Sähkömagneettiohjattu interstitiaalinen katetrinavigointi gynekologiseen brakyterapiaan (E-MINT)

Kohdunkaulan syöpä on merkittävä paikallinen ja globaali terveysongelma. Vuonna 2017 yli 1 500 kanadalaisen naisen ennustettiin sairastuvan kohdunkaulan syöpään, ja noin 400:n arvioitiin kuolevan tähän tautiin. Kohdunkaulan syövän määrä on tasaisesti laskenut kehittyneissä maissa, mikä johtuu suurelta osin säännöllisistä gynekologisista seulonnoista ja julkisista ihmisen papilloomavirusrokotusohjelmista; tauti aiheuttaa kuitenkin jopa 12 prosenttia kaikista naisten syöpädiagnooseista kehitysmaissa, ja se aiheuttaa suhteettoman taakan aboriginaalinaisille kaikkialla Kanadassa. On tehtävä paljon työtä kohdunkaulan syövän hoidossa ja hoidossa esiintyvien erojen poistamiseksi sekä Kanadassa että maailmanlaajuisesti.

FIGO-vaihe IA - IB1 katsotaan paikalliseksi sairaudeksi ja sitä hoidetaan ensisijaisesti leikkauksella. Toisin kuin varhaisvaiheen sairaus, kasvaimia, jotka ulottuvat yli 4 cm ja yli kohdunkaulan, pidetään paikallisesti edenneinä. FIGO-vaiheiksi IB2-IVA määritellyn paikallisesti edenneen kohdunkaulansyövän hoidon standardi on ulkoinen sädehoito ja samanaikainen kemoterapia, jota seuraa brakyterapia.

Brakyterapia on keskeinen osa terapeuttista hoitoa, jonka on osoitettu liittyvän parantuneeseen paikalliseen kontrolliin. Suuren annoksen brakyterapiaan kuuluu paikallisen suuren sairauden hoito etäladattavalla Iridium-192-lähteellä. Brakyterapia-annostelu hyödyntää nopeaa annospudotusta, jolloin keskuslantio voi saada erittäin suuren annoksen ja säästää rakkoa, peräsuolea, sigmoidista ja ohutsuolesta. Tämä annoksen korotus ylittää sen, mikä on perinteisesti saavutettavissa ulkoisilla sädehoitomenetelmillä. Tarkemmin sanottuna kuvaohjattu adaptiivinen brakyterapia, jossa käytetään intrakavitaarisia applikaattoreita, mahdollistaa annoksen optimoinnin ja parantaa tavoiteannoksen kattavuutta rajoitetun kokoisille kasvaimille.

Intrakavitaariset applikaattorit on osoitettu riittäviksi peittämään symmetriset pienet kasvaimet, joiden koko on alle 30 cm3. Kuitenkin suurille tai monimutkaisille epäsymmetrisille kasvaimille, joihin liittyy tai ei ole emättimen vaikutusta, ne eivät riitä peittämään kohdetta normaalien kudosten toleranssien mukaisesti. Näiden rajoitusten kompensoimiseksi on saavutettu parannuksia paikallisessa kontrollissa käyttämällä yhdistettyä interstitiaalista ja intrakavitaarista tekniikkaa suurempien kasvaimien hoitoon. Yhdistetyt intrakavitaariset - interstitiaaliset applikaattorit on suunniteltu kohdistamaan kasvaimiin, joita pelkät intrakavitaariset applikaattorit eivät peitä riittävästi. Interstitiaalisen tekniikan lisääminen sisältää katetrien asettamisen kasvaimeen, mikä mahdollistaa suuremman annoksen mukautumisen ja normaalin kudoksen säästämisen. Tämän yhdistelmätekniikan on osoitettu olevan tehokas suurissa kasvaimissa, joissa on laaja parametrinen osallisuus, sekä tapauksissa, joissa topografia on epäsuotuisa. Tätä yhdistettyä tekniikkaa käyttämällä välikalvopohjainen interstitiaalinen kuva-ohjattu adaptiivinen brakyterapia mahdollistaa suurempien annosten annostelun suuren riskin kliiniseen kohdetilavuuteen ilman, että annosta lisätään rakkoon, peräsuoleen tai sigmoidiin.

Paikallisesti edenneen kohdunkaulan syövän yhdistetty interstitiaalinen ja intrakavitaarinen brakyterapian työnkulku Odette Cancer Centerissä koostuu tyypillisesti neljästä hoitofraktiosta. Työnkulku alkaa ennen brakyterapiaa arvioivalla MRI-tutkimuksella, joka otetaan ennen brakyterapiahoitoa katetrin syvyyden ja sijainnin ennakkosuunnittelun helpottamiseksi. Tämän magneettikuvauksen aikaan potilaalla on emättimen sylinteri paikallaan. 1-2 viikkoa magneettikuvauksen jälkeen implantti ja hoito suoritetaan. Ennen implantointia potilaalle annetaan kevyt sedaatio ja spinaalipuudutus, jonka jälkeen potilaaseen asetetaan emättimen sylinteri (Best Medical Systems, Inc, Springfield VA). Emättimen sylinteriin sopii perineaalinen malli, jossa on keskellä oleva aukko. Mallia viedään sitten eteenpäin, kunnes se on potilaan perineumissa. Muoviset katetrit (6F 24 cm), jotka sisältävät metallisylintereitä, työnnetään mallin läpi ja emättimen sylinterin uria pitkin, jolloin ne tunkeutuvat perineumiin ja emättimeen, vastaavasti. Käytettävien katetrien lukumäärä, sijainti ja syvyys perustuvat brakyterapiaa edeltävään MRI-arviointiin. Implantaatiotoimenpiteen jälkeen malli ommellaan potilaaseen ja potilas siirretään MRI-osastolle, jossa otetaan kuva hänen anatomiastaan ​​katetrit ja applikaattorit paikoillaan. Tämän jälkeen potilas lähetetään TT-kuvaukseen, jota käytetään hoidon suunnittelussa.

