablative Body Radiation Therapy at JoVE.com

מחקר זה נתמך על ידי Summa מכון הסרטן.

הצהרה אתית: אישור דירקטוריון סקירה מוסדית מערכת בריאות Summa הושגה במחקר זה. 1. טיפול ייעוץ <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> תאר את טיפול SBRT הריאות החדש למטופל. הערה: הפלטפורמה החדשה מספקת SBRT coplanar ומינון גבוה קרינה בלתי coplanar למטרות סרטן תוך הפחתת מינון קרינה לאיברים שאינם יעד. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לדון בסיכוני הטיפול. הערה: SBRT עלול לגרום להיפרפיגמנטציה האפשרית לטווח קצר עור או אדמומיות, עייפות, שיעול תכוף, בחילות, ושט, ופגיעת איברי בטן נדירה. דלקת ריאות, או דלקת של הריאות עם חום נמוך ושיעול שאינו פרודוקטיביים, עלולות להתרחש עד שלושה חודשים לאחר טיפול. פציעות אקוטיות או מאוחר ללב, שרירים אחרים, עצבים היקפיים או בחוט השדרה, ועצם הם נדירות. יש סכנה קטנה מאוד לממאירות מושרה קרינה. </li></ol> 2. Fiducial מרקר מיקום <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> פrform מודרך CT מלעורית או מיקום bronchoscopic של סמן מצופה זהב אחת מוכנס לתוך יעד גידול מרכז-של-מסה. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שאל רדיולוג לבצע הדמיה טומוגרפית צירי רציפה עבה 3-5 מ&quot;מ של החזה של המטופל 7. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> 7 לקבוע גישת מחט בטוחה מזעור רקמת ריאה סודה חצתה (הימנעות בולות וסדקים). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להזריק הרדמה מקומית תת-עורי (לדוגמא, לידוקאין 1%). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להציג את 17 או 18 מחט קואקסיאליים G למקום (0.75 x 10 מ&quot;מ) אחד קצר או סמן יחיד ארוך (0.75 x 20 מ&quot;מ) 10. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> האם מיקום סמן אלקטרומגנטית מודרך-רונכוסקופיה ניווט fiducial לשאול מומחה לריאות לרכוש הדמיה טומוגרפית של החזה למיפוי endobronchial 21. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> טריז רונכוסקופ במגזר הסימפונות החשוד. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לנווט את חללית חיישן רונכוסקופ לנגע ​​היעד. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לפרוס סימן fiducialאה על ידי מחט transbronchial. הערה: הטכניקות לradiosurgery fiducial-החופשי בריאות נחשבות ניסיוניות ובכפוף למחקר פעיל 22,23. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כחלופה, כדי לפחות שלושה סמנים קצרים (1.6 x 3 מ&quot;מ) מצופה זהב שממוקמים בתוך &quot;הקופסה&quot; 6 סנטימטרים סביב היעד. אם סמן אחד או יותר fiducial ממוקם, הפרדה פיזית של 2 סנטימטר בין הסמנים מומלצת. </li></ol> 3. טיפול תכנון <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לבצע סימולציה מודרכת-CT (שתוארה בשלבים 3.2 ו -3.3) 4-7 ימים לאחר מיקום סמן fiducial. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שאל את המטופל לשכב בראש-ראשון פרקדן על השולחן השטוח המכונה טיפול. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מקם את זרועותיו של המטופל מעל לראשם, נתמך על ידי בעלי זרוע וכף יד העליונים או אימובילייזר ואקום שקית. ודא שבית החזה והבטן אינם משותקות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לחלופין, להשתמש בספוג הברך מקומי שני פינים לאינדקס. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מקוםלפחות 4 סמני גוף-מעקב אינפרא אדום על החזה ללוקליזציה. סמני נשימה מעקב אינפרא אדום מדי אזורי גוף הוכחת תנועה עקבית אנכית נשימה (3 מ&quot;מ או יותר תנועת שיא-לשיא מומלץ). </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לבצע סריקה-ניגוד שאינו רציפה סליל CT הצירי (מ&quot;מ העובי פרוסה 1, 120 KVP מתח, 350 MAS). הערה: רופאי טיפול רשאי להורות CT 4D חזה סריקת 12 או סריקת CT בית חזה 3D הכוללת חופשית נשימה, סוף-השראה, ותמונת נשימה-אחיזת הסוף-פקיעה קובעת 24. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להשיג 18 סריקות F-FDG PET / CT ללכידה משופרת של תנועת גידול ריאות. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שאל את החולים לשכב בעמדת סריקת ראש-הראשון לסריקת CT סליל רציפה (למשל, מתח 120 KVP, 450 MAS) מקו orbitomeatal לירכיים העליונות בנשימה שקטה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לרכוש 18 F-FDG PET לאחר העירוי לוריד של 11 MCI של 18 F-FDG בממוצע באותה scאנינג עמדה משורת orbitomeatal לירכיים העליונות בנשימה שקטה. אם נעשה שימוש בטכניקה זו, 18 סריקות F-FDG PET / CT הן על ידי תוכנה נקבעה על 40% סף SUVmax-קווי מתאר אוטומטי, ולאחר מכן, שיתוף רשום עם תמונות הדמית CT כפי שתואר 1. