Tämä sivu käännettiin automaattisesti, eikä käännösten tarkkuutta voida taata. Katso englanninkielinen versio lähdetekstiä varten.

Mekaanisesti avustettu ja ei-invasiivinen ilmanvaihto hengitykseen liittyvien kasvainten liikkeiden lieventämiseen. (MANIV)

Mekaanisesti avustetun ja ei-invasiivisen ventilaation (MANIV) käyttöönotto ja kliininen validointi sädehoidossa hengitykseen liittyvien kasvainten liikkeiden hallinnassa.

Hengitysliike on edelleen suuri ongelma, joka vaarantaa fotoni- ja protonihoidon tarkkuuden rintakehän ja ylävatsan kasvaimissa, jotka muodostavat jopa 40 % parantavista sädehoitohoidoista. Nykyiset liikkeenhallintastrategiat ovat joko yksinkertaisia ​​ja kalliita, mutta johtavat terveiden kudosten turhaan säteilytykseen (turvamarginaalit) tai monimutkaisia ​​toteuttaa ja kalliita, mikä rajoittaa niiden käytettävyyttä kliinisissä rutiineissa (avainnus, syvän sisäänhengityksen pidättäminen - DIBH, reaaliaikainen seuranta). Lisäksi kaikkien näiden tekniikoiden tarkkuus ja tehokkuus riippuvat kriittisesti kasvaimen liikkeen/asennon toistettavuudesta hoitoajan kuluessa, jota usein heikentävät spontaanin hengityksen tai tahdonalaisen apnean vaihtelut. Lopuksi, nämä tekniikat eivät ole helposti siirrettävissä protonihoitoon (PT), jos liikkuvassa anatomiassa on protonialueen epävarmuutta.

Siksi ehdotamme innovatiivista kiertotapaa näiden monimutkaisten ongelmien ratkaisemiseksi, nimittäin mekaanisesti avustettua ja ei-invasiivista ilmanvaihtoa (MANIV). Ottamalla potilaan hengityksen hallintaan osoitimme aiemmin, että MANIV voi turvallisesti normalisoida ja jopa vähentää kasvaimen liikettä käyttämällä tilavuusohjattua ventilaatiotilaa (VC), kun taas hidas ventilaatiotila (SL) voi indusoida toistuvan DIBH:n, jonka aikana kasvainliike on melkein tukahdutettu. Vaikka lupaava, meidän on mentävä askel pidemmälle MANIV:n tulevaan kliiniseen validointiin, jota sovelletaan olemassa oleviin liikkeenhallintatekniikoihin.

A. Prekliininen vaihe:

  1. MANIV:n kliininen toteutus: teknisten ratkaisujen kehittäminen MANIV:n integroimiseksi potilaan kliinisen työnkulun jokaiseen vaiheeseen sädehoitoosastollamme.
  2. Kokeellisten matemaattisten mallien sisäinen validointi ja optimointi kasvaimen jäännösliikkeen liikeradan ja amplitudin laskemiseksi hoidon aikana.

B. Kliininen vaihe:

  1. Respiratory Gatingin optimointi toistamalla toistuvia ja vakaita DIBH:ita kasvaimen liikkeen korjaamiseksi keuhko-, maksa- ja rintakasvainten sädehoitoa varten.
  2. Seurantatoimenpiteiden optimointi säätämällä hengitystä ja kasvaimen liikettä VC-tilassa lyhentääksesi hoidon kestoa reaaliaikaisessa keuhko- ja maksakasvainten seurannassa Accuray Cyberknife® -robottiasennetussa LINACissa.
  3. In silico toimitettu annosarvio MANIV-optimoidusta Respiratory Gatingista kynäsädepyyhkäisyprotoniterapialla (PBS-PT).

Tämän projektin lopussa annamme suosituksia laajan paneelin kehittyneiden liikkeenhallintatekniikoiden kliiniseen käyttöönotosta, mikä edistäisi merkittävää askelta eteenpäin hengitysliikkeen hallinnassa sekä fotoni- että protoniterapiassa.

Tutkimuksen yleiskatsaus

Yksityiskohtainen kuvaus

Liikkuvien kasvainten sädehoito kohtaa monia haasteita hengitykseen liittyvien geometristen epävarmuustekijöiden vuoksi. Hengitysamplitudi ja -taajuus voivat vaihdella syvästi ja odottamattomasti syklistä toiseen, hoitofraktion aikana (fraktioiden välinen vaihtelu) tai fraktioiden välillä (fraktioiden välinen vaihtelu) [1]. Protoniterapiassa (PT) näitä epävarmuustekijöitä pahentavat jopa protonialueen vaihtelut kuljetettujen liikkuvien kudosten sisällä sekä kasvaimen ja pisteskannaussäteen liikkeiden välinen vuorovaikutus. Nämä vaikutukset voivat ennakoimattomasti ja vakavasti vääristää annosjakaumaa ja silti rajoittaa nykyisiä PT-indikaatioita rintakehän/ylävatsan syöpien hoidossa [2, 3]. Siksi on kehitetty useita liikkeen lieventämisstrategioita:

