Elektromagneticky naváděná intersticiální navigace katetru pro gynekologickou brachyterapii (E-MINT)

Rakovina děložního čípku představuje významný lokální i globální zdravotní problém. V roce 2017 se předpovídalo, že se u více než 1 500 kanadských žen vyvine rakovina děložního čípku, a dalších 400 na tuto nemoc zemře. Výskyt rakoviny děložního čípku se ve vyspělých zemích neustále snižoval, převážně díky pravidelnému gynekologickému screeningu a veřejným programům očkování proti lidskému papilomaviru; tato nemoc však představuje až 12 % všech diagnóz rakoviny u žen v rozvojových zemích a představuje neúměrnou zátěž pro domorodé ženy v celé Kanadě. Je třeba udělat hodně práce, aby se vyřešily rozdíly v péči a léčbě rakoviny děložního čípku, a to jak v Kanadě, tak na celém světě.

FIGO stadium IA - IB1 je považováno za lokalizované onemocnění a léčeno primárně chirurgicky. Na rozdíl od časného stadia onemocnění jsou nádory, které přesahují 4 cm a přesahují děložní čípek, považovány za lokálně pokročilé. Standardem péče u lokálně pokročilého karcinomu děložního hrdla definovaného jako FIGO stadia IB2 - IVA je zevní radiační terapie se souběžnou chemoterapií následovanou brachyterapií.

Brachyterapie je klíčovou složkou terapeutického managementu, u níž bylo prokázáno, že je spojena se zlepšenou lokální kontrolou. Brachyterapie s vysokým dávkovým příkonem zahrnuje léčbu lokálního objemného onemocnění pomocí vzdáleně zatíženého zdroje Iridium-192. Aplikace brachyterapie využívá rychlého poklesu dávky, což umožňuje centrální pánvi dostat velmi vysokou dávku a zároveň šetřit močový měchýř, konečník, sigmoid a tenké střevo. Tato eskalace dávky je nad rámec toho, co je běžně dosažitelné pomocí metod externí radiační terapie. Přesněji řečeno, obrazem řízená adaptivní brachyterapie využívající intrakavitární aplikátory umožňuje optimalizaci dávky a zlepšuje pokrytí cílové dávky u nádorů omezené velikosti.

Ukázalo se, že intrakavitární aplikátory jsou dostatečné pro pokrytí symetrických malých nádorů menší než 30 cm3. U velkých nebo komplexních asymetrických nádorů s/bez vaginálního postižení však nestačí k pokrytí cíle při respektování normálních tkáňových tolerancí. Pro kompenzaci těchto omezení bylo dosaženo zlepšení lokální kontroly pomocí kombinované intersticiální a intrakavitární techniky u větších nádorů. Kombinované intrakavitární - intersticiální aplikátory byly navrženy tak, aby cílily na nádory, které nejsou dostatečně pokryty samotnými intrakavitárními aplikátory. Přidání intersticiální techniky zahrnuje zavedení katétrů do nádoru, což umožňuje vyšší přizpůsobení dávky a zachování normální tkáně. Ukázalo se, že tato kombinovaná technika je účinná u velkých nádorů s rozsáhlým postižením parametrií a také u případů s nepříznivou topografií. Při použití této kombinované techniky umožňuje adaptivní brachyterapie na bázi intersticiálního obrazu řízená na perineu aplikovat vyšší dávky do vysoce rizikového klinického cílového objemu bez zvýšení dávky do močového měchýře, konečníku nebo sigmatu.

Kombinovaný pracovní postup intersticiální a intrakavitární brachyterapie pro lokálně pokročilý karcinom děložního hrdla v Odette Cancer Center se obvykle skládá ze čtyř léčebných frakcí. Pracovní postup začíná vyšetřením magnetickou rezonancí před brachyterapií, které se provádí před léčbou brachyterapií, aby napomohlo předběžnému plánování hloubky a umístění katétru. V době této MRI bude mít pacientka na svém místě vaginální válec. 1-2 týdny po MRI se provádí implantát a léčba. Před implantační procedurou je pacientce podávána lehká sedace a spinální anestetikum, následně je pacientce vložen vaginální válec (Best Medical Systems, Inc, Springfield VA). Na vaginální válec se nasadí perineální šablona, ​​která obsahuje centrální otvor. Šablona se pak posunuje, dokud není apoziční na perineu pacienta. Plastové katétry (6F 24 cm) obsahující kovové stylety se zavádějí přes šablonu a podél drážek vaginálního válce, čímž pronikají do perinea a pochvy. Počet, umístění a hloubka použitých katetrů vychází z MRI hodnocení před brachyterapií. Po implantačním postupu je šablona pacientovi přišita a pacientka je přenesena do MR, kde je pořízen obraz její anatomie s nasazenými katétry a aplikátory. Pacient je poté odeslán na CT vyšetření, které má být použito pro plánování léčby.