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> קווי המתאר העיקרי ריאות ברוטו יעד כרכי הנפח או (GTVp) ביד הציור על מערכי נתונים 4D CT, רצוי שלב הנשיפה. הרחבת GTVp עם מרווח של 5 מ&quot;מ יוצרת גידול תכנון הנפח (PTV). תכנון מינון קרינה מתרחש בסריקת השלב סופי תפוגה למעקב דינמי. הערה: כחלופה ובעת שימוש במערכי נתוני 3D CT, סריקת CT הסימולציה חופשית הנשימה היא סריקת ההתייחסות. שימוש בטכניקה זו, קרינת טיפול אונקולוג קווי המתאר GTV על נשימה החופשית (GTVfb), ההשראה (GTVi), ופקיעה (GTVe) סריקות הדמית CT. גובה ערך ספיגה סטנדרטי מרבי thresholded 40 אחוזים על 18 תמונות F-FDG PET יוצר <sup&gt; 18 F-FDG PET יעד קליני נפח (CTVpet) 1. ITV מרוכבים מייצג את הסכום הנוסף של כרכי GTVfb, GTVi, GTVe, וCTVpet. הרחבת שוליים 5 מ&quot;מ של ITV מרוכבים יוצרת PTV. הנה, תכנון מינון הקרינה מתרחש בסריקה חינם-נשימה למעקב דינמי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מבני קונטור סמוכים נורמלים רקמה ביד ציור על מערכי נתונים 4D CT, רצוי שלב הנשיפה. זה עשוי לכלול ריאות נורמליות, לב ועוד קרום הלב, וושט, כבד, כליות דו צדדיות, מקלעת זרוע, וחוט השדרה. קווי המתאר של קנה הנשימה, הסמפונות mainstem תקין, וסימפונות mainstem השאירו יכולים להיות שנוצרו, הורחב 3 מ&quot;מ, ומשמשים כאילוץ תכנון בעדיפות גבוהה כדי למנוע סיסטיק דרכי הנשימה רעילות מאוחרת. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לחץ על כפתור המעקב הדינמי בתוכנת תכנון. פעולה זו עוסקת מעקב פאן-ולהטות gimbaled על פלטפורמת SBRT החדשה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לקבוע מינון קרינה לPTV. לשקול אחת משלוש הקרנות מרשם מינון מונטה קרלוS: 3 x 17 Gy = 51 Gy יומי לנגעי ריאות היקפיים; 4 x 12 Gy = 48 Gy לנגעי ריאות מרכזיים ונגעי קיר חזה היקפיים; או בכל היום אחר 5 x 10 Gy = 50 Gy. יוצא דופן כאשר אילוצי נפח PTV (כלומר, 95% כיסוי) או אילוצי איבר בסיכון לא ייענו, ניתן להשתמש במרשם של 8 x 7.5 Gy = 60 Gy. </li></ol> 4. טיפול משלוח וזרימת עבודה <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לבנות מודל מתאם נשימה שקט לאחר יישור פרקדן-הראש ראשון. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניחים 4 סמני גוף אינפרא אדום (או עד 6) על הגוף באותם מקומות מסומנים זוהו בסימולצית CT. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ודא דיוק מיקום של סמני הגוף ויישור מטופל על ידי מצלמה ומסכי אינפרא אדום במסוף הטיפול. הערה: עמדת סמן גוף משמשת כבדיקת קרן-על לתנועה סדירה, שיעול כזה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לרכוש קרני רנטגן ק הכפול אבחון מטוס צולב או תמונות CT קונוס-קרן במסוף הטיפול כדי לזהות סמנים מושתלים לעמ הפנימידיוק ositional. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חופשי ותנועת סמן הגוף לתאם (כתחליף לנשימה) ותנועת סמן מושתל פנימית עם תוכנת מחשב צמודה לעבודת פלטפורמת SBRT החדשה. הערה: שיטת לוקליזציה חלופית כרוכה יישור מאונך של החולה על פי קדמי וסימני טריאנגולציה לייזר סימולציה CT מקועקעים לרוחב ושימוש במערך סטנדרטי התייחסות (כוכב) עם שישה סמני גוף אינפרא אדום ספוגים. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ליצור מודל מתאם תנועת גידול ריאות. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לגזור דרך פאן-ולהטות gimbal למאיץ כדי לעקוב אחר תנועת גידול באמצעות תוכנת מחשב צמודה לעבודת פלטפורמת SBRT החדשה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מבחינה ויזואלית להעריך את מודל מתאם תנועת גידול הריאות לפני מסירת קרינה. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שים לב לסחף סמן fiducial במהלך לידת קרינה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להעריך התנגשויות מכונת מטופל עקב סיבוב gantry, ציר O-טבעת, ופעולה כלל-ולהטות gimbalזה לפני לתכנן משלוח. הערה: צוות הקרינה יבצע צעד זה. טיפול עלול להיות כרוך 08:55 קורות coplanar וטיפול noncoplanar סטטי, באופן ידני ונבדקו על ידי צוות חזותי משלוח קרינה. טיפולים עשויים להימשך 15-30 דקות, עם אימותי מודל מתאם תנועת גידול ריאות עשו בערך כל דקה 7. </li></ol>