  • Marginaalistrategia: tämä lähestymistapa koostuu turvamarginaalien laskemisesta, joka sisältää liikkeisiin liittyvät epävarmuustekijät, jotka on laskettu etukäteen suunnitellusta 4D-CT-skannauksesta. Vaikka se on yksinkertainen toteuttaa, se johtaa väistämättä turhaan annosaltistukseen riskialttiille elimille [4].
  • Gating Strategia: Hengitysportti koostuu säteen toimittamisesta hengityssyklin aikaikkunassa uloshengityksen tai sisäänhengityksen lopputasannelle, kun kasvain on ennalta määrätyssä vakaassa asennossa. Se estää terveiden kudosten mahdollisesti haitallisen säteilytyksen alentamalla turvamarginaaleja [4]. Deep Inspiration Breath Hold (DIBH) aikana potilasta pyydetään pitämään apneaa syvän sisäänhengityksen jälkeen porttiikkunoiden pidentämiseksi ja porttitoimenpiteen aikatehokkuuden pidentämiseksi. DIBH:sta on tullut vasemman rinnan sädehoidon standardi. Itse asiassa kasvaimen liikkeen jäädyttämisen lisäksi se siirtää sydämen pois rinnasta ja paisuttaa keuhkot, mikä mahdollistaa näiden kriittisten riskien elinten annostuksen pienentämisen [5]. Kuitenkin kaikissa kasvainkohdissa (rinta, keuhkot, maksa) nykyiset säteen toimitusajat edellyttävät tyypillisesti useita peräkkäisiä spontaaneja BH-vaiheita hoidon loppuun saattamiseen, minkä vuoksi tarvitaan monimutkaista hoitoa sisäänrakennetulla kuvantamisella kohdeasennon seuraamiseksi [6]. Lisäksi spontaanin DIBH:n toistaminen edellyttää potilaan hyvää hoitomyöntyvyyttä ja ymmärrystä, mikä voi olla este joillekin potilaille ja saattaa heikentää portituksen tarkkuutta. Erilaisia ​​tekniikoita on tutkittu kasvaimen sijainnin toistettavuuden parantamiseksi peräkkäiseen BH:hen verrattuna tai BH:n keston pidentämiseksi annoksen antamisen helpottamiseksi [7, 8, 9]. Potilas pysyy kuitenkin poikkeuksetta hengityksensä toimijana, minkä seurauksena kasvaimen asema vaihtelee BH:sta BH:hen. Tämän seurauksena tarkkuus saattaa kärsiä jäännösliikkeestä ja arvaamattomista muutoksista spontaanin hengenahdistuksen aikana.
  • Seurantastrategia: tämä lähestymistapa perustuu liikkeen ennustusmalleihin, jotka on johdettu potilaan reaaliaikaisesta hengityskuviosta, mikä mahdollistaa kasvaimen liikkeen synkronoinnin säteen liikkeen kanssa. Accuray Cyberknife® on LINAC, joka on asennettu robottikäsivarteen, joka on suunniteltu reaaliaikaiseen kasvainten seurantaan. Korrelaatiomalli rakennetaan ulkoisen liikkeen, jota jatkuvasti seurataan potilaaseen asetettujen LEDien avulla, ja sisäisen kasvaimen asennon välille, jota seurataan säännöllisesti ortogonaalisilla röntgenkuvalailla. Korrelaatiomalli päivitetään aina, kun hengitysmallin muutoksista johtuvia poikkeamia ilmenee [10]. Seuranta mahdollistaa siten turvamarginaalien merkittävän pienentämisen ja hoidon jatkuvan mukauttamisen hengitysmalliin [4]. Yksittäisen fraktion pitkä toimitusaika, 60–90 minuuttia [11], rajoittaa kuitenkin sen nykyistä käyttöä kliinisessä käytännössä. Epätasainen ja toistumaton hengitys voi jälleen heikentää seurannan tarkkuutta ja edellyttää liikkeen korrelaatiomallin toistuvia päivityksiä, mikä lisää hoitoaikaa ja aiheuttaa epämukavuutta potilaalle.

Toistaiseksi mikään nykyisestä strategiasta ei tarjoa täysin tyydyttävää ratkaisua liikkeenhallintaan. Mitä tarkempi tekniikka on, sitä vähemmän tehokas se on (hoitoaika, toteutettavuus, kliinisen toteutuksen helppous) ja päinvastoin. Ottamalla potilaan hengityksen hallintaan MANIV voisi ratkaista tämän monimutkaisen ongelman. Parkes et ai. osoitti ensin, että MANIV voi turvallisesti määrätä säännöllisen hengitysmallin tajuissaan oleville ja rauhoittamattomille potilaille [12] ja se voi lieventää hengitysliikettä [13, 14]. Ryhmämme on tutkinut näitä ventilaatiotekniikoita edelleen terveillä vapaaehtoisilla [15] ja potilailla [16] laajentaakseen niiden soveltuvuutta liikkuvien kasvainten sädehoitoon. Kaksi hengitystilaa näyttävät olevan erityisen kiinnostavia sädehoidossa:

