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.
Extracranial कैंसर लक्ष्य के उपचार के लिए स्टीरियोटैक्टिक पंचमी विभक्ति शरीर विकिरण चिकित्सा (SBRT) पर चिकित्सकों सामान्य ऊतकों की चोट के लिए खासी जोखिम और शारीरिक ट्यूमर मिस के खतरों के बारे में पता होना चाहिए। एक प्रथम की अपनी खास तरह SBRT मंच बहुमुखी वास्तविक समय इमेजिंग समाधान और परिष्कृत ट्यूमर नज़र रखने की क्षमता का एक संयोजन के माध्यम से उच्च परिशुद्धता पंचमी विभक्ति विकिरण उपचार प्राप्त होता है। यह सांस की गति और दिल की धड़कन का एक परिणाम के रूप में होने वाली कैंसर लक्ष्य intrafraction आंदोलन के त्रिविम खुले पाश प्रतिक्रिया के लिए दोहरी निदान केवी एक्स-रे यूनिट का उपयोग करता है। छवि निर्देशित प्रतिक्रिया के वास्तविक समय ± 4 सेमी अखिल और झुकाव कार्रवाई करने में सक्षम एक gimbaled विकिरण त्वरक (अधिकतम 15 x 15 सेमी क्षेत्र आकार) चलाता है। रोबोट चालित 185 डिग्री बारी-बारी से गैन्ट्री ± एकीकृत का 60 डिग्री pivots के ± अंततः स्वतंत्रता का अनूठा इलाज डिग्री की अनुमति समतलीय और गैर समतलीय त्वरक बीम सेट अप कोण के लिए अनुमति देते हैं। राज्य के-एकRT सॉफ्टवेयर उप मिलीमीटर सटीकता (isocenter में 0.4 मिमी) के साथ कैंसर लक्ष्यों की विकिरण, यह सुनिश्चित करने के लिए वास्तविक समय छह आयामी पोजीशनिंग एड्स। इन सुविधाओं के उपयोग के साथ ही साथ सामान्य ऊतकों को विकिरण खुराक को कम करते हुए कैंसर ट्यूमर के लक्ष्य के लिए विकिरण खुराक बधिया करने के लिए चिकित्सकों के इलाज के लिए सक्षम बनाता है। श्वसन सहसंबद्ध गणना टोमोग्राफी (सीटी) और 2 [18 एफ] बढ़ाया ट्यूमर लक्ष्य contouring के लिए योजना प्रणाली में फ्लोरो 2-डिओक्सी-ᴅ ग्लूकोज (18 एफ FDG) पोजीट्रान एमिशन टोमोग्राफी (पीईटी) छवियों, संभावना जोड़कर शारीरिक ट्यूमर मिस के 1 को काफी हद तक कम हो जाता है। इस अनुच्छेद में, हम फेफड़ों के ट्यूमर बढ़ने की इलाज के लिए नई विकिरण योजनाओं का वर्णन है।
फेफड़ों के कैंसर महिलाओं और पुरुषों के लिए दुनिया भर में 2 में कैंसर से संबंधित मौतों की सबसे बड़ी संख्या के लिए खाते। लगातार या आवर्तक फेफड़ों के कैंसर के 63% अप करने के लिए पहले से ही कीमोथेरेपी से कर लगाया जाता है या पहले से विकिरणित है कि फेफड़े के ऊतकों को शामिल करना। 3,4। लगातार या आवर्तक फेफड़ों के ट्यूमर की साइटों पर आगे विकिरण पारंपरिक सर्जरी, कीमोथेरेपी, और विकिरण चिकित्सा पहले से ही कोशिश की गई है, खासकर जब असहनीय फेफड़ों के रोगों की संख्या 5,6 करने के लिए नेतृत्व कर सकते हैं। इस प्रकार, इस तरह के नैदानिक परिस्थितियों में महिलाओं और पुरुषों के इस पत्रिका में 7 से पहले प्रस्तुत उपचार करने के लिए इसी तरह के नए कैंसर के उपचार रणनीतियों की जरूरत है। स्टीरियोटैक्टिक पंचमी विभक्ति शरीर विकिरण चिकित्सा (SBRT) ठीक लक्षित, उच्च खुराक विकिरण 8,9 के माध्यम से फेफड़ों के ट्यूमर स्टरलाइज़ द्वारा इस चिकित्सकीय जरूरत को पूरा कर सकते हैं।
