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

Esta pesquisa foi apoiada pelo Instituto do Câncer Summa.

Declaração ética: Sistema Único de Saúde Summa avaliação institucional aprovação do conselho foi obtido para este estudo. 1. Tratamento de consulta <ol><li> Descrever o novo tratamento SBRT pulmão para o paciente. NOTA: A nova plataforma SBRT entrega no mesmo plano e não-coplanares alta dose de radiação para câncer de metas ao abaixar a dose de radiação para órgãos não-alvo. </li><li> Discutir os riscos do tratamento. NOTA: SBRT pode resultar em hiperpigmentação possível a curto prazo ou eritema da pele, cansaço, tosse freqüente, náuseas, esofagite, e lesões de órgãos visceral raro. Pneumonite, ou inflamação dos pulmões com febre baixa e tosse não produtiva, pode ocorrer até três meses após o tratamento. As lesões agudas ou tardias para o coração, outros músculos, nervos periféricos ou medula espinhal e óssea são incomuns. Há um pequeno risco de malignidade induzida por radiação. </li></ol> 2. Fiducial marcador Placement <ol><li> Perform percutânea guiada por TC ou broncoscopia colocação de um único marcador revestido a ouro inserido no centro do tumor-alvo-da-massa. <ol><li> Peça um radiologista para realizar um 3-5 mm de espessura imagiologia por tomografia axial contígua de peito do paciente 7. </li><li> Definir uma abordagem agulha segura minimizando tecido pulmonar aerado atravessado (evitando bolhas e fissuras) 7. </li><li> Injectar anestesia subcutânea local (por exemplo, lidocaína a 1%). </li><li> Introduzir 17 ou 18 G agulha coaxial para colocar um único curto (0,75 x 10 mm) ou única (0,75 x 20 mm) marcador longo 10. </li></ol></li><li> Fazer uma colocação marcador eletromagnética navegação guiada por broncoscopia fiducial, pedindo um pneumologista para adquirir imagens tomográficas do peito para o mapeamento endobrônquica 21. <ol><li> Cunha do broncoscópio no segmento brônquica suspeita. </li><li> Orientar a sonda sensor de broncoscópio à lesão-alvo. </li><li> Implantar uma marca fiducialer por agulha transbrônquica. NOTA: As técnicas para radiocirurgia fiducial-livre no pulmão são consideradas de investigação e objecto de uma investigação ativa 22,23. </li></ol></li><li> Como alternativa, a ordem, pelo menos, três (1,6 x 3 mm) marcadores revestidas de ouro curtas para ser posicionado dentro &#39;caixa&#39; de 6 cm ao redor do alvo. Se mais do que um marcador fiducial é colocado, é recomendada a separação física de 2 cm entre os marcadores. </li></ol> 3. Plano de Tratamento <ol><li> Executar simulação CT-guiada (descrito nos passos 3.2 e 3.3) 4-7 dias após a colocação do marcador fiducial. </li><li> Peça ao paciente para se deitar em um cabeça-primeiro-supino na mesa plana máquina de tratamento. <ol><li> Posicione os braços do paciente sobre sua cabeça, apoiada pelo braço e pulso titulares superiores ou um vácuo-saco imobilizador. Certifique-se de que o tórax e abdome não são imobilizadas. </li><li> Opcionalmente, use um de dois pinos localizados esponja joelho para indexação. </li><li> Lugarpelo menos 4 marcadores corpo rastreados do infravermelho no peito para localização. Marcadores de respiração infravermelhos-rastreados excessivamente regiões do corpo que demonstram movimento consistente verticais respiratória (3 mm ou mais movimento de pico-a-pico é recomendado). </li></ol></li><li> Realizar uma varredura helicoidal contígua não-contrastada axial CT (1 mm de espessura fatia, tensão de 120 kVp, mAs 350). NOTA: Tratar os médicos podem pedir uma 4D CT tórax varredura 12 ou uma varredura tórax CT 3D que inclui imagem de apneia-expiração extremidade livre-respiração, end-inspiração, e define 24. </li><li> Obter scans 18 F-FDG PET / CT para uma maior captura de movimento tumor de pulmão. <ol><li> Pergunte aos pacientes para mentir em uma posição de digitalização de cabeça para tomografia computadorizada helicoidal contígua (por exemplo, tensão de 120 kVp, mAs 450) a partir da linha orbitomeatal a parte superior das coxas durante a respiração tranquila. </li><li> Adquirir 18 F-FDG PET após a administração intravenosa de 11 mCi de 18 F-FDG, em média, no mesmo scposição a partir da linha orbitomeatal a parte superior das coxas Anning durante respiração tranqüila. Se esta técnica é utilizada, 18 scans F-FDG PET / CT são auto-contornada pelo software fixado em um limite SUVmax 40%, e, em seguida, co-registradas com imagens de simulação CT como descrito 1. </li></ol></li><li> Contorno