  • Slow Controlled ventilation mode (SL) on mekaanisen hengityslaitteen kaksitasoinen painetila, joka saa aikaan toistettavan ja toistuvan DIBH:n ilman potilaan aktiivista osallistumista. Tämä ilmanvaihtotila tarjoaa siksi tavan parantaa hengityssuojauksen tehokkuutta ja tarkkuutta. Potilaan hyvä fyysinen kunto, hänen myötätuntonsa tai ohjeiden ymmärtäminen ei nimittäin enää olisi välttämätön edellytys hoidon toteutettavuuden kannalta. Näin ollen vapauttamalla potilaan hengityksen hallinnasta MANIV voittaisi spontaanin DIBH:n rajoitukset ja antaisi suuremmalle määrälle potilaita hyötyä tästä tekniikasta. Lisäksi perusviivan sisäinen ja välinen siirto (= keskimääräinen sijainnin vaihtelu ajan kuluessa) pienenee MANIV:lla verrattuna vapaaehtoiseen DIBH:hen [15], ja sen pitäisi parantaa avainnusmenettelyn tarkkuutta. MANIV helpottaa siten sekä sisäistä kuvantamista potilaan paikannuksessa että säteen toimitustarkkuutta. Protonihoidon yhteydessä kasvaimen liikkeen jäädyttäminen SL-moodin ansiosta mahdollistaisi rintakehän ja vatsan kasvaimien hoidon vähentämällä rajusti liikkeisiin liittyviä geometrisia epävarmuuksia, jotka ovat olleet tähän asti estäviä, jotta varmistetaan suunnitellun annosjakauman tyydyttävä kestävyys.
  • Volume Controlled ventilation mode (VC) rajoittaa sekä hengitystaajuutta että hengityksen tilavuutta mitattuna potilaan spontaaneista hengitysparametreista, ja se asettaa täysin säännöllisen hengitysmallin lisäämättä kasvaimen perusviivan muutosta [15,16]. Hengitysmallin vakauttaminen ajan myötä olisi hyödyllistä seurantastrategian kannalta. Voimme olettaa, että MANIV:n määräämät säännölliset hengitys- ja kasvainliikkeet vähentäisivät mallipäivitysten määrää ja kokonaishoidon kestoa, mikä lisää merkittävästi tekniikan tehokkuutta. Vähemmässä määrin myös tekniikan tarkkuus parantuisi [17].

Yhteenvetona voidaan todeta, että ryhmämme on jo osoittanut, että MANIV oli toteutettavissa ja turvallinen pienille vapaaehtoisten ja potilaiden ryhmille, ja se paransi merkittävästi reaaliaikaisella dynaamisella MRI:llä seurattavan hengitykseen liittyvän liikkeen tai BH:n säännöllisyyttä [15,16]. Näiden erittäin rohkaisevien prekliinisten tulosten perusteella MANIV saattaa näin ollen yksinkertaistaa ja parantaa huomattavasti kaikkia liikkeenhallintastrategioita sekä fotoni- että protonihoidoissa. Todellisissa hoitoolosuhteissa tarvitaan kuitenkin edelleen kliinisiä lisätutkimuksia sen käytön validoimiseksi kliiniseen rutiiniin. Näitä ovat ventilaattorin kliininen käyttöönotto LINAC-ympäristössä ja MANIV:n lisäarvon kvantifiointi edellä mainituille lieventämistekniikoille.

Tutkimusprojekti Suunnittelemme ensin MANIV:n käyttöönottoa potilastyönkulussa ja validoimaan ja optimoimaan sisäisen kuvantamismenettelymme jäännösliikkeen tai liikkeen säännöllisyyden mittaamiseksi. Tämän jälkeen teemme 4 kliinistä tutkimusta, joista jokainen tutkii MANIV:n lisäarvoa tietylle liikkeenhallintastrategialle.

A) Prekliininen vaihe:

MANIV on liitetty LINACidemme valvontahuoneeseen MANIV-hengitysparametrien valvomiseksi. Jakeen sisäistä liikettä tarkkaillaan portitushoitojen aikana käyttämällä Cone-Beam CT:tä (CBCT). Näiden laitteiden liikkeen laskeminen edellyttää kokeellisten matemaattisten mallien käyttöä kasvaimen kolmiulotteisen liikeradan päättelemiseksi sen kaksiulotteisista röntgensäteiden projektioista. Kirjallisuudessa on raportoitu viisi mallia [18, 19, 20, 21, 22]. Poulsenin et al [22], joka perustuu todennäköisyyslaskentaan, on tarkin alimillimetrisellä jäännösvirheellä [23]. Olemme jo validoineet tämän menetelmän ympäristössämme hoitokoneissamme dynaamisella rintakehän phantomilla (malli 008A CIRS®), ja pystymme nyt analysoimaan fraktion sisäistä liikettä LINACillamme hoidettujen potilaiden kuvantamistiedoista.

B) Kliininen vaihe:

Kaikissa kliinisissä tutkimuksissa potilaan subjektiivista ja objektiivista sietokykyä seurataan MANIV-tutkimuksen aikana mukavuuskyselylomakkeilla (Likert-asteikko ja visuaalinen analoginen asteikko) ja elintärkeillä parametreilla (syke, SpO2, etCO2). Tilastollinen tehoanalyysi suoritettiin käyttämällä PASS 14.0.7 -tilastoohjelmistoa.