इस चिकित्सकीय कार्य 10-12 में सक्षम एक उपन्यास SBRT मंच नहीं है। यह द्वारा अन्य SBRT प्लेटफार्म से खुद को अलग करती हैदोनों के कैंसर के त्रिविम खुले पाश प्रतिक्रिया की अनुमति है कि दोहरे नैदानिक Exactrac केवी एक्स-रे यूनिट और (आंतरिक गति के लिए एक किराए के रूप में शरीर की सतह मार्कर नज़र रखने में सक्षम) एक अवरक्त कैमरा यूनिट (कोन बीम गणना टोमोग्राफी लक्ष्य स्थानीयकरण करने में सक्षम) को एकीकृत intrafraction गति लक्ष्य। यह भी 60 टंगस्टन मिश्र धातु पत्तियों (0.25 सेमी शारीरिक चौड़ाई 11 सेमी शारीरिक ऊंचाई) द्वारा आकार इसके विकिरण किरण है कि एक अद्वितीय ± 4 सेमी gimbaled अखिल और झुकाव विकिरण त्वरक है। यह एक अधिकतम 15 x 15 सेमी क्षेत्र आकार के लिए एक पूर्ण ओवर-केन्द्र-यात्रा की बहु-पत्ता collimator का उपयोग करता है। यह एक रोबोट चालित ± 60 डिग्री pivoting ओ-रिंग को शामिल किया गया और समतलीय और गैर समतलीय त्वरक बीम सेट अप कोण और स्वतंत्रता का अनूठा इलाज डिग्री की अनुमति के लिए 185 डिग्री बारी-बारी से गैन्ट्री ±। अंत में, यह submillimeter सटीकता (isocenter में 0.4 मिमी) 13 है। इसके विपरीत, अन्य SBRT रेडियोथेरेपी प्लेटफार्मों या तो एक औद्योगिक रोबोट भुजा 1 करने के लिए एक नैदानिक विकिरण त्वरक माउंट4, या एक चक्करदार टुकड़ा-दर-टुकड़ा गैन्ट्री से 15, या छवि निर्देशित तीव्रता संग्राहक विकिरण चिकित्सा या गतिशील चाप वितरण सॉफ्टवेयर 16 से जुड़ा हुआ एक पारंपरिक मशीन के भीतर। प्रत्येक मंच श्वसन गति, दिल की धड़कन, या पाचन से उत्पन्न प्रस्ताव को ट्रैक करने के लिए मशीन उपकरणों की एक किस्म संलग्न है। फेफड़े रेडियोसर्जरी साधन विकिरण ऑन्कोलॉजी 19,20 में एक उपन्यास उपचार के विकल्प प्रतिपादन, नैदानिक सफलता 17,18 पड़ा है। यह कैसे-लेख चिकित्सीय उपचार के इरादे के लिए गतिशील फेफड़ों के ट्यूमर पर नज़र रखने का वर्णन करता है कि एक नई विकिरण चिकित्सा प्रोटोकॉल प्रदान करता है।
होनहार जल्दी स्टीरियोटैक्टिक रेडियोसर्जरी नैदानिक अनुभव फेफड़ों के कैंसर 25,26 के उपचार के लिए पंचमी विभक्ति विकिरण का चिकित्सीय परीक्षण जांच के लिए प्रेरित किया है। अनुभव फेफड़ों 27,28 को metastasizing ट्यूमर प्रकार की एक किस्म के खिलाफ पंचमी विभक्ति विकिरण का उपयोग करने के लिए जांचकर्ताओं को प्रेरित किया है। नई SBRT मंच ट्यूमर बढ़ने की उपचार के लिए विशेष रूप से अभ्यस्त एक विकिरण वितरण प्रणाली का परिचय।
