Radiochirurgia stereotassica for Gynecologic Cancer

Riepilogo

Corpo radioterapia stereotassica (SBRT) comporta guidata dalle immagini, la radiazione ablativa consegnato al cancro obiettivi refrattario alla chemioterapia o alla radioterapia convenzionale. Il braccio robotico del sistema Cyberknife SBRT, si utilizza la localizzazione sofisticata target, offre ipofrazionata dosi di radiazioni in grado di sterilizzare gli obiettivi del cancro. Questo articolo prenderà in considerazione i nuovi ruoli di SBRT terapeutiche per i tumori ginecologici.

Abstract

Corpo radioterapia stereotassica (SBRT) si distingue per necessita più rigida immobilizzazione del paziente, che rappresenta il movimento respiratorio, la pianificazione del trattamento intricato, a bordo delle immagini e riduzione del numero di dosi di radiazione al cancro ablativi si rivolge di solito refrattario alla chemioterapia e alla radioterapia convenzionale. Campi di trattamento Steep dose di radiazioni SBRT drop-off permessi stretta 'fascio matita' essere utilizzato per il trattamento ablativo radiazioni condensato in 1 a 3 terapie.

Trattare i medici devono capire che SBRT arriva in un pericolo maggiore di lesioni del tessuto normale e la possibilità di Miss tumore geografica. Entrambi devono essere affrontate con l'immobilizzazione degli obiettivi del cancro e di alta precisione consegna del trattamento. Obiettivo di immobilizzazione Cancer è stato raggiunto attraverso l'uso di calchi personalizzati indicizzati polistirolo, sacchi di fagioli evacuate, o corpo-fix stampi con il paziente indipendente compressione addominale. Movimento Intrafraction ^1-3 di Targe cancroa causa della respirazione ts ora può essere ridotto mediante tecniche di respirazione dei pazienti rispondono attesa, ⁴ boccaglio paziente attivo di coordinamento respirazione, ⁵ respirazione-correlata tomografia computerizzata, ⁶ o guidata da immagini tracciabilità dei fiducial impiantati dentro e attorno a un tumore in movimento. ^7-9 L' Cyberknife sistema (Accuray [Sunnyvale, CA]) utilizza un acceleratore lineare radiazione montata su un braccio robotico industriale che segue con precisione il movimento del paziente respiratorio da una telecamera-tracciato insieme di diodi emettitori di luce (LED) impregnati su un giubbotto montato su un paziente. ¹⁰ sostanziali riduzioni dei margini di radioterapia può essere ottenuto mediante il tracciamento del movimento, in ultima analisi, rendendo più piccoli a volumi bersaglio di pianificazione che vengono irradiati con precisione submillimetrica. ^11-13

Obiettivi di cancro trattati con SBRT sono irradiati da fasci convergenti, ben collimati. Dose di radiazione risultante a istogrammi bersaglio del cancro del volume hanno un pronome piùced radiazione "spalla" che indica alta percentuale di copertura prevista e una piccola alte dosi di radiazioni "coda". Così, conformalità bersaglio maggiore va a scapito della dose ridotta uniformità nella destinazione cancro SBRT. Questo può avere implicazioni sia per il controllo del tumore successiva l'obiettivo SBRT e la tolleranza tessuto normale degli organi a rischio. A causa della forte dose di falloff SBRT, la possibilità di malattia occulta sfuggire dose di radiazioni ablativa si verifica se gli obiettivi di cancro non sono pienamente riconosciuti e inadeguate dosi SBRT margini vengono applicate. Clinical volume bersaglio (CTV) di espansione da 0,5 cm, risultante in un volume più grande di pianificazione di destinazione (PTV), è associata a controllo di destinazione senza indebito aumento lesione dei tessuti normali. ^7,8 Ulteriore riduzione della probabilità di mancato geografica può essere realizzato per incorporazione di 2 - ^[18 F] fluoro-2-deossi-D-glucosio ^(18F-FDG), tomografia ad emissione di positroni (PET) ⁸ Uso di ¹⁸ F-FDG PET / TC in SBRT Cure.pianificazione nt è solo l'inizio di tentativi per scoprire nuove firme bersaglio molecolare di imaging per tumori ginecologici.

Protocollo

1. Radiochirurgia stereotassica Cyberknife consultazione

1. Descrivere il trattamento radiochirurgia Cyberknife. Radiochirurgia Cyberknife prevede l'utilizzo di un acceleratore lineare montato su un braccio robotico industriale simile a macchine usate per rendere le automobili. Il braccio robotico sposta l'acceleratore lineare in uno spazio tridimensionale intorno ad un paziente che si svilupperà attraverso 'fermate dei trattamenti multipli per la consegna del fascio. Cross-piano sono ottenuti raggi X durante il trattamento per verificare il paziente è in una posizione di corretto trattamento. Poiché fascio consegna del trattamento non è limitato ad un piano bidimensionale, questo sistema migliora ulteriormente la capacità di erogare dosi di radiazione concentrata a bersagli tumorali, riducendo al minimo la dose di radiazione alla pelle critica e strutture organi viscerali.
2. Discuti rischi radiochirurgia CyberKnife. Cyberknife radiochirurgia può provocare possibili concia e arrossamento della pelle, affaticamento, nausea poco frequenti o diarrhea, rare lesioni di organi viscerali, muscolo, nervo e lesione ossea, e il rischio molto ridotto di secondo cancro.