<ol>
	<li>Kunos, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=18FDG-PET/CT+definition+of+clinical+target+volume+for+robotic+stereotactic+body+radiosurgery+treatment+of+metastatic+gynecologic+malignancies.">18FDG-PET/CT definition of clinical target volume for robotic stereotactic body radiosurgery treatment of metastatic gynecologic malignancies.</a> J Nucl Med Radiat Ther. S4:001, (2011).</li><li>Ferlay, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> GLOBOCAN 2012 v1.0, Cancer Incidence and Mortality Worldwide. , (2013).</li><li>Albain, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Radiotherapy+plus+chemotherapy+with+or+without+surgical+resection+for+stage+III+non-small-cell+lung+cancer:+a+phase+III+randomised+controlled+trial.">Radiotherapy plus chemotherapy with or without surgical resection for stage III non-small-cell lung cancer: a phase III randomised controlled trial.</a> Lancet. 374, 379-386 (2009).</li><li>Herbst, R. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=TRIBUTE:+a+phase+III+trial+of+erlotinib+hydrochloride+(OSI-774)+combined+with+carboplatin+and+paclitaxel+chemotherapy+in+advanced+non-small-cell+lung+cancer.">TRIBUTE: a phase III trial of erlotinib hydrochloride (OSI-774) combined with carboplatin and paclitaxel chemotherapy in advanced non-small-cell lung cancer.</a> J Clin Oncol. 23, 5892-5899 (2005).</li><li>Trovo, M., et al. <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+radiation+therapy+for+re-irradiation+of+persistent+or+recurrent+non-small+cell+lung+cancer.">Stereotactic body radiation therapy for re-irradiation of persistent or recurrent non-small cell lung cancer.</a> Int J Radiat Oncol Biol Phys. 88, 1114-1119 (2014).</li><li>Kelly, P., et al. <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+radiation+therapy+for+patients+with+lung+cancer+previously+treated+with+thoracic+radiation.">Stereotactic body radiation therapy for patients with lung cancer previously treated with thoracic radiation.</a> Int J Radiat Oncol Biol Phys. 78, 1387-1393 (2010).</li><li>Kunos, C., Brindle, J., DeBernardo, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stereotactic+radiosurgery+for+gynecologic+cancer.">Stereotactic radiosurgery for gynecologic cancer.</a> J Vis Exp. 62, e3793 (2012).</li><li>Bral, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Prospective,+risk-adapted+strategy+of+stereotactic+body+radiotherapy+for+early-stage+non-small-cell+lung+cancer:+results+of+a+Phase+II+trial.">Prospective, risk-adapted strategy of stereotactic body radiotherapy for early-stage non-small-cell lung cancer: results of a Phase II trial.</a> Int J Radiat Oncol Biol Phys. 80, 1343-1349 (2011).</li><li>Engels, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Phase+II+study+of+helical+tomotherapy+in+the+multidisciplinary+treatment+of+oligometastatic+colorectal+cancer.">Phase II study of helical tomotherapy in the multidisciplinary treatment of oligometastatic colorectal cancer.</a> Radiat Oncol. 7, 34 (2012).</li><li>Depuydt, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Treating+patients+with+real-time+tumor+tracking+using+the+Vero+gimbaled+linac+system:+Implementation+and+first+review.">Treating patients with real-time tumor tracking using the Vero gimbaled linac system: Implementation and first review.</a> Radiother Oncol. , (2014).</li><li>Poels, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+complementary+dual-modality+verification+for+tumor+tracking+on+a+gimbaled+linac+system.">A complementary dual-modality verification for tumor tracking on a gimbaled linac system.</a> Radiother Oncol. 109, 469-474 (2013).</li><li>Depuydt, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Initial+assessment+of+tumor+tracking+with+a+gimbaled+linac+system+in+clinical+circumstances:+a+patient+simulation+study.">Initial assessment of tumor tracking with a gimbaled linac system in clinical circumstances: a patient simulation study.</a> Radiother Oncol. 106, 236-240 (2013).</li><li>Depuydt, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Computer-aided+analysis+of+star+shot+films+for+high-accuracy+radiation+therapy+treatment+units.">Computer-aided analysis of star shot films for high-accuracy radiation therapy treatment units.</a> Phys Med Biol. 57, 2997-3011 (2012).</li><li>Adler, J. J., et al. <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:+a+frameless+robotic+system+for+radiosurgery.">The CyberKnife: a frameless robotic system for radiosurgery.</a> Stereotact Funct Neurosurg. 69, 124-128 (1997).</li><li>Mackie, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tomotherapy:+a+new+concept+for+the+delivery+of+dynamic+conformal+radiotherapy.">Tomotherapy: a new concept for the delivery of dynamic conformal radiotherapy.</a> Medical Physics. 20, 1709-1719 (1993).</li><li>Benedict, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Intensity-modulated+stereotactic+radiosurgery+using+dynamic+micro-multileaf+collimation.">Intensity-modulated stereotactic radiosurgery using dynamic micro-multileaf collimation.</a> Int J Radiat Oncol Biol Phys. 50, 751-758 (2001).</li><li>Zheng, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Survival+outcome+after+stereotactic+body+radiation+therapy+and+surgery+for+stage+I+non-small+cell+lung+cancer:+a+meta-analysis.">Survival outcome after stereotactic body radiation therapy and surgery for stage I non-small cell lung cancer: a meta-analysis.</a> Int J Radiat Oncol Biol Phys. 90, 603-611 (2014).</li><li>Widder, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pulmonary+oligometastases:+metastasectomy+or+stereotactic+ablative+radiotherapy.">Pulmonary oligometastases: metastasectomy or stereotactic ablative radiotherapy.</a> Radiother Oncol. 107, 409-413 (2013).</li><li>Mitera, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cost-effectiveness+analysis+comparing+conventional+versus+stereotactic+body+radiotherapy+for+surgically+ineligible+stage+I+non-small-cell+lung+cancer.">Cost-effectiveness analysis comparing conventional versus stereotactic body radiotherapy for surgically ineligible stage I non-small-cell lung cancer.</a> Journal of oncology practice / American Society of Clinical Oncology. 10, e130-e136 (2014).</li><li>Bijlani, A., Aguzzi, G., Schaal, D. W., Romanelli, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stereotactic+radiosurgery+and+stereotactic+body+radiation+therapy+cost-effectiveness+results.">Stereotactic radiosurgery and stereotactic body radiation therapy cost-effectiveness results.</a> Front Oncol. 3, 77 (2013).</li><li>Harley, D. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fiducial+marker+placement+using+endobronchial+ultrasound+and+navigational+bronchoscopy+for+stereotactic+radiosurgery:+an+alternative+strategy.">Fiducial marker placement using endobronchial ultrasound and navigational bronchoscopy for stereotactic radiosurgery: an alternative strategy.</a> The Annals of thoracic surgery. 89, 368-373 (2010).</li><li>Bibault, J. E., et al. <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+robotic+stereotactic+radiation+therapy+with+fiducial-free+tumor+tracking+for+lung+cancer.">Image-guided robotic stereotactic radiation therapy with fiducial-free tumor tracking for lung cancer.</a> Radiat Oncol. 7, 102 (2012).</li><li>Bahig, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Predictive+parameters+of+CyberKnife+fiducial-less+(XSight+Lung)+applicability+for+treatment+of+early+non-small+cell+lung+cancer:+a+single-center+experience.">Predictive parameters of CyberKnife fiducial-less (XSight Lung) applicability for treatment of early non-small cell lung cancer: a single-center experience.</a> Int J Radiat Oncol Biol Phys. 87, 583-589 (2013).</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=Image-guided+motion+management.">Image-guided motion management.</a> OMICS J Radiology. 2, e120 (2013).</li><li>Fakiris, A. J., et al. <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+radiation+therapy+for+early-stage+non-small-cell+lung+carcinoma:+four-year+results+of+a+prospective+phase+II+study.">Stereotactic body radiation therapy for early-stage non-small-cell lung carcinoma: four-year results of a prospective phase II study.</a> Int J Radiat Oncol Biol Phys. 75, 677-682 (2009).</li><li>Chang, J. Y., et al. <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+radiation+therapy+in+centrally+and+superiorly+located+stage+I+or+isolated+recurrent+non-small-cell+lung+cancer.">Stereotactic body radiation therapy in centrally and superiorly located stage I or isolated recurrent non-small-cell lung cancer.</a> Int J Radiat Oncol Biol Phys. 72, 967-971 (2008).</li><li>Kunos, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Phase+II+clinical+trial+of+robotic+stereotactic+body+radiosurgery+for+metastatic+gynecologic+malignancies.">Phase II clinical trial of robotic stereotactic body radiosurgery for metastatic gynecologic malignancies.</a> Front Oncol. 2, 181 (2012).</li><li>Ricardi, U., et al. <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+radiation+therapy+for+lung+metastases.">Stereotactic body radiation therapy for lung metastases.</a> Lung Cancer. 75, 77-81 (2012).</li></ol>