नई SBRT प्लेटफार्म एक पिवट ओ-रिंग गैन्ट्री भीतर घुड़सवार एक रेखीय त्वरक के द्वारा उत्पन्न होता है कि एक अनदेखी एक्स-रे उपचार बचाता है। एक जिम्बल तंत्र में समय गतिशील ट्यूमर ट्रैकिंग गति प्रदान करने, रैखिक त्वरक के अखिल और झुकाव गति में सक्षम बनाता है। दोहरी पार विमान केवी एक्स-रे 6 डिग्री-की-स्वतंत्रता रोगी स्थिति को सत्यापित करने से पहले और इलाज के दौरान प्राप्त कर रहे हैं। एक साथ कम करते हुए आजादी की समतलीय और गैर समतलीय अद्वितीय डिग्री कैंसर लक्ष्य के लिए उच्च विकिरण खुराक की डिलीवरी बढ़ानेमहत्वपूर्ण आंत अंगों को विकिरण खुराक। यह उपचार सामान्य कोशिकाओं को कम विकिरण संबंधी विषाक्तता के लिए अपूरणीय क्षति के बिना कैंसर कोशिका लक्ष्य sterilizes अनुमान है कि। नई SBRT मंच का भविष्य अध्ययन लक्ष्य नियंत्रण और साइड इफेक्ट में कोई कमी में किसी भी लाभ के दस्तावेज़ जाएगा।
नई SBRT मंच शो के साथ प्रारंभिक अनुभव 10 वादा करता हूँ। ट्यूमर का पता लगाया जाना जारी फेफड़ों के गतिशील पर नज़र रखने की बारीकियों; हालांकि, कुछ सामान्यीकरण स्पष्ट कर रहे हैं। गति कम से कम सात मिलीमीटर का प्रदर्शन फेफड़ों के ट्यूमर सबसे अच्छा एक समग्र आईटीवी के साथ साथ 5 मिमी विस्तार दृष्टिकोण से इलाज किया जा सकता है। 7 मिमी या उससे अधिक खड़ी अनुवाद, इलाज के लिए सबसे अच्छा हो सकता है एक GTVp प्लस 5 मिमी विस्तार का उपयोग कर एक गतिशील ट्रैकिंग दृष्टिकोण दिखा फेफड़ों के ट्यूमर के लिए। इन सीमाओं को परिभाषित अधिक अनुसंधान की जरूरत है। इसके अलावा, 3 डी सीटी छवि डेटासेट पर आरोपित 18 एफ FDG पीईटी छवियों को आमतौर पर समग्र आईटीवी की मात्रा में वृद्धि। यह दृष्टिकोण मात्रा expan मान लिया गयासायन के कारण 18 एफ FDG संकेत धब्बा पीईटी स्कैनर के 3-5 मिनट बिन समय के दौरान होने वाली। एक 40% 18 एफ FDG नैदानिक लक्ष्य मात्रा का अध्ययन किया गया है और हमारे कार्यक्रमों 1 में से एक में इस्तेमाल किया गया है thresholded। चाहे 18 एफ FDG पीईटी छवियों निस्र्पक इसके अलावा अनुसंधान पर्याप्त रूप से ट्यूमर हिस्टैरिसीस की जरूरत है replicates। अन्त में, एक एकल फेफड़ों में अप करने के लिए 3 घावों एक समय पर इलाज के लिए विचार किया जा सकता है। अन्यथा, एक अनुक्रमिक दृष्टिकोण से किया जाता है।