  1. Hengitysportin parantaminen MANIV-indusoidulla DIBH:lla maksa- ja keuhkosyöpien RT:ssä:

    • Suunnittelu: Ei-vertaileva prospektiivinen interventiotutkimus.
    • Populaatio: Potilaat, joilla on primaarinen tai sekundaarinen maksan tai keuhkojen neoplasia, jotka ovat kelvollisia sädehoitoon.
    • Menetelmä: Säteilytystä tapahtuu MANIV:n (Bellavista 1000, IMTMedical®) aiheuttaman DIBH:n aikana SL-tilassa. Lisätään happea (FiO2 60 %) DIBH:n keston pidentämiseksi turvallisesti ja helposti 40-50 sekuntiin, jotta hoitosäde voidaan toimittaa täydellisesti [13]. Ennen hoitoa interventioradiologi implantoi kasvaimeen säteilyä läpäisemättömän fiduaalin, joka helpottaa kasvaimen sijainnin seurantaa laivan kuvantamisesta. Jäljellä oleva kasvaimen perusviivan siirtymä ja liike mitataan siten säteen toimituksen aikana, ja niitä käytetään laskemaan uudelleen optimaaliset turvallisuusmarginaalit, jotka varmistavat riittävän annoksen kattavuuden vähintään 90 % kasvaimista kirjallisuuden suositusten mukaisesti [24]. Vertaamme myös näitä MANIV-olosuhteissa laskettuja turvamarginaaleja vapaasti hengittävässä tilassa rutiininomaisesti käytettyihin (sovitetusta retrospektiivisestä kohortista) arvioidaksemme voittomarginaalin pienenemisen.
    • Ensisijainen tulos: Hoidon loppuunsaattamisen toteutettavuus mekaanisella ilmanvaihdolla.
    • Toissijainen tulos: a) Määrätyn annoksen saaneiden kasvainten osuus. b) Turvamarginaalien uudelleenlaskenta MANIV:iin SL-tilassa ja marginaalin pienentäminen verrattuna perinteiseen vapaasti hengittävään RT:hen.
    • Tilastollinen tehoanalyysi: Kun otetaan huomioon hyvät ja huonot 85 %:n ja 50 %:n toteutettavuusrajat ja olettaen, että vähintään 75 % potilaspopulaatiosta saisi hoidon loppuun ehdotetulla tekniikalla, tarvitaan yhteensä 16 potilasta (alfa-taso 0,05). ja beetataso 0,9 ).
  2. Hengitysportin parantaminen MANIV-indusoidulla DIBH:lla rintojen RT:ssä:

    • Suunnittelu: Satunnaistettu kontrolloitu tutkimus, jossa on tasatodennäköinen satunnaistaminen neljän kahdessa haarassa: interventiohaara hoidetaan MANIV-indusoidulla DIBH:lla ja kontrollihaara spontaanilla DIBH:lla
    • Populaatio: Potilaat, joilla on vasemman rinnan neoplasia, jotka ovat kelvollisia sädehoitoon.
    • Menetelmä: Interventiohaarassa olevia potilaita hoidetaan samoissa olosuhteissa kuin edellä on kuvattu. Optista pintakuvausta (VisionRT® - Identify®) käytetään rintojen asennon reaaliaikaiseen seurantaan säteen toimituksen aikana. Näiden tietojen perusteella keskimääräistä rintojen siirtymää verrataan kahden käsivarren välillä. Myös suunniteltu annos riskielimille (sydän, keuhkot) lasketaan ja sitä verrataan molempien käsivarsien välillä. Muunnossuhde DIBH-tekniikasta vapaahengityshoitoon analysoidaan jokaisessa käsivarressa DIBH-strategian tehokkuuden korvikkeena. Hoito suoritetaan todellakin vapaasti hengittämällä, kun potilas ei pysty pitämään DIBH:ta tarpeeksi pitkään hoidon antamista varten.
    • Ensisijainen tulos: rintarauhasen keskimääräiset siirtymät hoidon aikana.
    • Toissijaiset tulokset: a) Suunniteltu annos riskialttiisiin elimiin (erityisesti sydämeen ja keuhkoihin) b) vapaaseen hengitykseen siirtymisen osuus kummassakin käsivarressa.
    • Tilastollinen tehoanalyysi: 27 potilasta tulisi sisällyttää kuhunkin käsivarteen, jotta voidaan määrittää 1 mm:n lisäpoikkeama maitorauhasessa hoidon aikana (non-inferiority margin 1 mm) käyttämällä riippumatonta 2 näytteen suhteellista t-testiä (yksihäntäinen) saavuttaa 95 prosentin tilastollinen teho (alfavirhe = 2,5 %).
  3. Hengityksen reaaliaikaisen seurannan parantaminen VC-tilan avulla:

    • Suunnittelu: Ei-vertaileva prospektiivinen interventiotutkimus.
    • Populaatio: Potilaat, joilla on primaarinen tai sekundaarinen maksaneoplasia, jotka voivat saada sädehoitoa.
    • Menetelmä: Potilaita ventiloidaan VC-tilassa hoidon aikana. Jokaisesta fraktiosta kerätään käsittelyaika, seurantamallin rekonstruktioiden lukumäärä ja mallin korrelaatiovirheet. Samat tiedot saadaan sovitetusta retrospektiivisestä kohortista, jota käsitellään spontaanin hengityksen seurannan avulla.
    • Ensisijainen tulos: Murto-osan keskimääräinen kesto.
    • Toissijaiset tulokset: a) Mallin korrelaatiovirheet, b) seurannan tarkkuus
    • Tilastollinen tehoanalyysi: 20 potilasta tulisi sisällyttää molempiin kohortteihin (prospektiiviseen ja retrospektiiviseen), jotta voidaan osoittaa keskimääräisen hoitoajan lyheneminen (vaikutuksen koko = 0,6) riippumattomalla 2 näytteen t-testillä (yksi pyrstö) tilastollisen tuloksen saavuttamiseksi. teho 80 % (apha error = 5 %).
  4. Mekaanisesti aikaansaadut hengityksen pidättäminen aidatulla PBS-PT:llä:

