Стереотаксической радиохирургии для гинекологического рака

Резюме

Стереотаксическая тело лучевой терапии (SBRT) включает в себя изображение наведением, абляционного излучение доставляется к раку цели поддаются химиотерапии или обычной лучевой терапии. Роботов вооруженных Cyberknife SBRT системы, с использованием сложных локализации цели, обеспечивает hypofractionated доз радиации способны стерилизации рака цели. В этой статье мы рассмотрим новую терапевтическую роль SBRT для гинекологического рака.

Аннотация

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.

протокол

1. Стереотаксической радиохирургии Cyberknife консультация

1. Опишите Cyberknife радиохирургия лечение. Cyberknife радиохирургии включает в себя использование линейного ускорителя установлены на промышленный манипулятор аналогичные машины используются для автомобилей. Манипулятор перемещает линейный ускоритель в трехмерном пространстве вокруг пациента, как он проходит через "остановки" несколько лечения луч доставки. Кросс-плоскость х-лучи, полученные в ходе лечения проверять пациентов находится в правильном положении лечения. С доставкой лечение луч не ограничивается двумерной плоскости, эта система еще больше повышает способность доставлять концентрированной дозы облучения рака цели при минимальных доз облучения критических кожи и внутренних органов структур органа.
2. Обсудить риски Cyberknife радиохирургии. Cyberknife радиохирургия может привести к возможным загара и покраснение кожи, усталость, тошнота и редко diarrhеа, редкие висцерального повреждения органов, мышц, нервов, костей и травмы, и очень небольшой риск второго рака.

2. Стереотаксической радиохирургии Cyberknife исходными размещения

1. Опишите доверительного размещения. Женщин, получающих лечение от постоянных или периодически проходить гинекологический рак оперативного или КТ-управляемая размещение по крайней мере, три одноместных 1,6 х 3 мм золото мягкий fiducials ткани (размером с рисовое зерно) в пределах или вблизи рака цели. Хирургическое клипы размещены на время до операции не имеют достаточной плотности для использования в качестве радиохирургического fiducials. Хирургическое клипы не мешают радиохирургического ориентации, потому что плотность расхождение.
2. Укажите доверительное позиционирование по отношению к радиохирургического цели. Fiducials находятся на разных глубинах тканей вокруг радиохирургического цели и должны быть разделены на два сантиметра и более. Fiducials располагаются в пределах от 4 до 6 сантиметров тЦелевые.

3. Стереотаксической радиохирургии Cyberknife лечение планированию

1. Обсудить планирования радиохирургического лечения. По крайней мере, через неделю после доверительного размещения (т. е. так, что исцеление произошло и доверительное движения сведены к минимуму), пациенты проходят CT-управляемых SBRT лечение моделирования. В нашей программе, два-контактный локализованных эвакуированы вакуумный мешок тазовых иммобилизации используется.
2. Укажите позиционирования пациента на лечение таблице. Женщины рассматриваются в положении лежа на лечение радиохирургического Cyberknife плоский стол.
3. Обсудите цели и пациент иммобилизации. Пациент может испытывать эвакуированы вакуум-пакет иммобилизации уменьшить intrafraction движения во время доставки излучения дозы. После иммобилизации, женщины проходят, не противопоставлял смежных осевых КТ изображений с высоким разрешением (с 1 по 1 шаг 1,0 мм толщина среза, напряжение 120 кВп, 450 MAS).
4. Обсудить использование передовыхизображения для целевой локализации. После КТ, предпочтительно женщины проходят обычные ¹⁸ F-ФДГ ПЭТ / КТ в том же положении лечения SBRT. Кроме того, женщины могут подвергаться обычным противопоставляется тазовых магнитно-резонансной томографии.
5. Опишите образ ко-регистрация для радиохирургического планирования лечения. Изображения с высоким разрешением, КТ и ¹⁸ F-ФДГ ПЭТ / КТ, ввозимые для обратного планирования лучевой терапии по лечению MultiPlan 3.5.2 Система планирования (Accuray).
6. Опишите командный подход к планированию радиохирургического лечения. Для планирования лечения, как онколога и гинекологической онкологии рак контур целевой клинической объемы целевых (CTVs). Другие заболевания риску ткани контуры и входит в CTVs. Рядом нормальной структуры ткани, такие как тонкого кишечника, прямой кишки, мочевого пузыря, печени, почек, легких, двустороннее проксимальных бедер, влагалища, и сакральные нервные корешки, выпуклые поонколога.
7. Опишите рецепт дозы облучения. Дозы облучения рецепту 3 × 800 сГр = 2400 сГр (обычно на 70% изодозных линии) был выбран. В 200 сГр биологический расчет эквивалентной дозы, около 6170 сГр поставляются с этого рецепта предполагая «α / β" соотношение 10 на опухоль. Излучение от SBRT линейный ускоритель коллимируется либо с помощью одного из 12 фиксированных вольфрама круговой коллиматоров (от 5 до 60 мм) или с помощью вольфрам-медного сплава, сегментированный шестиугольник IRIS коллиматор ^14. Нормальные органы имеют допуск излучения и использование доза-объем гистограммы для нормальной ткани при ограничении абляционного радиохирургии стереотаксической приведены в таблице 1.