do pulmão primário bruto volume de destino ou volumes (GTVp) pelo desenho da mão em conjuntos de dados 4D CT, de preferência a fase de expiração. Expandindo a GTVp com uma margem de 5 milímetros cria o volume do tumor de planejamento (PTV). Planejamento de dose de radiação ocorre na varredura fase final da expiração para rastreamento dinâmico. NOTA: Como uma alternativa e quando usar conjuntos de dados CT 3D, o livre-respiração varredura simulação CT é a verificação de referência. Usando esta técnica, o tratamento de radiação oncologista contornos do GTV à livre-respiração (GTVfb), inspiração (GTVi) e expiração (GTVe) scans CT simulação. Um contorno valor de absorção padrão máximo thresholded 40 por cento nas imagens 18 F-FDG PET cria uma <sup&gt; 18 F-FDG PET volume alvo clínico (CTVpet) 1. A ITV composto representa a soma dos volumes adicionados GTVfb, GTVi, GTVe, e CTVpet. A 5 milímetros expansão da margem do ITV composta cria um PTV. Aqui, planejamento de dose de radiação ocorre na varredura livre de respiração para rastreamento dinâmico. </li><li> Contorno estruturas de tecido normal nas proximidades de desenho em conjuntos de dados 4D CT, de preferência a fase de expiração mão. Isto pode incluir normais de pulmão, coração, mais pericárdio, do esófago, fígado, rins bilaterais, plexo braquial, e na medula espinal. Um contorno da traquéia, brônquio fonte direito, brônquio fonte esquerdo e pode ser gerado, expandiu 3 mm, e usado como uma restrição de planejamento de alta prioridade para evitar a fibrose das vias aéreas toxicidade tardia. </li><li> Clique no botão de rastreamento dinâmico no software de planejamento. Esta acção envolve o rastreamento de pan e tilt gimbaled na nova plataforma SBRT. </li><li> Prescrever uma dose de radiação para a PTV. Considere um dos três radiação Monte Carlo prescrição da doses: 3 x 17 = 51 Gy Gy diariamente por lesões pulmonares periféricas; 4 x 12 = 48 Gy Gy para lesões pulmonares centrais e periféricos lesões da parede torácica; ou qualquer outro dia 5 x 10 = 50 Gy Gy. Pouco frequentemente quando as restrições de volume de PTV (ou seja, 95% de cobertura) ou órgão em risco as restrições não forem cumpridas, pode ser utilizada uma prescrição de 8 x 7,5 Gy = 60 Gy. </li></ol> 4. Tratamento de entrega e de fluxo de trabalho <ol><li> Construir um modelo de correlação respiração tranqüila após supina-cabeça-primeiro alinhamento. <ol><li> Coloque 4 (ou até 6) marcadores de infravermelho corpo no corpo nos mesmos locais marcados identificados na simulação CT. </li><li> Verifique a precisão posicional dos marcadores do corpo e alinhamento paciente por câmera infravermelha e telas no console do tratamento. NOTA: posição do marcador do corpo serve como um cheque feixe-on para o movimento irregular, tal tosse. </li><li> Adquirir cross-plane kV dual-diagnóstico raios X ou imagens de TC Cone-Beam no console do tratamento para detectar marcadores implantados para p internaositional precisão. </li><li> Associado e correlato movimento marcador corpo (como um substituto para a respiração) e marcador de movimento interno implantado com o software de computador ligado ao novo fluxo de trabalho plataforma SBRT. NOTA: Um método alternativo envolve a localização alinhamento ortogonal do paciente de acordo com a anterior e lateral tatuados simulação CT marcas de triangulação laser e utilização de uma matriz de referência normalizado (estrela) com seis marcadores impregnados infravermelhos do corpo. </li></ol></li><li> Gerar um modelo de correlação movimento tumor de pulmão. <ol><li> Derivar um caminho de pan e tilt cardan para o acelerador para controlar o movimento do tumor utilizando programas de computador ligado ao novo fluxo de trabalho plataforma SBRT. </li><li> Avaliar visualmente o modelo de correlação movimento tumor de pulmão antes da entrega radiação. </li></ol></li><li> Observar o marcador fiducial deriva durante a entrega de radiação. </li><li> Avaliar colisões-máquina paciente devido à rotação do pórtico, O-ring pivô, e cardan acção pan-and-tiltS Antes de planejar a entrega. NOTA: A equipe radiação irá executar este passo. O tratamento pode acarretar 5-9 coplanares e tratamento noncoplanar vigas estáticas, manualmente e visualmente verificados pelo pessoal de entrega de radiação. Os tratamentos podem durar 15-30 min, com tumor de pulmão verificações modelo correlação movimento feito aproximadamente a cada 7 min. </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>