    • Suunnittelu: Ei-vertaileva havainnollinen prospektiivinen tutkimus.
    • Populaatio: Potilaat, jotka sisältyivät tutkimukseen nro 1
    • Menetelmä: tutkimukseen nro 1 kuuluvien potilaiden tietoja kasvaimen sijainnista ja sen jäännösliikkeestä käytetään laskettaessa suunniteltu ja in silico toimitettu annosjakauma PBS PT:llä. MIRO-laboratorio (UCL-IREC) on kehittänyt kattavia työkaluja, joilla simuloidaan potilaiden TT-kuvien hoidon antamista käyttämällä Monte Carlo -annosmoottoria MCsquare [25], yhdistettynä lokitiedostojen hankintaan [26]. Tällä tavalla voimme validoida lähestymistapamme in silico yhteistyössä IBA:n kanssa ensimmäisenä askeleena ennen kuin teemme tämän lähestymistavan kliinistä validointia koskevia prospektiivisia tutkimuksia.
    • Ensisijainen tulos: annos annettiin 95, 98 ja 100 % kunkin kasvaimen tilavuudesta.
    • Tilastollinen tehoanalyysi : ei sovellu. Potilaat tutkimuksesta nro 1 (hengityksen portituksen parantaminen SL-moodilla) otetaan mukaan.