יש המחברים אין לחשוף.

חוויות מוקדמות מבטיחות radiosurgery stereotactic קליניות מונעות חקירת ניסוי קלינית של קרינה פולשני לטיפול בסרטן ריאות 25,26. ניסיון הוביל חוקרים להשתמש קרינה פולשני נגד מגוון רחב של סוגי גידולי גרורות לריאות 27,28. פלטפורמת SBRT החדשה מציגה מערכת מסירת קרינה קשובים במיוחד לטיפול בגידולים נעו. הפלטפורמה החדשה מספקת SBRT טיפול רנטגן סמוי שנוצר על ידי מאיץ ליניארי רכוב בתוך gantry O-טבעת ציר. מנגנון gimbal מאפשר תנועה הפאן-ו- הטיה של המאיץ ליניארי, מתן הצעת מעקב גידול דינמי בזמן. צילומי רנטגן ק מטוס צולב הכפול מתקבלים לפני ובמהלך הטיפול כדי לוודא 6 מיצוב מטופל דרגה של החופש. מעלות הייחודיות coplanar ולא coplanar חופש לשפר את המסירה של מינון קרינה גבוה למטרות סרטן תוך מזעור בו זמניתמינון קרינה לאיברים פנימיים חיוניים. זה צפוי כי טיפול מעקר מטרות תאים סרטניות ללא נזק בלתי הפיך לרעילות הקשורות לקרינה להורדת תאים נורמלים. מחקר עתידי של פלטפורמת SBRT החדשה יתעד רווחים כל בשליטת היעד וירידה בכל תופעות לוואי. ניסיון ראשוני עם מופעי פלטפורמת SBRT החדשים מבטיח 10. דקויות של מעקב הדינמי של ריאות גידולים ימשיכו להיחקר; עם זאת, כמה הכללות הן לכאורה. גידולי ריאה מדגימים תנועה פחות משבעה מילימטרים ניתן לטפל הטוב ביותר על ידי ITV מרוכבים בתוספת גישת התרחבות 5 מ&quot;מ. לגידולי ריאה מראים 7 מ&quot;מ או תרגום אנכי יותר, גישת מעקב דינמית באמצעות GTVp בתוספת 5 מ&quot;מ הרחבה עשוי להיות הטוב ביותר לטיפול. יש צורך במחקר נוסף המגדיר את המגבלות הללו. כמו כן, 18 תמונות F-FDG PET גבי על מערכי נתונים תמונת 3D CT בדרך כלל להגדיל את כמויות ITV מרוכבים. גישה זו מניחה Expan נפחשיאון בשל 18 למרוח אות F-FDG מתרחש במהלך זמן בן 3-5 דקות של סורק PET. % 40 thresholded 18 F-FDG יעד קליני נפח נחקר ונעשה שימוש באחת מהתוכניות שלנו 1. מחקר נוסף המאפיין אם 18 תמונות F-FDG PET כראוי משכפל נחוץ hysteresis גידול. לבסוף, עד 3 נגעים באחת ריאות יכולים להיחשב לטיפול בפעם אחת. אחרת, גישה רציפה נעשה. מעקב דינמי על פלטפורמת SBRT החדשה עושה שימוש במודל מתאם תנועת גידול ריאות לחזות תנועת גידול ריאות עד 40 אלפיות שניים אל העתיד. מיקום ומהירות של גוף אינפרא אדום וסמני נשימה כלולים במודל. שיעור גילוי סמן של 70% בkV רכש קרני רנטגן הוא הכרחי למעקב דינמי. Fiducials מתבצע מעקב בשלושה ממדים (כלומר, x, y, z). תמונות שנוצרו על ידי יחידות רנטגן ק באופן אוטומטי רשומות והשוואה בזמן אמת. Oחביון bserved במעקב דינמי הוא בשל מגבלות בחומרה פאן-ולהטות gimbal, עיבוד תוכנה, וביצועי שליטה במיקום של יחידות רנטגן ק. חוקרי מחקר עוסקים בשיפור חביון מעקב. במהלך לידת קרינה באמצעות מעקב דינמי על פלטפורמת SBRT החדשה, זה קריטי לצפות לסחיפת סמן fiducial. מגמות בסחף סמן fiducial מעבר טולרנסים 3 מ&quot;מ מוגדרים מראש בכל תוצאות כיוון בהפסקת טיפול ביוזמת מפעיל או בהמתנת קרן אוטומטית. אם הפסקה טיפול מתרחשת, מומלץ כי מפעילים לאפשר לחידוש תנועה שקטה נשימה על כמה נשימות המטופל הבאות ולאחר מכן חידוש טיפול לפני מודל מתאם לבנות מחדש. אם הפסקות הם מיצוב מחדש מוצלח, מטופל, זיהוי תנועת סמן נשימת אינפרא אדום, איתור סמן ק, דוגמנות מתאם לבנות מחדש נעשית כדי לחדש את הטיפול. מניסיוננו, מודלים מתאם נשימה מדויקים עבור Uעמ &#39;7 דקות, מוגבל לעתים קרובות על ידי מתח או הרפיה מטופל בזמן מנוחה על שולחן הטיפול. שאלות שלא נענו להישאר. מהן ההשלכות radiobiological והמצב של מוות של תאים בתאים נורמלים ותאי הסרטן שהתרחשו לאחר מינון קרינה פולשני? למה זה היה כל כך קשה כדי למזג קרינה פולשני דיוק גבוה עם radiosensitizing כימותרפיה? אמנם זה חיוני כדי לחקור שיטות אחרות של מתן קרינה פולשני בחזה, זה עדיין לא ברור, האם קרינה פולשני יכולה לספק יעילות טיפולית שווה ערך כמו ניתוח חזה. ואכן, ניתוח חזה הוא הטכניקה הנפוצה יותר ומאומתים להשיג מיגור גידול בריאות כאשר טיפולים קונבנציונליים כבר מיושם. כאן, הפלטפורמה החדשה מספקת SBRT אמצעים לא פולשניים חדשניים של טיפול לנשים וגברים עם גידולי ריאה מראים תנועה.