नई SBRT मंच पर गतिशील पर नज़र रखने के लिए भविष्य में 40 मिसे अप करने के लिए फेफड़ों के ट्यूमर गति की भविष्यवाणी करने के लिए एक फेफड़ों के ट्यूमर गति सहसंबंध मॉडल का उपयोग करता है। स्थिति और अवरक्त शरीर और सांस मार्करों के वेग मॉडल में शामिल किए गए हैं। का अधिग्रहण केवी एक्स-रे में 70% की एक मार्कर पता लगाने की दर गतिशील पर नज़र रखने के लिए अपेक्षित है। Fiducials तीन आयाम (यानी, एक्स, वाई, जेड) में ट्रैक किए गए हैं। केवी एक्स-रे यूनिट द्वारा जनित छवियों को स्वचालित रूप से पंजीकृत है और वास्तविक समय की तुलना कर रहे हैं। हेगतिशील ट्रैकिंग में bserved विलंबता अखिल और झुकाव जिम्बल हार्डवेयर, सॉफ्टवेयर प्रसंस्करण, और केवी एक्स-रे यूनिट के स्थितीय नियंत्रण प्रदर्शन में सीमाओं की वजह से है। रिसर्च जांचकर्ताओं पर नज़र रखने विलंबता में सुधार करने में लगे हुए हैं।
नई SBRT मंच पर गतिशील ट्रैकिंग का उपयोग विकिरण प्रसव के दौरान, यह मापकला मार्कर बहाव के लिए देखने के लिए महत्वपूर्ण है। ऑपरेटर द्वारा आरंभ उपचार थामने में या स्वत: किरण पकड़ में किसी भी दिशा परिणामों में पूर्वनिर्धारित 3 मिमी tolerances के परे मापकला मार्कर बहाव में रुझान। एक इलाज के ठहराव होता है, यह ऑपरेटरों के पुनर्निर्माण के पूर्व सह-संबंध मॉडल को शांत अगले कई रोगी साँस से अधिक सांस लेने की गति और फिर इलाज बहाली की बहाली के लिए अनुमति देने की सिफारिश की है। विराम देता असफल, रोगी repositioning, अवरक्त सांस लेने मार्कर गति का पता लगाने, केवी मार्कर का पता लगाने, कर रहे हैं सहसंबंध मॉडलिंग उपचार को फिर से शुरू करने के लिए किया जाता है पुनर्निर्माण। हमारे अनुभव में, श्वास सहसंबंध मॉडल यू के लिए सही कर रहे हैंउपचार tabletop पर आराम कर रही है, जबकि 7 मिनट, पी अक्सर रोगी तनाव या विश्राम के द्वारा सीमित।
अनुत्तरित प्रश्नों रहते हैं। पंचमी विभक्ति विकिरण खुराक के बाद होने वाली सामान्य कोशिकाओं और कैंसर की कोशिकाओं में radiobiological परिणामों और कोशिका मृत्यु की विधा क्या हैं? ऐसा क्यों है कि chemotherapies radiosensitizing के साथ उच्च परिशुद्धता पंचमी विभक्ति विकिरण विलय करने के लिए इतना मुश्किल हो गया है? यह छाती में पंचमी विभक्ति विकिरण पहुंचाने के अन्य तौर तरीकों की जांच करने के लिए आवश्यक है, यह पंचमी विभक्ति विकिरण वक्ष शल्य चिकित्सा के रूप में बराबर चिकित्सीय प्रभावकारिता प्रदान कर सकते हैं के रूप में अस्पष्ट बनी हुई है। दरअसल, वक्ष शल्य चिकित्सा पारंपरिक उपचारों को पहले से ही लागू किया गया है जब फेफड़ों में ट्यूमर उन्मूलन लक्ष्य को हासिल करने के लिए और अधिक आमतौर पर इस्तेमाल किया और पुष्टि तकनीक है। इधर, नई SBRT मंच महिलाओं और फेफड़ों के ट्यूमर गति दिखाने के साथ पुरुषों के लिए चिकित्सा का एक अभिनव गैर इनवेसिव साधन प्रदान करता है।
The authors have nothing to disclose.
इस शोध बजे कैंसर संस्थान द्वारा समर्थित किया गया।
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 |