Os autores não têm nada a revelar.

Experiências clínicas radiocirurgia estereotáxica iniciais promissores têm impulsionado investigação ensaio clínico de radiação ablativo para o tratamento de cancros do pulmão 25,26. A experiência levou os investigadores a utilizar radiação ablativo contra uma variedade de tipos de tumores metastizados no pulmão 27,28. A nova plataforma SBRT introduz um sistema de entrega de radiação particularmente em sintonia com o tratamento de tumores em movimento. A nova plataforma SBRT proporciona um tratamento com raios-x invisível que é gerado por um acelerador linear montado dentro de um pórtico de articulação O-ring. Um mecanismo de articulação permite o movimento pan-and-tilt do acelerador linear, proporcionando rastreamento de movimento dinâmico tumor in-time. Cruzada plano kV raios-X de dupla são obtidas antes e durante o tratamento para verificar o posicionamento do paciente 6 graus de liberdade. Coplanares e não coplanares graus únicas de liberdade melhorar a prestação de alta dose de radiação para câncer de metas, minimizando simultaneamentedose de radiação para órgãos viscerais críticos. Prevê-se que o tratamento de células cancerosas esteriliza alvos sem danos irreparáveis ​​às células normais de redução da toxicidade relacionada com radiação. Estudo futuro da nova plataforma SBRT irá documentar qualquer ganhos de controle de destino e qualquer redução nos efeitos colaterais. A experiência inicial com os novos shows plataforma da rede SBRT prometer 10. Nuances de rastreamento dinâmico de pulmão tumores continuar a ser exploradas; no entanto, algumas generalizações são aparentes. Tumores de pulmão demonstrando movimento menos de sete milímetros pode ser melhor tratado por um ITV composto mais 5 mm de abordagem de expansão. Para tumores de pulmão, mostrando sete milímetros ou mais de tradução vertical, uma abordagem de rastreamento dinâmico usando um GTVp mais 5 mm de expansão pode ser melhor para o tratamento. É necessária mais investigação a definição desses limites. Além disso, 18 imagens F-FDG PET sobrepostas em conjuntos de dados de imagem CT 3D normalmente aumentar os volumes ITV compostas. Esta abordagem assume volume de expansion devido a 18 F-FDG sinal smear ocorre durante 3-5 min tempo bin do scanner PET. Um 40% de limiar definido 18F-FDG volume alvo clínico tem sido estudado e tem sido utilizada em um dos seus programas 1. Mais pesquisas caracterizando quer 18 imagens F-FDG PET replica adequadamente histerese tumor é necessária. Por último, até três lesões num único pulmão podem ser considerados para o tratamento de uma só vez. Caso contrário, uma abordagem sequencial é feito. Rastreamento dinâmico na nova plataforma SBRT usa um modelo de correlação movimento tumor de pulmão para prever o movimento do tumor de pulmão até 40 ms para o futuro. Posição e velocidade do corpo de infravermelhos e marcadores respiratórias estão incluídas no modelo. A taxa de detecção do marcador de 70% em kV adquiridos raios-x é um requisito para o rastreamento dinâmico. Fiduciais são controladas em três dimensões (isto é, x, y, z). As imagens geradas pelas unidades kV de raios-X são automaticamente registrados e comparados em tempo real. Olatência bserved no rastreamento dinâmico é devido a limitações de hardware de pan e tilt cardan, processamento de software, e desempenho de controle de posicionamento das unidades de raios-x kV. Investigadores de investigação estão engajados em melhorar a latência de monitoramento. Durante a entrega de radiação usando o acompanhamento dinâmico na nova plataforma SBRT, é fundamental prestar atenção para fiducial marcador deriva. Tendências em fiducial deriva marcador além predefinidos tolerâncias de 3 mm de qualquer resultado em direção iniciada pelo operador de tratamento de pausa ou em espera feixe automático. Se ocorrer uma pausa de tratamento, recomenda-se que os operadores permitem a retomada do movimento de respiração tranquila ao longo dos próximos paciente respira e depois retomada tratamento antes de modelo de correlação reconstruir. Se pausas são mal sucedidos, reposicionamento do paciente, respiração marcador de detecção de movimento infravermelho, kV detecção marcador, modelagem correlação reconstrução são feitos para retomar o tratamento. Em nossa experiência, os modelos de correlação de respiração são precisas para up a 7 min, muitas vezes limitada pela tensão paciente ou relaxamento, enquanto descansando sobre a mesa de tratamento. Perguntas não respondidas permanecem. Quais são as consequências radiobiológicos e modo de morte celular em células normais e células cancerosas que ocorrem após a dose de radiação ablativo? Por que tem sido tão difícil de fundir radiação ablativo de alta precisão com radiossensibilizadora quimioterapias? Embora seja essencial para investigar outras modalidades de fornecer uma radiação ablativo no peito, ainda não está claro quanto ao facto de a radiação ablativo pode proporcionar eficácia terapêutica equivalente como cirurgia torácica. Com efeito, cirurgia torácica é a técnica mais vulgarmente utilizada e validada para alcançar a erradicação de tumores no pulmão quando as terapias convencionais já tenham sido aplicadas. Aqui, a nova plataforma SBRT fornece um inovador meio não invasivo de tratamento para homens e mulheres com tumores de pulmão que mostra o movimento.