סרטן הריאות בחשבון את המספר הגדול ביותר של מקרי מוות הקשורים לסרטן בנשים וגברים ברחבי העולם 2. עד 63% ממקרי סרטן הריאות מתמשכים או חוזר כרוך רקמת ריאה שכבר הוא במס על ידי כימותרפיה או בעבר מוקרן. 3,4. הקרנה נוספת באתרים של גידולי ריאה מתמשכים או חוזרים ונשנים עלולה לגרום לתחלואת ריאות בלתי נסבלת 5,6, במיוחד כאשר ניתוח קונבנציונלי, טיפול כימותרפי, וקרינה כבר ניסה. כך, נשים וגברים בנסיבות קליניות כאלה צריכים אסטרטגיות טיפול בסרטן חדשות דומות לטיפולים שהוצגו בפני בכתב עת זה 7. טיפול stereotactic פולשני קרינת גוף (SBRT) עשוי לספק את הצורך טיפולי זו על ידי חיטוי גידולי ריאה באמצעות קרינה ממוקדת בדיוק, במינון גבוה 8,9. יש פלטפורמת SBRT רומן מסוגלת משימה טיפולית זה 10-12. הוא מפריד את עצמו מפלטפורמות SBRT אחרות על ידישילוב יחידות כפולי אבחון Exactrac ק רנטגן (מסוגל קונוס-קרן לוקליזציה יעד טומוגרפיה ממוחשבת) ויחידת אינפרא אדום מצלמה (מסוגל מעקב סמן משטח גוף כתחליף לתנועה פנימית) ששניהם מאפשרים משוב לולאה פתוחה סטריאוסקופית של הסרטן יעד תנועת intrafraction. כמו כן, יש מאיץ ייחודי ± 4 סנטימטר gimbaled פאן-ולהטות קרינה שיש אלומת הקרינה שלה מעוצבת על ידי 60 עלים טונגסטן סגסוגת (רוחב פיזי 0.25 סנטימטר, גובה פיזי 11 סנטימטרים). היא משתמשת collimator רב-עלה מלאה על-מרכז-נסיעות לגודל שדה סנטימטר מקסימום 15 x 15. היא משלבת ± 60 ° O-טבעת ציר מונע רובוט ו± 185 ° gantry סיבוב המאפשר זוויות ומעלות טיפול ייחודיות של חופש הגדרה coplanar וקרן המאיץ אינו coplanar. לבסוף, יש לו דיוק Submillimeter (0.4 מ&quot;מ בisocenter) 13. לעומת זאת, פלטפורמות הקרנות SBRT אחרות הר מאיץ קרינה קליני או לזרוע הרובוטית תעשייתית 14, או לgantry הפרוסה-ידי-פרוסת סליל 15, או בתוך מכונה קונבנציונלית קשורה לטיפול מונחה הדמית עוצמה מווסתת קרינה או תוכנת משלוח קשת דינמית 16. כל פלטפורמה עוסקת במגוון של רכיבי מחשב כדי לעקוב אחר תנועה וכתוצאה מתנועת נשימה, דפיקות לב, או עיכול. radiosurgery הריאות יש לו הצלחה קלינית 17,18, טיוח שיטת אפשרות טיפול חדשני באונקולוגיה קרינת 19,20. כיצד לבצע מאמר זה מספק פרוטוקול חדש טיפול בהקרנות המתאר מעקב גידול ריאות דינמי לכוונת טיפול טיפולית.

<table><tbody><tr><td>Vero SBRT Linac System 1.0</td><td>Brainlab, Inc. (Munich, Germany)&lt;br /&gt;Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. (Tokyo, Japan)</td><td>46300</td><td>High accuracy first-of-its-kind gimbaled irradiation head with tilt function and gantry rotation</td></tr><tr><td>Visicoil fiducial marker</td><td>IBA Dosimetry America (Bartlett, TN, USA)</td><td>67245</td><td>0.75 x 10 mm marker or 0.75 x 20 mm marker</td></tr><tr><td>Gold fiducial marker</td><td>Civco Medical Solutions (Orange City, IA, USA)</td><td>MTNW887860</td><td>Sterile placement needle (14 G ETW x 20 cm) with one 1.6 x 3 mm marker</td></tr></tbody></table>

dynamic lung tumor tracking for stereotactic ablative body radiation therapy

רופאים שוקלים טיפול stereotactic פולשני קרינת גוף (SBRT) לטיפול בסרטן מטרות extracranial חייבים להיות מודעים לסיכונים לא מבוטלים לפגיעה ברקמות נורמליות והסכנות של מיס גידול הפיזי. פלטפורמת SBRT ראשונה מסוגה משיגה טיפול קרינה פולשני דיוק גבוה באמצעות שילוב של פתרונות מגוונים בזמן אמת הדמיה ויכולות מעקב גידול מתוחכמים. היא משתמשת ביחידות כפולה אבחון ק רנטגן למשוב לולאה פתוחה סטריאוסקופית של תנועת intrafraction יעד הסרטן המתרחש כתוצאה מתנועות ופעימות לב נשימה. משוב מונחה הדמית כונני מאיץ gimbaled קרינה (גודל שדה מקסימאלי 15 x 15 סנטימטרים) מסוגל בזמן אמת פעולה ± 4 סנטימטר במחבת ולהטות. ± 60 ° הצירים של משולבים ± 185 ° gantry סיבובי המונע על ידי הרובוט מאפשר זוויות הגדרת coplanar וקרן המאיץ אינו coplanar, סופו של דבר התיר מעלות טיפול ייחודיות של חופש. מדינה-of-the-תוכנת RT מסייעת בזמן אמת שישה מיצוב ממדי, הבטחת הקרנה של מטרות סרטן עם דיוק תת מילימטר (0.4 מ&quot;מ בisocenter). שימוש בתכונות אלה מאפשר טיפול רופאים לנווט מינון קרינה למטרות גידול הסרטן תוך צמצום מינון קרינה לרקמות נורמליות. על ידי הוספת מתאם טומוגרפיה נשימה ממוחשבת (CT) ו2- [18 F] תמונות fluoro-2-ᴅ-גלוקוז deoxy (18 F-FDG) טומוגרפיה פליטת פוזיטרונים (PET) למערכת התכנון לקווי מתאר של יעד גידול משופר, את הסבירות של מיס גידול הפיזי הופך באופן משמעותי פחות 1. במאמר זה, אנו מתארים תוכניות קרינה חדשות לטיפול בהעברת גידולי ריאה.