      1. Dhont, J., Vandemeulebroucke, J., Burghelea, M., Poels, K., Depuydt, T., Van Den Begin, R., … Verellen, D. (2018). Hengityksen pitkä- ja lyhytaikainen vaihtelu aiheutti kasvaimen liikkeitä keuhkoissa ja maksassa sädehoitohoidon aikana. Radiotherapy and Oncology, 126(2), 339 346. https://doi.org/10.1016/j.radonc.2017.09.001
      2. Bert, C. ja Durante, M. (2011). Liike sädehoidossa: hiukkashoito. Physics in Medicine and Biology, 56(16), R113 R144. https://doi.org/10.1088/0031-9155/56/16/r01
      3. Korreman, S. S. (2012). Liike sädehoidossa: fotonihoito. Physics in Medicine and Biology, 57(23), R161 R191. https://doi.org/10.1088/0031-9155/57/23/r161
      4. Wolthaus, J. W. H., Sonke, J.-J., van Herk, M., Belderbos, J. S. A., Rossi, M. M. G., Lebesque, J. V. ja Damen, E. M. F. (2008). Erilaisten strategioiden vertailu neliulotteisen tietokonetomografian käyttämiseksi keuhkosyöpäpotilaiden hoidon suunnittelussa. International Journal of Radiation Oncology*Biology*Physics, 70(4), 1229 1238. https://doi.org/10.1016/j.ijrobp.2007.11.042
      5. Nissen, H. D. ja Appelt, A. L. (2013). Parannettu sydän-, keuhko- ja tavoiteannos syvällä hengityksen pidätyksellä suuressa kliinisessä sarjassa rintasyöpäpotilaita. Radiotherapy and Oncology, 106(1), 28 32. https://doi.org/10.1016/j.radonc.2012.10.016
      6. Shiinoki, T., Hanazawa, H., Yuasa, Y., Fujimoto, K., Uehara, T., & Shibuya, K. (2017). Hengitysporteilla ohjatun sädehoidon todentaminen uudella reaaliaikaisella kasvaimia jäljittävällä sädehoitojärjestelmällä elokuvan EPID-kuvien ja lokitiedoston avulla. Physics in Medicine and Biology, 62(4), 1585 1599. https://doi.org/10.1088/1361-6560/aa587d
      7. Bartlett, F. R., Colgan, R. M., Carr, K., Donovan, E. M., McNair, H. A., Locke, I., … Kirby, A. M. (2013). Yhdistyneen kuningaskunnan HeartSpare-tutkimus: Satunnaistettu arviointi vapaaehtoisesta syvän sisäänhengityksen pidätyksestä naisilla, jotka saavat rintojen sädehoitoa. Radiotherapy and Oncology, 108(2), 242 247. https://doi.org/10.1016/j.radonc.2013.04.021
      8. Roth, J., Engenhart-Cabillic, R., Eberhardt, L., Timmesfeld, N. ja Strassmann, G. (2011). Esihapetettu hyperventiloitu hypokapninen apnean aiheuttama säteily (PHAIR) rintasyöpäpotilailla. Radiotherapy and Oncology, 100(2), 231 235. https://doi.org/10.1016/j.radonc.2011.02.017
      9. Kaza, E., Dunlop, A., Panek, R., Collins, D. J., Orton, M., Symonds-Tayler, R., … Leach, M. O. (2017). Keuhkojen tilavuuden toistettavuus ABC-ohjauksella ja omatoimisella hengityksen pidätyksellä. Journal of Applied Clinical Medical Physics, 18(2), 154 162. https://doi.org/10.1002/acm2.12034
      10. Dieterich, S., Green, O. ja Booth, J. (2018). SBRT-kohteet, jotka liikkuvat hengityksen mukana. Physica Medica, 56, 19 24. https://doi.org/10.1016/j.ejmp.2018.10.021
      11. Crop, F., Lacornerie, T., Szymczak, H., Felin, A., Bailleux, C., Mirabel, X., & Lartigau, E. (2014). Stereotaktisen robotin sädehoitojärjestelmän hoito- ja tekninen interventioaika-analyysi. Technology in Cancer Research & Treatment, 13(1), 29 35. https://doi.org/10.7785/tcrt.2012.500359
      12. Parkes, M. J., Green, S., Stevens, A. M., Parveen, S., Stephens, R. ja Clutton-Brock, T. H. (2016). Potilaan sisäisen hengityksen vaihtelun vähentäminen sädehoitoa varten tajuissaan oleville, rauhoittamattomille syöpäpotilaille mekaanisella ventilaattorilla. The British Journal of Radiology, 89(1062), 20150741. https://doi.org/10.1259/bjr.20150741
      13. Parkes, M. J., Green, S., Stevens, A. M., Parveen, S., Stephens, R. ja Clutton-Brock, T. H. (2016b). Pidentää turvallisesti yksittäisiä hengenahdistuksia yli 5 minuuttiin syöpäpotilailla; sädehoidon toteutettavuus ja sovellukset. The British Journal of Radiology, 89(1063), 20160194. https://doi.org/10.1259/bjr.20160194
      14. West, N. S., Parkes, M. J., Snowden, C., Prentis, J., McKenna, J., Iqbal, M. S., … Walker, C. (2019). Hengitysliikkeen lieventäminen sädehoidossa: nopea, matala, ei-invasiivinen mekaaninen ilmanvaihto sisäisille rintakehäkohteille. International Journal of Radiation Oncology*Biology*Physics, 103(4), 1004 1010. https://doi.org/10.1016/j.ijrobp.2018.11.040
      15. Van Ooteghem, G., Dasnoy-Sumell, D., Lambrecht, M., Reychler, G., Liistro, G., Sterpin, E., & Geets, X. (2019). Mekaanisesti avustettu ei-invasiivinen ventilaatio: Askel eteenpäin säädettäessä ja parantamassa hengitykseen liittyvien liikkeiden toistettavuutta sädehoidossa. Sädehoito ja onkologia, 133, 132 139. https://doi.org/10.1016/j.radonc.2018.12.026
      16. Van Ooteghem, G., Dasnoy-Sumell, D., Lee, J. A. ja Geets, X. (2019). Mekaanisesti avustettu ja ei-invasiivinen ventilaatio sädehoitoon: turvallinen tekniikka sisäisen kasvaimen liikkeen säätämiseen ja säätämiseen. Sädehoito ja onkologia, 141, 283 291. https://doi.org/10.1016/j.radonc.2019.09.021
      17. Akino, Y., Sumida, I., Shiomi, H., Higashinaka, N., Murashima, Y., Hayashida, M., … Ogawa, K. (2018). CyberKnife SynchronyTM -hengitysseurantajärjestelmän tarkkuuden arviointi muovituikeella. Medical Physics, 45(8), 3506 3515. https://doi.org/10.1002/mp.13028
      18. Chi, Y., Rezaeian, N. H., Shen, C., Zhou, Y., Lu, W., Yang, M., … Jia, X. (2017). Uusi menetelmä rekonstruoida eturauhasen sisäistä liikettä volyymimoduloidussa kaarihoidossa. Physics in Medicine & Biology, 62(13), 5509 5530. https://doi.org/10.1088/1361-6560/aa6e37
      19. Li, R., Fahimian, B. P. ja Xing, L. (2011). Bayesilainen lähestymistapa reaaliaikaiseen 3D-kasvaimen paikantamiseen monoskooppisella röntgenkuvauksella hoidon aikana. Medical Physics, 38(7), 4205 4214. https://doi.org/10.1118/1.3598435
      20. Shieh, C.-C., Caillet, V., Dunbar, M., Keall, P. J., Booth, J. T., Hardcastle, N., … Feain, I. (2017). Bayesin lähestymistapa kolmiulotteiseen markkerittomaan kasvaimen seurantaan kV-kuvauksella keuhkojen sädehoidon aikana. Physics in Medicine and Biology, 62(8), 3065 3080. https://doi.org/10.1088/1361-6560/aa6393
      21. Chung, H., Poulsen, P. R., Keall, P. J., Cho, S. ja Cho, B. (2016). Implantoitujen merkkien liikeratojen rekonstruktio kartiosäde-CT-projektiokuvista käyttämällä moniulotteista korrelaatiomallinnusta. Medical Physics, 43(8Part1), 4643 4654. https://doi.org/10.1118/1.4958678
      22. Poulsen, P. R., Cho, B. ja Keall, P. J. (2008). Menetelmä kasvaimen keskimääräisen sijainnin, liikkeen suuruuden, liikekorrelaation ja liikeradan arvioimiseksi kartiosäde-CT-projektioista kuvaohjattua sädehoitoa varten. International Journal of Radiation Oncology*Biology*Physics, 72(5), 1587 1596. https://doi.org/10.1016/j.ijrobp.2008.07.037
      23. Montanaro, T., Nguyen, D. T., Keall, P. J., Booth, J., Caillet, V., Eade, T., … Shieh, C.-C. (2018). Portaaliin asennettujen röntgenpohjaisten reaaliaikaisten kohteiden seurantamenetelmien vertailu. Medical Physics, 45(3), 1222 1232. https://doi.org/10.1002/mp.12765
      24. van Herk, M., Remeijer, P., Rasch, C., & Lebesque, J. V. (2000). Oikean tavoiteannoksen todennäköisyys: annospopulaatiohistogrammit hoitomarginaalien johtamiseksi sädehoidossa. International Journal of Radiation Oncology*Biology*Physics, 47(4), 1121 1135. https://doi.org/10.1016/s0360-3016(00)00518-6
      25. Souris, K., Lee, J. A. ja Sterpin, E. (2016). Nopea monikäyttöinen Monte Carlo -simulaatio protonihoitoon käyttämällä moni- ja moniytimistä prosessoriarkkitehtuuria. Medical Physics, 43(4), 1700 1712. https://doi.org/10.1118/1.4943377
      26. Toscano, S., Souris, K., Gomà, C., Barragán-Montero, A., Puydupin, S., Stappen, F. V., … Sterpin, E. (2019). Koneen lokitiedostojen epävarmuustekijöiden vaikutus protonikynäsädeskannauskäsittelyn laadunvarmistukseen. Physics in Medicine & Biology, 64(9), 095021. https://doi.org/10.1088/1361-6560/ab120c

Opintotyyppi

Interventio

Ilmoittautuminen (Arvioitu)

241

Vaihe

  • Ei sovellettavissa

Yhteystiedot ja paikat

Tässä osiossa on tutkimuksen suorittajien yhteystiedot ja tiedot siitä, missä tämä tutkimus suoritetaan.