Hoidon suunnitteluun kuuluu CT- ja MR-aineistojen rekisteröinti. MR-kuvia käytetään riskialttiiden pehmytkudoselinten ja kohteiden tunnistamiseen. TT:tä käytetään tunnistamaan potilaaseen istutetut katetrit. Käyttämällä tietoa siitä, missä applikaattori/katetrit ovat suhteessa riskialttiisiin kohteisiin ja elimiin, annosjakauma suunnitellaan kohdistamaan syöpään samalla kun säästetään normaalia kudosta. Samana päivänä implantoinnin kanssa toimitetaan yksi hoitofraktio ja potilas otetaan hoitoon yön yli. Seuraavana päivänä potilaalle voidaan kliinisestä käyttöaiheesta riippuen suorittaa normaalina hoitona yksi tai kaksi lisäfraktiota vähintään 6 tunnin välein. Viikkoa myöhemmin sama prosessi kahdelle ensimmäiselle fraktiolle toistetaan kahdelle jäljellä olevalle fraktiolle.

Katetrien asettamisen aikana on havaittu, että ne voivat lähentyä tai erota, kun ne lävistävät jäykkiä kudoksia implantaatioreitin varrella. Ilman asianmukaista kuvaohjausta malliohjattu interstitiaalinen implantti voi lisätä normaalien kudoskomplikaatioiden riskiä. Reaaliaikainen kuvaohjaus katetrin asettamiseen on laitoskohtaista, Odette Cancer Centerissä tandemin sijoitukseen käytetään transabdominaalista ultraääntä ja viime aikoina on tutkittu trans-rektaalista ultraääntä katetrin asettamiseen. Muita eri keskuksissa käytettyjä reaaliaikaisen katetriohjauksen muotoja ovat fluoroskopia, tietokonetomografia (CT) ja magneettikuvaus (MRI).

Interstitiaalisten brakyterapia-implanttien laadun on raportoitu olevan tärkeä ennustava tekijä paikallisessa kontrollissa ja myöhäisessä toksisuudessa. Implantin laatu riippuu katetrien geometriasta, ja reaaliaikainen kuvaohjaus interstitiaalista kohdunkaulan brakyterapiaa varten on selvästi puutteellista.

Odetten syöpäkeskuksessa tehtiin neljän potilaan tutkimus katetrin taipuman ja kulmautumisen määrittämiseksi gynekologisen korkeaannoksisen interstitiaalisen brakyterapian aikana. Tämän tutkimuksen tulokset osoittivat, että maksimaalisen katetrin taipuman keskiarvo GTV:n tasolla oli 9,1 mm +/- 3,2 mm (väli 3,0 - 18,4 mm) ja voi lähestyä jopa 2 cm GTV:n tasolla. Vaikka tässä tutkimuksessa havaittu katetrin taipuma ei johtanut merkittävään dosimetriseen vaikutukseen, näytekoko oli pieni ja tutkimuksen tekijät ehdottivat, että reaaliaikaisen katetrin ohjauksen lisätutkimus saattaa olla tarpeen tämän poikkeaman lievittämiseksi, jotta suunnitelman laatu ei ole optimaalinen.

Sähkömagneettinen seuranta voi minimoida implanttien laatuun liittyvät epävarmuustekijät. Sähkömagneettisen seurantalaitteen toiminta riippuu kenttägeneraattorista, joka tuottaa magneettikentän, joka ulottuu kiinnostavan anatomian poikki. Tämän järjestelmän seurantaanturi indusoi etäisyydestä riippuvan jännitteen, jota käytetään määrittämään anturin spatiaalinen sijainti kiinnostavan tilavuuden sisällä. Tätä tekniikkaa käytetään laajasti kliinisessä käytännössä, esimerkkejä ovat kirurgiset interventiot, koepalan ohjaus ja liikkeen seuranta.

Sähkömagneettinen navigointi voidaan sisällyttää kohdunkaulan interstitiaalisen brakyterapian työnkulkuun eräänlaisena reaaliaikaisena katetrin ohjauksena. Sisällyttämällä nämä ohjeet nykyiseen työnkulkuun on mahdollista, että katetrin sijoittelussa saavutetaan suurempi tarkkuus, kun sitä käytetään yhdessä kuvaohjatun brakyterapian kanssa. Tässä tutkimuksessa pyritään arvioimaan sähkömagneettisen navigoinnin tehokkuutta perineaalipohjaisessa kohdunkaulan interstitiaalisessa kuvaohjatussa brakyterapian työnkulussa osana vaiheen I kliinistä tutkimusta.