SBRT על הפלטפורמה החדשה כולל כיום קורות קרינת סטטי מרובות מתכנס על מטרות קרינה בודדות או מרובות בשיתוף פעולה הדוק הקשורים קליניות, כמתואר למשל באיור 1. תוצאת תכנון טובה נציג מספקת קרינה פולשני עם כיסוי 95% מהיעד סרטן נפח ויעד הסרטן מינון בהתאם. איור 1 מציג coplanar 5 ו -4 קורות שאינם coplanar (כלומר, סיבוב טבעת + 20 ° לקורות 2, 4, 6, ו -8) המשמשים לטיפול PTV יחיד המייצג קרצינומה של תאי קשקש בריאה הימנית. שולי קרן לPTV היו אחד מילימטר. מינון קרינה, שנקבע לקו 95% isodose, שניתנו 95% כיסוי PTV עם מדד התאמה של 1.48. המרשם היה 50 Gy בחמש אחרים בכל יום 10 שברי Gy. מבנים המתוארים כאן כוללים יעד תכנון נפח (אדום), פנימי יעד נפח (לבנה), חוט השדרה (ירוקה), והוושט (תכלת). קווי Isodose הם כפי שצוין. &lt;/ P&gt; <img alt="איור 1" src="/files/ftp_upload/52875/52875fig1highres.jpg" width="700" /> איור 1:. מעקב גידול דינמי של גידול ריאה ימני-צדדי בתמונה היא דוגמא למינון קרינה פולשני (50 Gy בחמישה 10 Gy כל שברים יום אחרים) נמסר לגידול ריאה ימני-צדדי יחיד באמצעות תשע ​​קורות סטטי (כחול / ירוק, 34 מלבד מעלות). תוכנת חלונות 4 תכנון מתארת: (א) קרן ומפה קריטית התנגשות מבנה, (ב) beam&#39;s-עין-נוף (כאן, קרן 1), (ג) תלת-ממדי צירית CT ומפת שיקום קרן, ו( D) CT עם הפצת מינון. <table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style=";text-align:right;direction:rtl"><tbody><tr><td> מבנה </td><td> מטרי </td><td> נפח </td><td> וריאציה מקובלת </td></tr><tr><td> PTV </td><td> V50Gy </td><td> ≥95% </td><td> ≥90% </td></tr><tr><td> מינון מינימאלי </td><td> 0.03 סנטימטר 3 </td><td> ≥46 Gy (92%) </td><td> ≥45 Gy (90%) </td></tr><tr><td> מינון מקסימאלי </td><td> 0.03 סנטימטר 3 </td><td> ≤60 Gy (120%) </td><td> ≤62.5 Gy (125%) </td></tr><tr><td> חוט השדרה </td><td> 0.03 סנטימטר 3 </td><td> ≤15 Gy </td><td> ≤22 Gy </td></tr><tr><td> ריאות (מינוס GTV) </td><td> V20Gy </td><td> ≤10% </td><td> ≤15% </td></tr><tr><td></td><td> מינון ממוצע </td><td> ≤8 Gy </td><td> ≤10 Gy </td></tr><tr><td> לב / מעטפת לב </td><td> 15 סנטימטר 3 </td><td> ≤32 Gy </td><td> ≤36 Gy </td></tr><tr><td> וושט </td><td> מינון ממוצע </td><td> ≤18 Gy </td><td> ≤20 Gy </td></tr><tr><td></td><td> 0.03 סנטימטר 3 </td><td> ≤27 ​​Gy </td><td> ≤30 Gy </td></tr><tr><td> זרועמִקלַעַת </td><td> 0.03 סנטימטר 3 </td><td> ≤24 Gy </td><td> ≤30 Gy </td></tr></tbody></table> טבלת 1: אילוצי תכנון טיפול מבנה.

Watch this Scientific Journal Video about Dynamic Lung Tumor Tracking for Stereotactic Ablative Body Radiation Therapy at JoVE.com

Dynamic Lung Tumor Tracking for Stereotactic Ablative Body Radiation Therapy

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 ...

dynamic-lung-tumor-tracking-for-stereotactic-ablative-body-radiation

Research

JoVE Journal

Medicine

15.5K Views.  Summa Cancer Institute. 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.

Video: Dynamic Lung Tumor Tracking for Stereotactic Ablative Body Radiation Therapy

Endobronchial Ultrasound-guided Intratumoral Injection of Cisplatin for the Treatment of Isolated Mediastinal Recurrence of Lung Cancer

Isolated hilar and mediastinal recurrence (IMHR) following external beam radiation therapy (EBRT) in patients with lung cancer is common. These patients do not have many treatment options and are usually offered palliative chemotherapy or best supportive care. Endobronchial ultrasound (EBUS)-guided intratumoral injection of cisplatin (ITC) is a novel approach for these patients. The procedure is performed under conscious sedation. The lesion is located with a bronchoscopy using EBUS, and a 22-gauge EBUS needle is advanced through the working channel of the scope and locked in position. Under ultrasound guidance, the wall of the tracheobronchial tree is punctured and the needle is moved into the target lesion. The needle stylet is then removed and cisplatin (40 mg/40 mL) is injected into the lesion. One to two sites are treated per session. Details of the procedure are described in the protocol section of paper. At our center, 50 sites were treated in 36 patients (19 males, 17 females). The mean age of our cohort was 61.9 &#177;8.5 years. We performed final analyses on 35 patients and 41 sites. 24/35 (69%) had complete or partial response (responders), whereas 11/35 (31%) had stable or progressive disease (non-responders). Overall, survival in our group was 8 months (95% CI of 6-11 months), with patients who responded having significantly better survival than the ones who did not.

The management of isolated recurrent lung cancer in a previously-irradiated field is challenging. Here, we describe an endobronchial ultrasound (EBUS)-guided cisplatin injection for the management of patients with localized lung cancer recurrence in a previously-radiated field.

Endobronchial אולטראסאונד מונחה הזרקת intratumoral של ציספלטין לטיפול ישן Mediastinal הבודדה של סרטן הריאות

Isolated hilar and mediastinal recurrence (IMHR) following external beam radiation therapy (EBRT) in patients with lung cancer is common. These patients ...

Cancer Research

PET and MRI Guided Irradiation of a Glioblastoma Rat Model Using a Micro-irradiator

For decades, small animal radiation research was mostly performed using fairly crude experimental setups applying simple single-beam techniques without the ability to target a specific or well-delineated tumor volume. The delivery of radiation was achieved using fixed radiation sources or linear accelerators producing megavoltage (MV) X-rays. These devices are unable to achieve sub-millimeter precision required for small animals. Furthermore, the high doses delivered to healthy surrounding tissue hamper response assessment. To increase the translation between small animal studies and humans, our goal was to mimic the treatment of human glioblastoma in a rat model. To enable a more accurate irradiation in a preclinical setting, recently, precision image-guided small animal radiation research platforms were developed. Similar to human planning systems, treatment planning on these micro-irradiators is based on computed tomography (CT). However, low soft-tissue contrast on CT makes it very challenging to localize targets in certain tissues, such as the brain. Therefore, incorporating magnetic resonance imaging (MRI), which has excellent soft-tissue contrast compared to CT, would enable a more precise delineation of the target for irradiation. In the last decade also biological imaging techniques, such as positron emission tomography (PET) gained interest for radiation therapy treatment guidance. PET enables the visualization of e.g., glucose consumption, amino-acid transport, or hypoxia, present in the tumor. Targeting those highly proliferative or radio-resistant parts of the tumor with a higher dose could give a survival benefit. This hypothesis led to the introduction of the biological tumor volume (BTV), besides the conventional gross target volume (GTV), clinical target volume (CTV), and planned target volume (PTV).
At the preclinical imaging lab of Ghent University, a micro-irradiator, a small animal PET, and a 7 T small animal MRI are available. The goal was to incorporate MRI-guided irradiation and PET-guided sub-volume boosting in a glioblastoma rat model.

In the past, small animal irradiation was usually performed without the ability to target a well-delineated tumor volume. The goal was to mimic the treatment of human glioblastoma in rats. Using a small animal irradiation platform, we performed MRI-guided 3D conformal irradiation with PET-based sub-volume boosting in a preclinical setting.