Opiskelupaikat

    • Bruxelles
      • Woluwe-Saint-Lambert, Bruxelles, Belgia, 1200
        • Cliniques universitaires Saint-Luc

Osallistumiskriteerit

Tutkijat etsivät ihmisiä, jotka sopivat tiettyyn kuvaukseen, jota kutsutaan kelpoisuuskriteereiksi. Joitakin esimerkkejä näistä kriteereistä ovat henkilön yleinen terveydentila tai aiemmat hoidot.

Kelpoisuusvaatimukset

Opintokelpoiset iät

18 vuotta ja vanhemmat (Aikuinen, Vanhempi Aikuinen)

Hyväksyy terveitä vapaaehtoisia

Ei

Kuvaus

  • Sisällyttämiskriteerit:

    1. MANIV-optimoidun rintakasvainten portitusstrategian validointi:

      Potilaat, joilla on vasemman rintakehän kasvain, ovat oikeutettuja sädehoitoon hengityspidätystekniikalla.

    2. MANIV-optimoidun Gating-strategian validointi keuhko-/maksasuvaimille:

      Potilaat, joilla on keuhko (primaarinen tai sekundaarinen) tai maksa (primaarinen tai sekundaarinen) kasvaimia, jotka ovat kelvollisia stereotaktiseen sädehoitoon.

    3. Maksakasvainten MANIV-optimoidun seurantastrategian validointi:

      Osa 1: Potilaat, joilla on maksaneoplasia (primaarinen tai toissijainen), jotka ovat oikeutettuja stereotaktiseen sädehoitoon Oscar Lambret -keskuksen Cyberknife®-laitteella Lillessä (Ranska).

      Osa 2: Potilaat, joilla on maksaneoplasia (primaarinen tai toissijainen), joita hoidetaan hengitysseurannalla Oscar Lambret -keskuksen Cyberknife®-laitteella Lillessä (Ranska).

    4 - Arviointi protoniterapiahoidosta, joka on annettu in silico liikkuville kasvaimille MANIV:lla DIBH-moodissa: Potilaat, jotka osallistuivat Gating-strategian optimointia koskevaan tutkimukseen.

  • Poissulkemiskriteerit:

    • spontaani pneumotoraksi historiassa

Opintosuunnitelma

Tässä osiossa on tietoja tutkimussuunnitelmasta, mukaan lukien kuinka tutkimus on suunniteltu ja mitä tutkimuksella mitataan.

Miten tutkimus on suunniteltu?

Suunnittelun yksityiskohdat

  • Ensisijainen käyttötarkoitus: Hoito
  • Jako: Satunnaistettu
  • Inventiomalli: Rinnakkaistehtävä
  • Naamiointi: Ei mitään (avoin tarra)

Aseet ja interventiot

Osallistujaryhmä / Arm
Interventio / Hoito
Active Comparator: Käsivarsi nro 1 - Vakiohoito - Rintojen DIBH
Potilaita hoidetaan spontaanin hengenahdistuksen aikana, jota pidetään vasemman rintasyövän kultaisena standardina sädehoitona.
suoritettu Varian® Halcyon LINACilla ja Infinity Elekta® linacilla
Kokeellinen: Käsivarsi N°4 - Interventio - Maksa/keuhko MANIV VC
Potilaita ventiloidaan VC-tilassa hoidon aikana. Jokaisesta fraktiosta kerätään käsittelyaika, seurantamallin rekonstruktioiden lukumäärä ja mallin korrelaatiovirheet. Samat tiedot saadaan sovitetusta retrospektiivisestä kohortista, jota käsitellään spontaanin hengityksen seurannan avulla.
Mekaanista ventilaattoria (Bellavista 1000, IMTmedical) käytetään Varian® Halcyon LINACissa ja Infinity Elekta® linacissa
Muut: Varsi N°5 - Maksa/keuhko MANIV DIBH PT
Haaraan nro 3 kuuluvien potilaiden tietoja kasvaimen sijainnista ja sen jäännösliikkeestä käytetään laskettaessa suunniteltu ja in silico annettu annosjakauma PBS PT:llä. MIRO-laboratorio (UCLouvain - IREC) on kehittänyt kattavia työkaluja potilaiden TT-kuvien hoidon simuloimiseen käyttämällä Monte Carlo -annoskonetta MCsquarea [25], yhdistettynä lokitiedostojen hankintaan [26]. Tällä tavalla voimme validoida lähestymistapamme in silico yhteistyössä IBA:n kanssa ensimmäisenä askeleena ennen kuin teemme tämän lähestymistavan kliinistä validointia koskevia prospektiivisia tutkimuksia.
Mekaanista ventilaattoria (Bellavista 1000, IMTmedical) käytetään Varian® Halcyon LINACissa ja Infinity Elekta® linacissa
Kokeellinen: Käsivarsi N°2 - Interventio -Rinta MANIV DIBH
Säteilytys tapahtuu MANIV:n (Bellavista 1000, IMTMedical®) aiheuttaman DIBH:n aikana SL-tilassa. Lisätään happea (FiO2 60 %) DIBH:n keston pidentämiseksi turvallisesti ja helposti 30 sekuntiin, jotta hoitosäde voidaan toimittaa täydellisesti.
Mekaanista ventilaattoria (Bellavista 1000, IMTmedical) käytetään Varian® Halcyon LINACissa ja Infinity Elekta® linacissa
Kokeellinen: Käsivarsi N°3 - Interventio - Maksa/keuhko MANIV DIBH
Säteilytystä tapahtuu MANIV:n (Bellavista 1000, IMTMedical®) aiheuttaman DIBH:n aikana SL-tilassa. Lisätään happea (FiO2 60 %) DIBH:n keston pidentämiseksi turvallisesti ja helposti 30 sekuntiin, jotta hoitosäde voidaan toimittaa täydellisesti [13]. Ennen hoitoa interventioradiologi istuttaa kasvaimeen säteilyä läpäisemättömän fiduaalin, joka helpottaa kasvaimen sijainnin seurantaa koneen kuvantamisesta. Siten jäännöskasvaimen perusviivan siirtymä ja liike mitataan säteen toimituksen aikana, ja niitä käytetään laskemaan uudelleen optimaaliset turvallisuusmarginaalit, jotka varmistavat riittävän annoksen kattavuuden vähintään 90 % kasvaimista kirjallisuuden suositusten mukaisesti [24]. Vertailemme myös näitä MANIV-olosuhteissa laskettuja turvamarginaaleja vapaasti hengittävässä tilassa rutiininomaisesti käytettyihin marginaalien arvioimiseksi marginaalin pienenemisenä.
Mekaanista ventilaattoria (Bellavista 1000, IMTmedical) käytetään Varian® Halcyon LINACissa ja Infinity Elekta® linacissa