4. Стереотаксической радиохирургии Cyberknife Лечение доставки

1. Выполняйте перекрестные проверки плоскости изображения. В Cyberknife SBRT, мягких тканей fiducials(Или в некоторых случаях жесткие анатомические ориентиры, такие как череп внутричерепных повреждений и позвоночника позвоночника поражения) отслеживаются крест плоскости радиографических изображений и подтверждено, что в ожидаемом месте целевой целевой локализации системы (TLS) подсистемы.
2. Проверка целевого позиционирования. Fiducials отслеживаются в трех и до шести степеней свободы (например, х, у, г, тангаж, крен и рыскание). Изображения порожденных TLS автоматически регистрируются и по сравнению с цифровой рентгенограммы реконструированных (ЦРРС), порожденный от начального планирования лечения КТ.
3. Проверка целевого позиционирования. Если результаты автоматической регистрации показывают, что fiducials перешли за пределы предопределенного допуски в одном из шести степеней свободы (х, у, г, тангаж, крен и рыскание), лечение будет автоматически приостановлено. Пациент затем происходит перепозиционирование.
4. Рассмотрим цель движения. Цели, которые движутся с дыхательными движения трeated использованием отслеживания Synchrony респираторных подсистемы (Synchrony). С помощью камеры, установленной в процедурный кабинет, система непрерывно отслеживает дыхания пациента (например, получить внешние данные положения) с использованием светоизлучающих диодов (СИД), проставленный на жилет вокруг грудной клетки пациента. ¹⁰ вместе с доверительной информации о местоположении (внутренние данные позиции), полученных от кросс-плоскость х-лучей, Synchrony система строит модель корреляции с внешними данными и внутренних данных. Это соотношение позволяет модели манипулятора следовать любой дыхательной вызванной движением к своей цели при доставке любых лечение лучами.
5. Лечение может повлечь за 100-150 доставке позиции лечение манипулятора. Лечение может длиться от 30 до 90 минут.

5. Представитель Результаты

Стереотаксическая тело лучевой терапии (SBRT) может включать в себя множество отдельных пучков излучения ( синий векторов) все сходятся в одном или нескольких тесно связанных клинических целей излучения, как показано на рисунке 1а. Представитель хороший результат планирования радиохирургического дает результата лечения SBRT с высокой дозы радиации рак целевой охват объема и конформность рака цели. Цифры 1B-D шоу 131 пучков используются для лечения на тазовых рецидива chemorefractory целевой рака яичников в течение 42 минут. SBRT назначают 80% изодозных линии оказана 100% охват клинических объем мишени конформности индекс 1,94 в общей дозе 2400 сГр в трех ежедневных фракций 800 сГр. Доза объема гистограммы для клинической цели (красный) и для ответственных конструкций из прямой кишки (коричневый), мочевого пузыря (желтый), тонкой кишки (голубой) крестцовых нервов (загар) и бедра (оранжевый), изображены на рисунке 2.

Рисунок 1.р :/ / www.jove.com/files/ftp_upload/3793/3793fig1large.jpg "целевых =" _blank "> Нажмите здесь, чтобы увеличить цифру.

Рисунок 2. Доза объема гистограммы для клинической цели (красный) и для ответственных конструкций из прямой кишки (коричневый), мочевого пузыря (желтый), тонкой кишки (голубой) крестцовых нервов (загар) и бедра (оранжевый).

Обсуждение

Поощрение ранних результатов SBRT вызвали клиническое исследование радиохирургии для лечения персистирующей или рецидивирующей гинекологических видов рака. ^{7, 8, 15} Данные вопрос радиобиологических эффектов и режим гибель клеток в результате SBRT. Малые клинические исследования показали, что дозы облучения абляционного предоставляемые SBRT производить целевые болезней темпами, превышающими 90%. В отличие от обычного излучения, было сложно совмещать с SBRT радиосенсибилизирующее и цитотоксических / цитостатической химиотерапии. Лучше рак таргетинга за счет увеличения планирования расширения объема лечения и через включение ¹⁸ F-ФДГ ПЭТ / КТ изображений улучшил клинические исходы. В то время как важно изучить другие способы доставки эскалации дозы излучения с высокой точностью, она остается нерешенным ли SBRT может предоставить эквивалент терапевтической эффективности, как низкие и высокие дозы брахитерапии. Действительно, брахитерапия является более распространенным и валиот техники для достижения эскалации дозы облучения в мишенях гинекологического рака. Таким образом, как энтузиазм и благоразумие, необходимые в чтении имеющихся данных SBRT для лечения рака гинекологических.

Материалы

Name	Company	Catalog Number	Comments
Название устройства	Компания	Номер по каталогу	Комментарии
Cyberknife системы	Accuray (Саннивейл, Калифорния)