Rintasyövän rintasyövän sädehoidon kolmiulotteisen painetun ja vakioboluksen vertailu

1. Tutkimuskaavio

   Interventio

   Kaikki tutkittavat saavat tavanomaisia ​​rintakehän sädehoitoannoksia seuraavasti:

   • Puolet päivästä rintakehän seinämään ei levitetä bolusta hoidon standardin mukaisesti
   • Puolet päivän bolusta käytetään – vuorotellen päiviä tavallisen 5 mm:n kumiboluksen ja kokeellisen 3D-painetun boluksen välillä.

   Ensisijaiset ja toissijaiset tulokset Jokainen koehenkilö toimii omana kontrollinaan vertaamalla tavallista kumibolusta 3D-tulostettuun bolukseen.

   • Boluksen ja rintakehän ihon välisen ilmaraon tilavuus
   • Aika, joka säteilyterapeuteilta kuluu potilaan asettamiseen
   • Laskettu vs. mitattu annos iholla

   Otoskoko 16 potilasta yli 4 kuukauden ajalta

2. Tausta ja perustelut

Kanadassa 25 000 naisella diagnosoidaan rintasyöpä vuosittain. Noin 20 %:lle näistä naisista tehdään mastektomia (koko rinnan poisto) osana parantavaa hoito-ohjelmaa. Sädehoitoa annetaan rintakehän seinämään (missä rinta oli) naisilla, joiden rintasyöpä on levinnyt imusolmukkeisiin

tai muissa tilanteissa, joissa on suuri mahdollisuus, että rintakehän seinämään voi jäädä mikroskooppisia määriä syöpäsoluja. Meta-analyysi 25 satunnaistetusta tutkimuksesta, joihin osallistui 8505 imusolmukepositiivista naista, osoitti, että mastektomian jälkeinen sädehoito paransi rintakehän seinämän hallintaastetta 10 vuoden aikana 73 prosentista 92,5 prosenttiin. Sama yleiskatsaus osoitti, että 15 vuoden kokonaiseloonjäämisaika kasvoi 5,4 % (60,1 vs 54,7 %) niillä naisilla, jotka olivat saaneet sädehoitoa verrattuna niihin, jotka eivät saaneet sädehoitoa.

Sädehoidon levittäminen tasaisesti rintakehän seinämään 16-25 päivittäisen sädehoidon aikana on teknisesti haastavaa, koska suurienergiset sädehoitolaitteet aliannostavat pintakudosta (täsmälleen siellä missä syöpäsolut saattavat sijaita) ilman muutoksia. Tämän ilmiön kompensoimiseksi rintakehän iholle asetetaan 3-10 mm paksu joustava polymeeri (kumi) "bolus"-kerros joinakin tai kaikkina säteilykuurin päivinä. Kaikenlaisia ​​boluksia käytetään kansainvälisesti kumista kynttilävahalevyihin. Tämä tavallinen "bolus", joka on tyypillisesti 40 cm leveä ja 40 cm pitkä, asetetaan rintakehän seinämään ja pidetään paikallaan teipillä ja hihnoilla 15 minuutin ajan, joka kuluu sädehoidon asettamiseen ja antamiseen joka päivä, kun bolus annetaan. Koska jokaisen naisen rintakehän ääriviivat ovat erilaisia ​​ja sisältävät usein "huippuja ja laaksoja" kudoksessa, ihon ja bolusmateriaalin välillä on väistämättä "ilmarakoja". Tämä ilmarako, joka näkyy helposti kuvattaessa, vaihtelee päivästä toiseen, koska sädeterapeutit eivät pysty toistamaan boluksen tarkkaa sijoittelua eivätkä hoidossa olevat naiset pääse takaisin täsmälleen samaan asentoon sädehoitovuoteessa. päivä. Vaihtelevat ilmaraot voivat vaikuttaa siihen, kuinka paljon sädehoitoa pääsee iholle, ja ne voivat aiheuttaa mahdollisen syöpäsolujen aliannostuksen tai normaalin ihon yliannostuksen.

