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.
医生考虑立体定向消融体内放射治疗(SBRT)为颅外癌症靶点治疗必须注意的正常组织损伤和相当大的风险的物理肿瘤小姐的危害。第一-的,其独一无二的SBRT平台通过多功能实时成像解决方案和先进的肿瘤跟踪功能的组合实现了高精度的消融放射治疗。它采用双诊断千伏X光机对癌症的目标intrafraction运动中发生呼吸运动和心跳的后果立体开环反馈。图像引导的反馈驱动万向辐射加速器(最大15×15cm的区域尺寸)能够实时±4厘米平移和倾斜动作。机器人驱动的±60°转动的集成±185°的旋转台架允许为共面和非共面加速器束设置角度,最终允许独特的治疗自由度。国家-的-ART辅助软件的实时六维定位,确保癌症靶点与亚毫米级精度(0.6毫米等中心)照射。使用这些特性使得能够治疗医生来引导辐射剂量的癌症肿瘤靶,同时降低辐射剂量对正常组织。通过加入呼吸相关计算机断层扫描(CT)和2- [18 F]氟-2-脱氧ᴅ葡萄糖(18 F-FDG)正电子发射断层扫描(PET)的图像转换成用于增强肿瘤靶轮廓规划系统,可能物理肿瘤小姐就变得少1。在这篇文章中,我们描述了移动肺肿瘤的治疗提供新的辐射计划。
肺癌占癌症相关死亡的妇女和男子世界各地2的最大数量。最多的持续性或复发性肺癌63%涉及到已经通过征税或化疗之前照射肺组织3,4。在持续或反复的肺肿瘤位点进一步照射可能导致不能容忍的肺发病5,6,特别是当常规手术,化疗和放射疗法已经被尝试过。因此,在这样的情况下,临床上男性和女性都需要类似于本杂志7之前提出新的治疗癌症治疗策略。立体定向烧蚀体放射治疗(SBRT)可以通过精确的目标,高剂量辐射-8,9-灭菌肺肿瘤满足这种治疗的需要。
有一个新的SBRT平台,能够治疗这个任务10-12。它本身从其他SBRT平台通过分离积分双诊断Exactrac千伏x射线单元(能够锥束计算机断层摄影目标定位的)和红外线摄像机单元(能够体表标识跟踪作为替代内部运动),这两个允许的癌症立体开环反馈目标intrafraction运动。它也有一个独特的±4厘米万向平移和倾斜辐射加速器,具有其辐射束形60钨合金叶(0.25厘米物理宽度,11厘米物理高度)。它采用的是全过中心行程多叶准直为最多15×15cm的区域尺寸。它集成了一个机器人驱动的±60°转动O型环和±185°的旋转台架允许共面和非共面加速器束设置角度和独特的治疗自由度。最后,它具有亚毫米的精度(0.6毫米等角点)13。与此相反,其他SBRT放疗平台装入临床辐射加速器或者向工业机器人手臂14,或一个螺旋片逐片台架15,或者在一个传统的机器连接到图像引导调强放射治疗或动态弧传送软件16。每个平台从事各种机械部件的跟踪,从呼吸运动,心跳,消化或产生的运动。肺癌放射治疗已临床成功17,18,呈现方式放射肿瘤19,20一种新的治疗选择。该如何对文章提供了一种新的放射治疗协议,介绍动态肺肿瘤跟踪治疗目的。
有前途的早期立体定向放射治疗的临床经验驱使治疗肺癌25,26烧蚀辐射的临床试验研究。经验带领侦查员使用烧蚀辐射对多种肿瘤类型转移性肺27,28中。新SBRT平台引入了一个辐射光传输系统特别是切合移动肿瘤的治疗。
新SBRT平台提供由安装在一个旋转的O形环龙门直线加速器产生的看不见的X射线治疗。万向节机制使得直线加速器的泛和倾斜运动,提供即时动态肿瘤运动跟踪。双交叉平面千伏X射线之前和治疗过程中所获得验证自由度的6患者定位。共面和非共面的唯一的自由度提高输送高辐射剂量的癌症靶的同时最大限度地减少辐射剂量临界内脏器官。可以预料,处理消毒癌细胞目标而不对正常细胞的降辐射相关的毒性不可挽回的损失。新SBRT平台,今后的研究将记录在目标控制和副作用的减少任何收益。