Os cancros do pulmão são responsáveis ​​pelo maior número de mortes relacionadas ao câncer em homens e mulheres em todo o mundo 2. Até 63% dos cancros do pulmão persistentes ou recorrentes envolvem tecido pulmonar que já é tributado pela quimioterapia ou irradiados previamente. 3,4. Além disso a irradiação em locais de tumores pulmonares recorrentes ou persistentes podem conduzir a morbidade intolerável pulmonar 5,6, especialmente quando a cirurgia convencional, a quimioterapia, radiação e já têm sido tentadas. Assim, as mulheres e os homens em tais circunstâncias clínicas têm necessidade de novas estratégias de terapia do câncer semelhantes aos tratamentos apresentados antes nesta revista 7. Radioterapia estereotáxica corpo ablativo (SBRT) pode satisfazer essa necessidade terapêutica por esterilização tumores de pulmão através precisamente orientadas, de alta dose de radiação 8,9. Não é um romance plataforma SBRT capaz dessa tarefa terapêutica 10-12. Separa-se de outras plataformas da rede SBRT porintegrando ExacTrac kV unidades de raios-X de dupla diagnóstico (capaz de cone computadorizada de feixe localização de alvos tomografia) e uma unidade de câmera de infravermelho (capaz de rastreamento marcador de superfície do corpo como um substituto para o movimento interno) que tanto permitem o feedback de malha aberta estereoscópico de câncer alvo intrafraction movimento. Ele também tem uma ± 4 centímetros gimbaled acelerador radiação pan-and-tilt única que tem o seu feixe de radiação em forma de folhas de liga de tungstênio 60 (0,25 centímetros de largura física, 11 centímetros de altura física). Ele usa um total sobre-centro-viagens colimador multifolhas para um 15 x 15 cm de tamanho máximo de campo. Ele incorpora um ± 60 ° girando O-ring-driven robô e ± 185 ° pórtico de rotação permitindo a co-planares e do feixe do acelerador não-coplanares set-up ângulos e graus de tratamento únicas de liberdade. Por último, tem uma precisão submillimeter (0,4 mm na isocentro) 13. Em contraste, outras plataformas de radioterapia rede SBRT montar um acelerador de radiação clínica ou a um braço robótico industrial 14, ou para um pórtico helicoidal fatia-a-fatia 15, ou dentro de uma máquina convencional ligada a intensidade modulada radioterapia guiada por imagem ou software de entrega arco dinâmico 16. Cada plataforma envolve uma variedade de componentes da máquina para controlar o movimento resultante do movimento da respiração, batimentos cardíacos, ou digestão. Radiocirurgia Lung teve sucesso clínico 17,18, tornando a uma opção de tratamento romance em radiação oncológica 19,20 modalidade. Este how-to artigo fornece um novo protocolo de terapia de radiação que descreve rastreamento tumor pulmonar dinâmica terapêutica para intenção de tratamento.