PET ו- MRI מודרך הקרנה של מודל גליובלסטומה עכברים באמצעות מיקרו-בעוצמה

For decades, small animal radiation research was mostly performed using fairly crude experimental setups applying simple single-beam techniques without ...

Stereotactic Radiosurgery for Gynecologic Cancer

Stereotactic body radiotherapy (SBRT) distinguishes itself by necessitating more rigid patient immobilization, accounting for respiratory motion, intricate treatment planning, on-board imaging, and reduced number of ablative radiation doses to cancer targets usually refractory to chemotherapy and conventional radiation. Steep SBRT radiation dose drop-off permits narrow 'pencil beam' treatment fields to be used for ablative radiation treatment condensed into 1 to 3 treatments.
Treating physicians must appreciate that SBRT comes at a bigger danger of normal tissue injury and chance of geographic tumor miss. Both must be tackled by immobilization of cancer targets and by high-precision treatment delivery. Cancer target immobilization has been achieved through use of indexed customized Styrofoam casts, evacuated bean bags, or body-fix molds with patient-independent abdominal compression.1-3 Intrafraction motion of cancer targets due to breathing now can be reduced by patient-responsive breath hold techniques,4 patient mouthpiece active breathing coordination,5 respiration-correlated computed tomography,6 or image-guided tracking of fiducials implanted within and around a moving tumor.7-9 The Cyberknife system (Accuray [Sunnyvale, CA]) utilizes a radiation linear accelerator mounted on a industrial robotic arm that accurately follows patient respiratory motion by a camera-tracked set of light-emitting diodes (LED) impregnated on a vest fitted to a patient.10 Substantial reductions in radiation therapy margins can be achieved by motion tracking, ultimately rendering a smaller planning target volumes that are irradiated with submillimeter accuracy.11-13
Cancer targets treated by SBRT are irradiated by converging, tightly collimated beams. Resultant radiation dose to cancer target volume histograms have a more pronounced radiation "shoulder" indicating high percentage target coverage and a small high-dose radiation "tail." Thus, increased target conformality comes at the expense of decreased dose uniformity in the SBRT cancer target. This may have implications for both subsequent tumor control in the SBRT target and normal tissue tolerance of organs at-risk. Due to the sharp dose falloff in SBRT, the possibility of occult disease escaping ablative radiation dose occurs when cancer targets are not fully recognized and inadequate SBRT dose margins are applied. Clinical target volume (CTV) expansion by 0.5 cm, resulting in a larger planning target volume (PTV), is associated with increased target control without undue normal tissue injury.7,8 Further reduction in the probability of geographic miss may be achieved by incorporation of 2-[18F]fluoro-2-deoxy-D-glucose (18F-FDG) positron emission tomography (PET).8 Use of 18F-FDG PET/CT in SBRT treatment planning is only the beginning of attempts to discover new imaging target molecular signatures for gynecologic cancers.

Stereotactic body radiotherapy (SBRT) involves image-guided, ablative radiation delivered to cancer targets refractory to chemotherapy or to conventional radiation treatment. The robotic-armed Cyberknife SBRT system, using sophisticated target localization, delivers hypofractionated radiation doses capable of sterilizing cancer targets. This article will consider new therapeutic roles of SBRT for gynecological cancers.

Stereotactic Radiosurgery עבור גניקולוגיות סרטן

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

Detection of Lung Tumor Progression in Mice by Ultrasound Imaging

With ~1.6 million victims per year, lung cancer contributes tremendously to the worldwide burden of cancer. Lung cancer is partly driven by genetic alterations in oncogenes such as the KRAS oncogene, which constitutes ~25% of lung cancer cases. The difficulty in therapeutically targeting KRAS-driven lung cancer partly stems from having poor models that can mimic the progression of the disease in the lab. We describe a method that permits the relative quantification of primary KRAS lung tumors in a Cre-inducible LSL-KRAS G12D mouse model via ultrasound imaging. This method relies on brightness (B)-mode acquisition of the lung parenchyma. Tumors that are initially formed in this model are visualized as B-lines and can be quantified by counting the number of B-lines present in the acquired images. These would represent the relative tumor number formed on the surface of the mouse lung. As the formed tumors develop with time, they are perceived as deep clefts within the lung parenchyma. Since the circumference of the formed tumor is well-defined, calculating the relative tumor volume is achieved by measuring the length and width of the tumor and applying them in the formula used for tumor caliper measurements. Ultrasound imaging is a non-invasive, fast and user-friendly technique that is often used for tumor quantifications in mice. Although artifacts may appear when obtaining ultrasound images, it has been shown that this imaging technique is more advantageous for tumor quantifications in mice compared to other imaging techniques such as computed tomography (CT) imaging and bioluminescence imaging (BLI). Researchers can investigate novel therapeutic targets using this technique by comparing lung tumor initiation and progression between different groups of mice.

This protocol describes the steps taken to induce KRAS lung tumors in mice as well as the quantification of formed tumors by ultrasound imaging. Small tumors are visualized in early timepoints as B-lines. At later timepoints, relative tumor volume measurements are achieved by the measurement tool in the ultrasound software.

זיהוי של התקדמות הגידול ריאה בעכברים על ידי הדמיה אולטרסאונד

With ~1.6 million victims per year, lung cancer contributes tremendously to the worldwide burden of cancer. Lung cancer is partly driven by genetic ...

Positron Emission Tomography-based Dose Painting Radiation Therapy in a Glioblastoma Rat Model using the Small Animal Radiation Research Platform

A rat glioblastoma model to mimic chemo-radiation treatment of human glioblastoma in the clinic was previously established. Similar to the clinical treatment, computed tomography (CT) and magnetic resonance imaging (MRI) were combined during the treatment-planning process. Positron emission tomography (PET) imaging was subsequently added to implement sub-volume boosting using a micro-irradiation system. However, combining three imaging modalities (CT, MRI, and PET) using a micro-irradiation system proved to be labor-intensive because multimodal imaging, treatment planning, and dose delivery have to be completed sequentially in the preclinical setting. This also results in a workflow that is more prone to human error. Therefore, a user-friendly algorithm to further optimize preclinical multimodal imaging-based radiation treatment planning was implemented. This software tool was used to evaluate the accuracy and efficiency of dose painting radiation therapy with micro-irradiation by using an in silico study design. The new methodology for dose painting radiation therapy is superior to the previously described method in terms of accuracy, time efficiency, and intra- and inter-user variability. It is also an important step towards the implementation of inverse treatment planning on micro-irradiators, where forward planning is still commonly used, in contrast to clinical systems.