Plánování léčby zahrnuje registraci datových souborů CT a MR. MR snímky se používají k identifikaci ohrožených orgánů měkkých tkání a cílů. CT se používá k identifikaci katétrů implantovaných pacientovi. S využitím znalostí o tom, kde se aplikátor/katétry nacházejí s ohledem na ohrožené cíle a orgány, je navržena distribuce dávky tak, aby cílila na rakovinu a zároveň šetřila normální tkáň. Ve stejný den jako implantace je podána jedna léčebná frakce a pacient je přijat přes noc. Následující den může pacient v rámci standardní péče v závislosti na klinické indikaci podstoupit jednu nebo dvě další frakce s odstupem minimálně 6 hodin. O týden později se stejný proces pro první dvě frakce zopakuje pro zbývající dvě frakce.

Během zavádění katétrů bylo zjištěno, že se mohou sbíhat nebo rozcházet, když propichují tuhé tkáně podél implantační dráhy. Bez správného navádění obrazu by intersticiální implantát vedený šablonou mohl vést ke zvýšení rizika komplikací normální tkáně. Obrazové vedení pro zavádění katétru v reálném čase závisí na instituci, v Odette Cancer Center se pro umístění tandemu používá transabdominální ultrazvuk a v poslední době byl pro umístění katétru zkoumán transrektální ultrazvuk. Mezi další formy vedení katetru v reálném čase používané v různých centrech patří skiaskopie, počítačová tomografie (CT) a zobrazování magnetickou rezonancí (MRI).

Kvalita implantátů pro intersticiální brachyterapii byla popsána jako důležitý prediktivní faktor pro lokální kontrolu a pozdní toxicitu. Kvalita implantátu je závislá na geometrii katétrů a pro intersticiální cervikální brachyterapii výrazně chybí obrazové vedení v reálném čase.

V Odette Cancer Center byla provedena studie se čtyřmi pacienty, která měla charakterizovat velikost vychýlení a angulace katetru během gynekologické intersticiální brachyterapie s vysokou dávkou rychlosti. Výsledky této studie ukázaly, že střední hodnota maximálního vychýlení katétru na úrovni GTV byla 9,1 mm +/- 3,2 mm (rozsah 3,0 - 18,4 mm) a může se přiblížit až 2 cm na úrovni GTV. Ačkoli odchylka katetru pozorovaná v této studii nevedla k žádnému významnému dozimetrickému dopadu, velikost vzorku byla malá a autoři studie navrhli, že může být nutné další zkoumání vedení katetru v reálném čase, aby se zmírnila tato odchylka, aby se zabránilo suboptimální kvalitě plánu.

Elektromagnetické sledování může minimalizovat nejistoty související s kvalitou implantátu. Činnost elektromagnetického sledovacího zařízení závisí na generátoru pole produkujícího magnetické pole, které se rozprostírá přes požadovanou anatomii. Sledovaný senzor v tomto systému indukuje napětí závislé na vzdálenosti, které se používá k určení prostorové polohy senzoru v zájmovém objemu. Tato technologie je široce používána v klinické praxi, příklady zahrnují chirurgické zákroky, vedení biopsií a monitorování pohybu.

Elektromagnetickou navigaci lze začlenit do pracovního postupu cervikální intersticiální brachyterapie jako formu vedení katetru v reálném čase. Začleněním tohoto vedení do současného pracovního postupu je možné, že při použití ve spojení s obrazem naváděnou brachyterapií bude dosaženo vyššího stupně přesnosti umístění katétru. Tato studie se snaží zhodnotit účinnost elektromagnetické navigace na perineální obrazem řízené brachyterapii intersticiálního děložního čípku jako součást klinické studie fáze I.