<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

Os médicos que considerem a terapia ablativa estereotáxica radiação de corpo (SBRT) para o tratamento de câncer extracranianos metas devem estar cientes dos riscos consideráveis ​​para a lesão do tecido normal e os perigos da falta tumor física. Um primeiro de seu tipo de plataforma SBRT atinge alta precisão radioterapia ablativa através de uma combinação de soluções de imagem em tempo real versáteis e capacidade de rastreamento do tumor sofisticados. Ele usa duplo diagnóstico kV unidades de raios-x para feedback de malha aberta estereoscópica da meta câncer intrafraction movimento que ocorre em consequência de movimentos respiratórios e batimentos cardíacos. O feedback guiada por imagem dirige um acelerador radiação gimbaled (no máximo 15 x 15 centímetros tamanho do campo) capaz de em tempo real ação ± 4 centímetros pan e tilt. ± 60 ° pivôs de um sistema integrado ± 185 ° pórtico de rotação orientado a Robot permitir a co-planares e do feixe do acelerador não-coplanares ângulos set-up, em última análise, permitindo graus de tratamento únicas de liberdade. State-of-the-umrt software ajuda em tempo real seis posicionamento dimensional, garantindo a irradiação de alvos de câncer com precisão sub-milímetro (0,4 milímetros na isocentro). A utilização destes recursos permite o tratamento de médicos para orientar a dose de radiação para alvos tumorais do câncer, reduzindo simultaneamente a dose de radiação para os tecidos normais. Ao adicionar a respiração correlacionada tomografia computadorizada (TC) e 2- [18F] flúor-2-desoxi-ᴅ-glucose (18 F-FDG) a tomografia por emissão de pósitrons (PET) as imagens para o sistema de planejamento para maior contorno alvo tumor, a probabilidade falta de tumor físico torna-se substancialmente menos 1. Neste artigo, nós descrevemos novos planos de radiação para o tratamento de tumores de pulmão em movimento.