Here we present a protocol to perform preclinical positron emission tomography-based radiotherapy in a rat glioblastoma model using algorithms developed in-house to optimize the accuracy and efficiency.

פוזיטרונים פליטת טומוגרפיה מבוסס מינון ציור הקרנות טיפול במודל חולדת Glioblastoma באמצעות פלטפורמת מחקר קרינה בבעלי חיים קטנים

A rat glioblastoma model to mimic chemo-radiation treatment of human glioblastoma in the clinic was previously established. Similar to the clinical ...

בדיקת הפצת תאי גידול מגרורות ריאה

Tracking Tumor Cell Dissemination from Lung Metastases Using Photoconversion

Metastasis - the systemic spread of cancer - is the leading cause of cancer-related deaths. Although metastasis is commonly thought of as a unidirectional process wherein cells from the primary tumor disseminate and seed metastases, tumor cells in existing metastases can also redisseminate and give rise to new lesions in tertiary sites in a process known as &#34;metastasis-from-metastases&#34; or &#34;metastasis-to-metastasis seeding.&#34; Metastasis-to-metastasis seeding may increase the metastatic burden and decrease the patient&#39;s quality of life and survival. Therefore, understanding the processes behind this phenomenon is crucial to refining treatment strategies for patients with metastatic cancer.
Little is known about metastasis-to-metastasis seeding, due in part to logistical and technological limitations. Studies on metastasis-to-metastasis seeding rely primarily on sequencing methods, which may not be practical for researchers studying the exact timing of metastasis-to-metastasis seeding events or what promotes or prevents them. This highlights the lack of methodologies that facilitate the study of metastasis-to-metastasis seeding. To address this, we have developed - and describe herein - a murine surgical protocol for the selective photoconversion of lung metastases, allowing specific marking and fate tracking of tumor cells redisseminating from the lung to tertiary sites. To our knowledge, this is the only method for studying tumor cell redissemination and metastasis-to-metastasis seeding from the lungs that does not require genomic analysis.

מחבר זרקור: פענוח זריעת גרורות לגרורות באמצעות טכניקת In Vivo חדשה למעקב אחר התפשטות סרטן השד 

We present a method for studying tumor cell redissemination from lung metastases involving a surgical protocol for the selective photoconversion of lung metastases, followed by the identification of redisseminated tumor cells in tertiary organs.

מעקב אחר הפצת תאי גידול מגרורות ריאה באמצעות פוטו-המרה

Metastasis - the systemic spread of cancer - is the leading cause of cancer-related deaths. Although metastasis is commonly thought of as a unidirectional ...

Clinical Factors Influencing the Radiation Dose of Circulating Immune Cells during Radiotherapy for Small Cell Lung Cancer

Small cell lung cancer (SCLC) has garnered significant attention due to its high malignancy, propensity for distant metastasis, and poor prognosis. Radiotherapy remains the cornerstone of treatment for limited-stage small cell lung cancer (LS-SCLC). However, outcomes with radiotherapy alone or in combination with chemotherapy remain suboptimal. Radiotherapy can induce lymphopenia by directly irradiating hematopoietic organs or destroying mature circulating lymphocytes, leading to immunosuppression and consequently diminishing therapeutic efficacy. The estimated dose of radiation to immune cells (EDRIC) model integrates factors such as hemodynamics, lymphocyte radiosensitivity, and proliferation capacity. This study employs the EDRIC model with enhancements to calculate the circulating immune cell radiation dose. By utilizing the EDRIC methodology, the study explores the correlation between EDRIC and tumor target size, average lung dose, average heart dose, clinical features, and peripheral blood lymphocytopenia during radiotherapy for LS-SCLC, aiming to inform personalized patient treatment strategies.
This study analyzed data from 64 LS-SCLC patients who met the inclusion criteria at the General Hospital of Ningxia Medical University from January 2023 to January 2024, all of whom received radical thoracic conventional fractionated radiotherapy. Lymphocyte counts were recorded at the following points: before radiotherapy, at the lowest observed value during radiotherapy, at the end of radiotherapy, and one-month post-radiotherapy. Dosimetric data, including average lung, heart, and body doses, were extracted from the treatment planning system, and the circulating EDRIC was calculated using this model. The relationship between EDRIC values and therapeutic outcomes was analyzed. In LS-SCLC, the EDRIC model effectively predicts lymphocyte count reduction, correlating with planning target volume (PTV; cm3), TNM stage, and the percentage of target lesion shrinkage. Post-radiotherapy, there was a significant decrease in peripheral blood lymphocyte counts, with greater EDRIC values indicating more pronounced lymphocyte reduction.

Here, we present a protocol to evaluate the effects of radiation therapy on immune system lymphocytes in small cell lung cancer.

Small cell lung cancer (SCLC) has garnered significant attention due to its high malignancy, propensity for distant metastasis, and poor prognosis. ...

Using Micro-computed Tomography for the Assessment of Tumor Development and Follow-up of Response to Treatment in a Mouse Model of Lung Cancer

Lung cancer is the most lethal cancer in the world. Intensive research is ongoing worldwide to identify new therapies for lung cancer. Several mouse models of lung cancer are being used to study the mechanism of cancer development and to experiment with various therapeutic strategies. However, the absence of a real-time technique to identify the development of tumor nodules in mice lungs and to monitor the changes in their size in response to various experimental and therapeutic interventions hampers the ability to obtain an accurate description of the course of the disease and its timely response to treatments. In this study, a method using a micro-computed tomography (CT) scanner for the detection of the development of lung tumors in a mouse model of lung adenocarcinoma is described. Next, we show that monthly follow-up with micro-CT can identify dynamic changes in the lung tumor, such as the appearance of additional nodules, increase in the size of previously detected nodules, and decrease in the size or complete resolution of nodules in response to treatment. Finally, the accuracy of this real-time assessment method was confirmed with end-point histological quantification. This technique paves the way for planning and conducting more complex experiments on lung cancer animal models, and it enables us to better understand the mechanisms of carcinogenesis and the effects of different treatment modalities while saving time and resources.

We describe a method for the detection of tumor nodule development in the lungs of an adenocarcinoma mouse model using micro-computed tomography and its use for monitoring changes in nodule size over time and in response to treatment. The accuracy of the assessment was confirmed with end-point histological quantification.

באמצעות טומוגרפיה מיקרו שחושבת הערכת התפתחות גידול ומעקב של תגובה לטיפול במודל עכברי של סרטן הריאות

Lung cancer is the most lethal cancer in the world. Intensive research is ongoing worldwide to identify new therapies for lung cancer. Several mouse ...

מעקב גידול ריאות דינמי לstereotactic פולשני גוף קרינת תרפיה

Summary

Explore More Videos

PLAYLIST