Halifaxin säteilyonkologian osastolla tutkijat ovat kehittäneet innovatiivisen ratkaisun tähän ilmaraon ongelmaan käyttämällä 3D-tulostustekniikkaa luodakseen boluksen, joka räätälöidään tarkasti potilaan rintakehän muotoon. Tutkijoilla on noin 3 vuoden kokemus 3D-tulostetun boluksen tuotannosta sädehoitosovelluksiin, mukaan lukien boluksen alla olevien kudosten tila- ja dosimetrisen tarkkuuden tarkka arviointi. Aiempi tutkimus keskittyi lääketieteellisen fysiikan validointitutkimuksiin ja tuotti "älykkään boluksen" elektroniterapiahoitojen räätälöimiseksi useissa hoitokohteissa. Tällä työllä tutkijat ovat osoittaneet, että painettu bolus noudattaa tarkasti jopa monimutkaista potilaan anatomiaa, jotka perustuvat realistisiin haamututkimuksiin (eli potilasmalleihin, jotka sisältävät haastavia tilanteita, kuten osan jalan tai korvan hoitoa). Bolus suunnitellaan suoraan suunnittelu-TT-tiedoista potilaan anatomiaan, jota kullekin potilaalle tarvitaan tavallisiin hoidon suunnittelulaskelmiin. 3D-tulostettu bolus on tyypillisesti 5 mm paksu röntgenfotonisädesovelluksia varten, ja se koostuu polymaitohaposta (PLA), joka on peräisin tärkkelyksestä (maissi, sokeritapioka), inertistä ja jota käytetään yleisesti esim. juomakuppeihin ja leikkausneuloihin. . 3D-boluksen keskimääräinen tiheys on säädettävissä tulostuksen aikana ja siten tutkijat pystyvät toistamaan vakiokumibolusmateriaalin tiheyden. Tutkijat ovat aiemmin osoittaneet, että materiaali on otettu tarkasti huomioon hoidon suunnittelujärjestelmässä, kuten toisessa tutkimuksessa vahvistettiin.

Hiljattain tehty talon sisäinen tutkimus tässä tutkimuksessa käytetystä 3D-tulostetusta boluksesta, jonka paksuus on laskettu ja koneella mitattu, korreloivat läheisesti.

Ehdotetussa tutkimuksessa 3D-tulostetun boluksen tuottaminen kunkin potilaan rintakehän seinämään voisi tuottaa useita etuja nykyiseen tekniikkaan verrattuna:

1. 3D-bolus voi pienentää boluksen ja ihon välistä ilmarakoa. Ilmarako rajoittaa tällä hetkellä toimitetun sädehoidon tarkkuutta ja tasaisuutta. 3D-tulostettu bolus räätälöidään jokaiselle potilaalle ja se suunnitellaan ja valmistetaan alle millimetrin tarkkuudella;
2. Aika, jonka useat sädeterapeutit tarvitsevat boluskokoonpanon valmisteluun ennen TT-kuvausta, voi lyhentyä etenkin haastavissa anatomisissa muodoissa, koska 3D-tulostettu bolus tuotetaan automaattisesti CT-tiedoista jälkeenpäin (ilman potilasta ja terapeutteja).
3. Potilaan asettamiseen hoitokoneeseen (lineaarinen kiihdytin) kuluva aika voi lyhentyä, jos yksilöllinen bolus "lujahtaa" paikoilleen (verrattuna status quoon, jossa boluksen sijoittelu voi olla iteratiivista, virhealtista ja aikaa vievää).
4. Koska jokaisella potilaalla on oma yksilöllinen bolus, infektioiden hallintaan liittyvät ongelmat (bakteerikontaminaatio standardin boluksen uudelleenkäytöstä) vähenevät.

3. Opintojen tavoitteet

Testaa, tuottaako 3D-tulostettu bolus vähemmän ilmarakoa, onko se nopeampi levittää ja tuottaako luotettavaa sädehoitoa verrattuna tavalliseen kumibolukseen naisilla, jotka saavat rintakehän sädehoitoa.

4. Tutkimusmenetelmät

Tämä on yhden keskuksen tutkimus, joka kerää rintasyöpäpotilaita, jotka ovat jo suostuneet rintakehän sädehoitoon

Tutkimuskulku yksittäiselle potilaalle

1. Potilaan kertyminen ja suostumusprosessin loppuun saattaminen
2. CT-simulaatio ja vakiobolustuotanto (tehty täsmälleen nykyisen hoitostandardin mukaisesti)
3. 3D-tulostetun boluksen valmistus simulaatio-CT-skannauksella
4. Paikan valinta ja ihoannoksen laskenta

5. Yksilöllisen potilaan hoitosuunnitelman laatiminen

   • Annosmittarin laatima suunnitelma - vuorotellen bolus päällä ja pois päältä
   • Pääpiirteet, mitkä päivät ovat vakiobolus ja 3D-bolus
6. Sädehoidon toimittaminen ilman boluspäiviä - hoidon standardin mukaisesti

7. Sädehoidon toimitus boluspäivinä

   • Diodien kiinnitys rintakehän seinämään
   • Asetusajan ajoitus
   • CBCT-skannaus koneella asennusta varten (mahdollistaa ilmavälin mittaamisen jälkeenpäin)

8. Potilaan seuranta hoidon aikana ja sen jälkeen

   • Ilmavälin laskenta
   • Iholle mitattu annos
   • Ihon reaktio