新SBRT平台显示的初步经验保证10。肺肿瘤继续探讨动态跟踪的细微差别;然而,一些概括是显而易见的。肺肿瘤展示运动小于7毫米可以通过复合ITV加5毫米扩张的方式来对待最好。对于肺肿瘤表示7mm以上垂直平移,使用GTVp加5毫米膨胀可能是最好的用于治疗动态跟踪的方法。需要进一步研究确定这些限制。此外,在三维CT图像数据集叠加18F-FDG PET图像通常会增加复合ITV卷。这种方法假定容积EXPAN锡永在PET扫描仪的3-5分钟,时段时间由于18F-FDG信号涂抹发生。 40%的阈值18 F-FDG临床靶区进行了研究,并在我们的节目1人被使用。进一步的研究是否表征18F-FDG PET图像充分复制肿瘤滞后是必要的。最后,最多3个病灶在单个肺可以在一个时间被认为对于治疗。否则,顺序方法完成。
新SBRT平台上动态跟踪使用肺肿瘤运动相关模型来预测肺肿瘤运动长达40毫秒到未来。位置和红外身体和呼吸标记的速度被包括在模型中。的70%中获得的千伏X射线的标记检测率是一个必要条件动态跟踪。基准跟踪在三个维度( 即,X,Y,Z)。由千伏X射线装置生成的图像自动注册和比较实时。 Ø在动态跟踪bserved延迟是由于在平移和倾斜万向节的硬件,软件的处理,和的千伏x射线单元的位置控制性能限制。研究调查人员正在从事改善跟踪延迟。
在使用新SBRT平台上动态跟踪辐射光传输,这是至关重要的,以观察基准标记漂移。趋势超出预定3毫米误差在任何方向上导致操作员启动处理暂停或自动束保持基准标记漂移。如果发生暂停的治疗,建议运营商之前的相关性模型允许恢复平静呼吸运动,在未来的几个病人呼吸,然后治疗恢复重建。如果暂停不成功,病人重新定位,红外呼吸标志运动检测,标记千伏检测,相关模型重建完成后恢复治疗。根据我们的经验,呼吸相关模型准确üP至7分钟,往往是由病人紧张或放松休息时对治疗桌面的限制。
悬而未决的问题依然存在。什么是放射生物学后果和细胞死亡的模式在正常细胞和癌细胞烧蚀辐射剂量后发生?为什么会如此难以融合高精度烧蚀辐射放射增敏化疗?而有必要调查提供烧蚀辐射在胸部的其他方式,目前还不清楚,以烧蚀辐射是否能提供等效的治疗效力开胸手术。事实上,胸外科是较常用的和验证的技术来实现肿瘤根除在肺当常规疗法已经得到了应用。在这里,新的SBRT平台提供了治疗的妇女和男子肺肿瘤显示运动中的创新的非侵入性的方式。
The authors have nothing to disclose.
这项研究是由大全癌症研究所的支持。
Vero SBRT Linac System 1.0 | Brainlab, Inc. (Munich, Germany) | 46300 | High accuracy first-of-its-kind gimbaled irradiation head with tilt function and gantry rotation |
Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. (Tokyo, Japan) | |||
Visicoil fiducial marker | IBA Dosimetry America (Bartlett, TN, USA) | 67245 | 0.75 mm x 10 mm marker -or- 0.75 mm x 20 mm marker |
Gold fiducial marker | Civco Medical Solutions (Orange City, IA, USA) | MTNW887860 | Sterile placement needle (14GA ETW x 20cm) with one 1.6mm × 3mm marker |