SBRT na nova plataforma atualmente envolve múltiplos feixes de radiação estática convergindo para as metas de radiação simples ou múltiplas estreitamente associados clínicos, como descrito por exemplo na Figura 1. Um bom resultado de planejamento representante oferece radiação ablativo com cobertura de 95% do volume de destino câncer e alvo câncer dosar conformidade. A Figura 1 mostra 5 coplanar e 4 feixes não coplanares (ie, rotação do anel + 20 ° para feixes de 2, 4, 6 e 8) utilizado para tratar uma única PTV representando carcinoma de células escamosas no pulmão direito. Margens de feixe para a PTV eram de um milímetro. A dose de radiação, prescrito para a linha de isodose de 95%, representado cobertura PTV 95%, com um índice de conformidade de 1,48. A receita foi de 50 Gy em cinco a cada outras dia 10 fracções Gy. Estruturas descritos aqui incluem o volume de destino de planejamento (vermelho), o volume de meta interna (branco), medula espinhal (verde), e esôfago (azul claro). Linhas isodose são como indicado. &lt;/ P&gt; <img alt="Figura 1" src="/files/ftp_upload/52875/52875fig1highres.jpg" width="700" /> Figura 1:. Rastreamento tumor dinâmica de um tumor do pulmão do lado direito na foto é um exemplo de dose de radiação ablativo (50 Gy em 10 Gy cada cinco outras frações do dia) entregue a um tumor do pulmão do lado direito único meio de nove vigas estáticos (azul / verde, 34 ° de intervalo). As janelas de software de planejamento retratam 4: (A) um feixe e crítica mapa estrutura de colisão, (B) beam&#39;s-eye-view (aqui, feixe 1), (C) tridimensional CT e mapa de reconstrução do feixe, e (D) axial CT com distribuição de dose. <table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0"><tbody><tr><td> Estrutura </td><td> Métrico </td><td> Volume </td><td> Variação aceitável </td></tr><tr><td> PTV </td><td> V50Gy </td><td> ≥95% </td><td> ≥90% </td></tr><tr><td> Dose mínima </td><td> 0,03 centímetros 3 </td><td> ≥46 Gy (92%) </td><td> ≥45 Gy (90%) </td></tr><tr><td> Dose máxima </td><td> 0,03 centímetros 3 </td><td> ≤60 Gy (120%) </td><td> ≤62.5 Gy (125%) </td></tr><tr><td> Medula espinhal </td><td> 0,03 centímetros 3 </td><td> ≤15 Gy </td><td> ≤22 Gy </td></tr><tr><td> Pulmão (menos GTV) </td><td> V20Gy </td><td> ≤10% </td><td> ≤15% </td></tr><tr><td></td><td> Dose média </td><td> ≤8 Gy </td><td> ≤10 Gy </td></tr><tr><td> Coração / Pericárdio </td><td> 15 centímetros 3 </td><td> ≤32 Gy </td><td> ≤36 Gy </td></tr><tr><td> Esôfago </td><td> Dose média </td><td> ≤18 Gy </td><td> ≤20 Gy </td></tr><tr><td></td><td> 0,03 centímetros 3 </td><td> ≤27 ​​Gy </td><td> ≤30 Gy </td></tr><tr><td> Braquialplexo </td><td> 0,03 centímetros 3 </td><td> ≤24 Gy </td><td> ≤30 Gy </td></tr></tbody></table> Tabela 1: restrições de planeamento de tratamento de Estrutura.

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.

Rastreamento Dinâmico Tumor do pulmão por estereotáxica ablativo Radioterapia do corpo

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 visualizações.  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.

Vídeo: 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.

Endobrônquica ultra-som-guiada injeção intratumoral de cisplatina para o tratamento de Isolated mediastino recorrência de câncer de pulmão

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

Pesquisa do câncer

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 e MRI guiada irradiação de um modelo do rato de Glioblastoma usando um Microdifusora

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.

Radiocirurgia Estereotáxica para Câncer Ginecológico

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

Medicina

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.

Detecção de Progressão do Tumor Pulmonar em Camundongos por ultrassom

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.

Positron Emission Tomography-based Dose Radiation Therapy em um modelo de rato glioblastoma usando a plataforma de pesquisa de radiação animal de pequeno porte

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

Examinando a disseminação de células tumorais de metástases pulmonares

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.

Autor em destaque: Decodificando a semeadura de metástase em metástase usando uma nova técnica in vivo para rastrear a disseminação do câncer de mama 

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.

Rastreando a Disseminação de Células Tumorais a partir de Metástases Pulmonares Usando Fotoconversão

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.

Usando tomografia Micro-computadas para a avaliação do desenvolvimento do tumor e Acompanhamento da resposta ao tratamento em um modelo do rato do cancro do pulmão

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

Rastreamento Dinâmico Tumor do pulmão por estereotáxica ablativo Radioterapia do corpo

Resumo

Explore mais vídeos

PLAYLIST