CyberKnife-stereotaktisen radiokirurgian tehokkuuden arviointi selkärangan kasvaimissa

Selkärangan kasvaimet voivat olla etäpesäkkeitä tai primaarisia kasvaimia; edelliset ovat yleisempiä. Noin 40 prosentilla syöpäpotilaista on selkärangan etäpesäkkeitä. Primaarinen selkärangan kasvain on suhteellisen harvinainen, ja sen osuus on vain noin 8 % selkärangan kasvaimista. Sekä metastaasin että primaarisen kasvaimen hoidon tavoitteena on vähentää kipua, ylläpitää tai parantaa neurologista toimintaa sekä ylläpitää tai palauttaa selkärangan vakautta.

Potilailla, joille ei voida tehdä leikkausta tai jotka tarvitsevat lisähoitoa leikkauksen jälkeen, sädehoito voi lievittää kipua, pidentää eloonjäämistä, parantaa leikkauksen onnistumisastetta ja vähentää etäpesäkkeiden ja uusiutumisen riskiä. Selkärangan monimutkainen anatomia ja sitä ympäröivät monet tärkeät elimet tekevät sädehoidosta kuitenkin haastavaa. Suuriannoksinen sädehoito on tarpeen kasvaimen pitkäaikaisen hallinnan ja selkärangan epävakauden estämiseksi; Tämä on kuitenkin mahdotonta perinteisellä sädehoidolla säteilyherkän selkäytimen läsnäolon vuoksi. Siksi tulokset ovat yleensä huonoja suurille ja monimutkaisille vaurioille. CyberKnife - stereotaktinen kehon sädehoitoalusta (SBRT), jossa yhdistyvät kevyt lineaarinen kiihdytin, robottikäsivarsi, kuvantamisjärjestelmä ja hengitysseurantajärjestelmä - tarjoaa toteuttamiskelpoisen lähestymistavan. Sillä voidaan saavuttaa submillimetritason tarkkuuskäsittely kuvantamisen ohjauksessa.

Tällä hetkellä CyberKnife-sädekirurgian tehokkuus selkärangan kasvaimiin päätetään arvioimalla kuvantamismuutoksia, kliinisten oireiden lievitystä ja neulabiopsiaa, mutta kaikilla näillä menetelmillä on rajoituksia. Kuvauksessa käytetään esimerkiksi leesion tilavuuden muutosta arvioitaessa kasvaimen regressiota, mutta selkärangan kasvaimen kokoa ei ole helppo mitata ja lisäksi kasvaimen tilavuuden pieneneminen hoidon jälkeen voi viedä aikaa. Hoidon jälkeisiä signaalin intensiteetin muutoksia perinteisessä magneettikuvauksessa (MRI) on vaikea tulkita, eikä niiden suhde hoidon tehokkuuteen ole myöskään selvä.

Yleisesti ottaen kasvaimen mikroskooppisen rakenteen ja biologisen aktiivisuuden muutokset tapahtuvat paljon aikaisemmin kuin muutokset karkeassa morfologiassa. Toiminnallinen magneettikuvaus (fMRI) voi siksi olla tavallista magneettikuvausta hyödyllisempi hoitovasteen arvioinnissa. FMRI:ssä sekvenssit, kuten diffuusiopainotettu kuvantaminen (DWI), dynaaminen kontrastitehostettu MRI (DCE-MRI) ja diffuusiokurtoosikuvaus (DKI), heijastavat kudosten toiminnallista tietoa eri näkökulmista.

Tekoälyteknologian soveltaminen lääketieteellisen kuvantamisdatan analysointiin on nyt intensiivisen tutkimuksen ala. Tämä uusi menetelmä, jota kutsutaan radiomiikaksi, voi auttaa ratkaisemaan monia vaikeita kliinisiä ongelmia. Poimimalla suuren määrän erittäin edustavia kvantitatiivisia kuvantamisominaisuuksia korkean suorituskyvyn lääketieteellisistä kuvatiedoista, radiomiikka voi auttaa arvioimaan hoidon tehokkuutta ja ennustamaan selkärangan kasvainten ennustetta.

Tutkijat aikovat tutkia fMRI:n ja radiomiikan yhdistelmän käyttöä CyberKnife-radiokirurgian tehokkuuden arvioimiseksi selkärangan kasvaimissa. Menetelmällä pystytään arvioimaan sekä kasvaimen tilavuus- että toiminnallisia muutoksia ja siten antaa tärkeää tietoa yksilöllisten hoito-ohjelmien suunnittelussa selkäytimen kasvaimia sairastaville potilaille.