2. Radiochirurgia stereotassica Cyberknife Placement Fiducial

1. Descrivere il posizionamento fiduciale. Le donne in trattamento per il persistente o ricorrente tumori ginecologici sottoposti operative o TC-guidata inserimento di almeno tre singoli 1,6 x 3 mm fiducial dei tessuti molli in oro (circa le dimensioni di un chicco di riso) all'interno o in prossimità del bersaglio cancro. Fermagli chirurgici posti al momento dell'intervento chirurgico prima di densità non sono sufficienti per essere utilizzata come fiducial radiochirurgici. Clip chirurgiche non interferiscono con radiochirurgico di mira a causa della differenza di densità.
2. Indicare il posizionamento fiducial rispetto al bersaglio radiochirurgico. Fiducial sono messi a varie profondità del tessuto intorno al bersaglio radiochirurgico e devono essere separati da due centimetri o più. Fiducial sono posizionati entro 4 a 6 centimetri del target.

3. Radiochirurgia stereotassica Cyberknife Pianificazione del trattamento

1. Discuti pianificazione del trattamento radiochirurgico. Almeno una settimana dopo il posizionamento fiducial (vale a dire, in modo che la guarigione si è verificato e il movimento fiducial è ridotto al minimo), i pazienti sottoposti a TC-guidata simulazione del trattamento SBRT. Nel nostro programma, due poli localizzato evacuato vuoto-bag immobilizzazione pelvica viene utilizzato.
2. Indicare il posizionamento del paziente sul tavolo di trattamento vengono trattati. Donne in una posizione di trattamento supino sul tavolo radiochirurgia Cyberknife piatto.
3. Discuti di destinazione e immobilizzazione del paziente. Paziente può subire evacuate a vuoto-bag immobilizzazione per ridurre il movimento intrafraction durante la consegna della dose di radiazione. Una volta immobilizzato, le donne subiscono non contrastata contigua assiale CT imaging ad alta risoluzione (1 a 1 passo, 1,0 mm di spessore fetta, tensione 120 kVp, 450 mAs).
4. Discutere l'uso di tecnologie avanzatedi imaging per la localizzazione di destinazione. Dopo CT imaging, le donne subiscono preferibilmente convenzionale ¹⁸ F-FDG PET / TC nella stessa posizione di trattamento SBRT. In alternativa, le donne possono subire convenzionale contrasto immagine a risonanza magnetica pelvica.
5. Descrivere l'immagine co-registrazione per la pianificazione radiochirurgico trattamento. Immagini da TC ad alta risoluzione e ¹⁸ F-FDG PET / CT sono importati per la pianificazione inversa trattamento con radiazioni sul sistema 3.5.2 Pianificazione del trattamento Multiplan (Accuray).
6. Descrivere approccio di squadra alla pianificazione radiochirurgico trattamento. Per la pianificazione del trattamento, sia un radioterapista e oncologo di contorno ginecologiche cancro volumi bersaglio bersaglio clinico (CTV). Altre malattie a rischio il tessuto è sagomato ed è incluso in televisori a colori. Vicine strutture dei tessuti normali, come il piccolo intestino, il retto, vescica, fegato, reni, polmoni, bilaterali femore prossimale, la vagina, e le radici dei nervi sacrali vengono contornati dala radiazione oncologo.
7. Descrivere dose di prescrizione di radiazione. Una dose di radiazione di prescrizione 3 × 800 cGy = 2400 cGy (comunemente alla linea isodose 70%) è stato selezionato. In un calcolo equivalente biologico dose di 200 cGy, quasi 6.170 cGy vengono forniti con questa prescrizione, nell'ipotesi di un rapporto "α / β" del 10 per tumore. La radiazione emessa da un acceleratore lineare SBRT viene collimato o utilizzando uno dei collimatori di tungsteno 12 circolare fissa (5 a 60 mm) o utilizzando un tungsteno-rame segmentato esagono collimatore IRIS. Organi ¹⁴ normali hanno una tolleranza di radiazione e l'uso di dose-volume parametri istogramma per il vincolo del tessuto normale durante la radiochirurgia stereotassica ablative sono elencati nella Tabella 1.

