Computertomoterapi (CT) og magnetisk resonansbilleddannelse (MRI) fusion om strålebehandlingsplanlægning for patienter med livmoderhalskræft

Begrundelse/baggrund:

I lang tid har diagnostisk billeddiagnostik været brugt til at planlægge strålebehandling af cervixcarcinomet, selvom det ikke er den væsentlige del af FIGO-stadiearbejdet. Tidligere var behandlingsplanlægning baseret på undersøgelser under anæstesi (EUA), og standardportaler blev brugt. Forskellige undersøgelser har vist høje risici for geografisk miss og/eller uhensigtsmæssig tumordækning (op til >70%) ved brug af standardportaler, hvilket var relateret til dårlig lokal kontrol. I stigende grad anvendes diagnostisk/planlægning CT- og MR-billeddannelse til at planlægge strålebehandling.

De fleste patienter med invasivt karcinom i livmoderhalsen, som ikke er kandidater til radikal hysterektomi, behandles med strålebehandling, ofte med samtidig kemoterapi med en helbredende hensigt. Blandt de patienter, hvor helbredelse ikke opnås, er der en betydelig andel, der fejler først eller kun i bækkenet. Højere strålingsdoser forventes at reducere denne risiko. Med konventionel strålebehandling resulterer højere doser af stråling i en højere frekvens af komplikationer. Ny teknologi tilgængelig på Cross Cancer Institute (tomoterapi + intensitetsmoduleret strålebehandling [IMRT]) forventes at tillade højere doser af stråling at blive leveret, men undgå den øgede risiko for komplikationer. Nøjagtig definition af klinisk målvolumen, sammensat af livmoderhalsen, uterus, grov primær tumor og den regionale lymfedrænage er påkrævet for nøjagtig behandlingsplanlægning. MRI-billeddannelse forventes at være værdifuld i denne henseende. At demonstrere dette er det umiddelbare formål med denne undersøgelse. Efterforskernes langsigtede mål vil være at erstatte konventionel ekstern strålebehandling med spiral tomoterapi. De forventer at kunne anvende stigende doser af stråling til GTV + CTV og overvåge korttidsbehandlingseffekter med biologisk billeddannelse, primært magnetisk resonansspektroskopi (MRS). Til sidst håber efterforskerne at være i stand til at individualisere stråledoser baseret til dels på biologisk billeddannelse, før og under behandlingen.

I deres center udfører efterforskerne rutinemæssigt diagnostiske og planlægnings-CT-scanninger af næsten alle Ca. livmoderhalspatienter før planlægning af strålebehandling. Denne undersøgelse vil involvere en ekstra MR-scanning af bækkenet, som vil tage omkring 30 minutter at udføre; denne proces har potentiel fordel i behandlingsplanlægningen.

Undersøgelser, der sammenligner billeddannelsesmodaliteter for diagnostisk nøjagtighed:

Der er undersøgelser, hvor CT- og MR-scanninger blev udført præoperativt, og resultaterne blev sammenlignet med kirurgisk-patologiske resultater for at bekræfte deres diagnostiske nøjagtighed med hensyn til tumordetektion, parametrisk invasion, lymfeknudestatus og involvering af tilstødende organer. MR blev konsekvent rapporteret at være mere nøjagtig end CT-scanning med hensyn til tumorafgrænsning og normal organlokalisering. Dette gælder også for en metaanalyse af 17 kvalificerede undersøgelser.

Undersøgelser, der sammenligner billeddiagnostiske modaliteter til behandlingsplanlægning:

Ikke overraskende viste CT-planlægning sig at være overlegen i forhold til standard feltteknik til ekstern strålebehandling (EBRT) og brachyterapiplanlægning for ca cervix-patienter. Der var mindre chance for geografisk miss ved at bruge en billeddannelsesmodalitet til planlægning. Undersøgelser, der sammenlignede MR og CT til behandlingsplanlægning, viste, at MR førte til betydelige ændringer i feltgrænserne.

Billedfusion:

Harms W et al fra Tyskland undersøgte fusionen af ​​CT- og MR-billeder fra seksten patienter, der blev behandlet med interstitiel (n=12) og endokavitær (n=4) brachyterapi for recidiverende cervix, hoved og hals, sarkom og vulva carcinom. De sammenlignede konventionel 3D-brachyterapiplanlægning baseret på CT-information alene med brachyterapiplanlægning baseret på fusionerede CT- og MR-data. De målte nøjagtigheden af ​​billedfusion ved hjælp af foruddefinerede tilsvarende vartegn i CT- og MRI-data. De fandt ud af, at en automatiseret algoritme var robust og pålidelig (gennemsnitlig registreringsfejl 1,8 mm, interval 0,8-4,1 mm, SD 0,9 mm); tumorvisualisering var vanskelig ved brug af CT alene; og brachyterapi-behandlingsplanlægning baseret på fusionerede CT- og MR-data muliggjorde bedre definition af målvolumen og kritiske strukturer sammenlignet med behandlingsplanlægning baseret på CT alene.

Patienter og metoder:

Ti patienter med en histologisk diagnose af cervix carcinom, som skal i behandling på Cross Cancer Institute, vil blive optaget i dette fusionsstudie. De vil gennemgå de sædvanlige undersøgelser forud for behandlingsplanlægning, herunder CT-billeddannelse. Derudover vil patienter have en MR af bækkenet, som tager cirka 30 minutter.

CT- og MR-billeddannelse vil blive fusioneret ved hjælp af fusionssoftware. Behandlingsplanlægning for standard fire-felts-boksteknik og tomoterapi vil blive udført på CT-billeder som sædvanligt og efterfølgende på fusionerede billeder. Tumordækning og normale organdoser vil blive registreret og sammenlignet. Tumorkontrolsandsynligheder og normalvævskomplikationssandsynligheder vil blive beregnet for de forskellige planer for at lette objektive sammenligninger.

Konklusion:

De fleste patienter med invasivt karcinom i livmoderhalsen, som ikke er kandidater til en radikal hysterektomi, behandles ofte med samtidig kemo-stråling med en helbredende hensigt. Patienter, der ikke kan opnå en helbredelse med denne behandling, fejler først eller kun i bækkenet. De højere doser af stråling forventes at reducere denne risiko, som ikke kan opnås med konventionel strålebehandling på grund af højere komplikationer. Tomoterapi baseret behandlingsplanlægning forventes at opnå højere doser af stråling, der skal leveres, men undgå den målte risiko for komplikationer. Mere præcis definition af klinisk målvolumen, sammensat af livmoderhalsen, uterus, grov primær tumor og den regionale lymfedrænage er påkrævet for nøjagtig behandlingsplanlægning. I øjeblikket planlægger efterforskerne kun på basis af CT-scanning i deres center; MR-scanning er konsekvent vist at være bedre end CT til behandling. Sammensmeltning af MR- og CT-billeder forventes at afgrænse strukturer mere nøjagtigt sammenlignet med CT alene og vil derfor være værdifuldt i nøjagtig behandlingsplanlægning for at levere højere doser til CTV uden at øge behandlingsrelaterede komplikationer.

Mål:

1. At vurdere gennemførligheden af ​​billedfusion mellem MR og CT til planlægning af stråleterapi (RT) i Ca. Livmoderhalsen
2. At bestemme merværdien af ​​fusioneret MRI og CT over CT alene til RT-planlægning.