4. Radiochirurgia stereotassica Cyberknife Trattamento di consegna

1. Eseguire cross-piano di verifica delle immagini. Durante Cyberknife SBRT dei tessuti molli fiducial(O in alcuni casi rigidi punti di repere anatomici quali il cranio per le lesioni endocraniche e la spina dorsale per le lesioni della colonna vertebrale) sono tracciati da cross-plane radiografie e confermato di essere nella posizione di destinazione prevista dal sistema di destinazione localizzazione (TLS) sottosistema.
2. Verificare il posizionamento del target. Fiducial sono tracciati in tre e fino a sei gradi di libertà (ad esempio, x, y, z, beccheggio, rollio e imbardata). Immagini generate dal TLS sono automaticamente registrati e confrontati con radiografie digitalmente ricostruite (DRR) generati dal trattamento iniziale di pianificazione TC.
3. Verificare posizionamento bersaglio. Se i risultati di registrazione automatica indicano che fiducial hanno spostato oltre le tolleranze predefiniti in uno qualsiasi dei sei gradi di libertà (x, y, z, beccheggio, rollio e imbardata), il trattamento viene automaticamente in pausa. Riposizionamento del paziente si verifica allora.
4. Considerare il movimento di destinazione. Obiettivi che si muovono con il movimento respiratorio sono treated utilizzando il sottosistema Synchrony Respiratory Tracking (Synchrony). Con l'utilizzo di una telecamera montata nella camera di trattamento, il sistema rileva continuamente modello respiratorio del paziente (cioè, ottenere dati di posizione esterni) con l'uso di diodi emettitori di luce (LED) apposti su una maglia intorno torace del paziente. ¹⁰ insieme con le informazioni di localizzazione fiducial (dati di posizione interni) ottenuto da cross-piano raggi X, il sistema Synchrony costruisce un modello di correlazione con i dati esterni ei dati interni. Questo modello di correlazione permette al braccio robotico di seguire qualsiasi respiratorio movimento causato del bersaglio, mentre durante la consegna di qualsiasi fasci di trattamento.
5. Il trattamento può comportare 100-150 posizioni di trattamento consegnabili del braccio robotico. I trattamenti possono durare da 30 a 90 minuti.

5. Risultati rappresentativi

Corpo la terapia stereotassica radiazioni (SBRT) possono coinvolgere molti fasci di radiazione individuali ( vettori blu) tutti convergenti su obiettivi strettamente associate singole o multiple radiazione clinici, come mostrato nella Figura 1A. Un rappresentante buon esito pianificazione radiochirurgico dà un risultato finale SBRT trattamento con alte dosi di radiazioni copertura del volume bersaglio e cancro bersaglio conformalità cancro. Figure 1B-D mostrano 131 travi stati utilizzati per trattare una ricaduta pelvico di un bersaglio chemorefractory cancro ovarico oltre 42 minuti. SBRT prescritto alla linea isodose 80% resa 100% di copertura clinico volume bersaglio con un indice conformalità di 1,94 per una dose totale di 2400 cGy in tre frazioni giornalieri 800 cGy. Gli istogrammi dose-volume per l'obiettivo clinico (rosso) e per le strutture critiche del retto (marrone), vescica (giallo), piccolo intestino (luce blu) nervi sacrali (tan) e fianchi (arancione) sono illustrati nella Figura 2.

Figura 1.tp :/ / www.jove.com/files/ftp_upload/3793/3793fig1large.jpg "target =" _blank "> Clicca qui per ingrandire la figura.

Figura 2. Istogrammi dose-volume per l'obiettivo clinico (rosso) e per le strutture critiche del retto (marrone), vescica (giallo), piccolo intestino (luce blu) nervi sacrali (tan) e fianchi (arancione).

Discussione

Incoraggiare i risultati SBRT primi hanno alimentato la sperimentazione clinica di radiochirurgia per il trattamento di tumori ginecologici persistenti o ricorrenti. ^{7, 8, 15} Dati in discussione gli effetti radiobiologici e le modalità di morte cellulare risultante da SBRT. Piccoli studi clinici hanno dimostrato che dosi di radiazioni ablativi fornite da SBRT produrre mirata di aliquote di controllo della malattia superiore al 90%. A differenza della radioterapia convenzionale, è stato piuttosto impegnativo per combinare SBRT con le chemioterapie radiosensibilizzante e citotossici / citostatici. Meglio di mira il cancro tramite espansioni di trattamento un aumento di volume e di pianificazione attraverso l'inserimento di ¹⁸ F-FDG PET / CT immagini è migliorato gli esiti clinici. Mentre è indispensabile esaminare altri metodi di consegna dose-escalation radiazioni ad alta precisione, rimane indeciso se SBRT in grado di fornire equivalente efficacia terapeutica più bassa e alta rateo di dose brachiterapia. Infatti, la brachiterapia è il più comunemente e validatodatata tecnica per ottenere aumento graduale della dose di radiazione negli obiettivi di tumori ginecologici. In quanto tale, sia l'entusiasmo e la prudenza sono appropriate nella lettura dei dati SBRT disponibili per il trattamento dei tumori ginecologici.

Materiali

Name	Company	Catalog Number	Comments
Nome del dispositivo	Azienda	Numero di catalogo	Comments
Sistema Cyberknife	Accuray (Sunnyvale, CA)