Mitä tutkimuksessa mitataan?

Ensisijaiset tulostoimenpiteet

Tulosmittaus
Toimenpiteen kuvaus
Aikaikkuna
MANIV-optimoidun Gating-strategian validointi rintakasvaimille
Aikaikkuna: opintojen päätyttyä keskimäärin 3 viikkoa
rintarauhasten keskimääräiset 3D-siirtymät hoidon aikana.
opintojen päätyttyä keskimäärin 3 viikkoa
MANIV-optimoidun seurantastrategian validointi
Aikaikkuna: opintojen päätyttyä keskimäärin 2 viikkoa
Murto-osan toimittamiseen kuluva keskimääräinen aika
opintojen päätyttyä keskimäärin 2 viikkoa
In silico elinkelpoisuuden arviointi protoniterapialla SL-tilassa
Aikaikkuna: opintojen päätyttyä keskimäärin 2 viikkoa
% CTV:n tilavuudesta, joka saa vähintään tietyn annostason potilaalta
opintojen päätyttyä keskimäärin 2 viikkoa
MANIV-optimoidun Gating-strategian validointi keuhko- ja maksakasvaimille
Aikaikkuna: opintojen päätyttyä keskimäärin 2 viikkoa
MANIV-hoidolla onnistuneesti hoidettujen potilaiden osuus
opintojen päätyttyä keskimäärin 2 viikkoa

Yhteistyökumppanit ja tutkijat

Täältä löydät tähän tutkimukseen osallistuvat ihmiset ja organisaatiot.

Tutkijat

  • Opintojen puheenjohtaja: Geneviève Van Ooteghem, MD,PhD, Cliniques Universitaires Saint-Luc, Brussels, Belgium
  • Opintojen puheenjohtaja: David Pasquier, MD,PhD, Centre Oscar Lambret, Lille, France
  • Päätutkija: Xavier Geets, MD,PhD, Cliniques Universitaires Saint-Luc, Brussels, Belgium
  • Opintojen puheenjohtaja: Loïc Vander Veken, MD, Cliniques Universitaires Saint-Luc,Brussels, Belgium

Opintojen ennätyspäivät

Nämä päivämäärät seuraavat ClinicalTrials.gov-sivustolle lähetettyjen tutkimustietueiden ja yhteenvetojen edistymistä. National Library of Medicine (NLM) tarkistaa tutkimustiedot ja raportoidut tulokset varmistaakseen, että ne täyttävät tietyt laadunvalvontastandardit, ennen kuin ne julkaistaan ​​julkisella verkkosivustolla.

Opi tärkeimmät päivämäärät

Opiskelun aloitus (Todellinen)

Perjantai 3. heinäkuuta 2020

Ensisijainen valmistuminen (Arvioitu)

Maanantai 30. syyskuuta 2024

Opintojen valmistuminen (Arvioitu)

Maanantai 30. syyskuuta 2024

Opintoihin ilmoittautumispäivät

Ensimmäinen lähetetty

Torstai 25. kesäkuuta 2020

Ensimmäinen toimitettu, joka täytti QC-kriteerit

Maanantai 29. kesäkuuta 2020

Ensimmäinen Lähetetty (Todellinen)

Tiistai 7. heinäkuuta 2020

Tutkimustietojen päivitykset

Viimeisin päivitys julkaistu (Todellinen)

Torstai 1. kesäkuuta 2023

Viimeisin lähetetty päivitys, joka täytti QC-kriteerit

Tiistai 30. toukokuuta 2023

Viimeksi vahvistettu

Maanantai 1. toukokuuta 2023

Lisää tietoa

Tähän tutkimukseen liittyvät termit

Muut tutkimustunnusnumerot

  • 2020/03FEV/065

Lääke- ja laitetiedot, tutkimusasiakirjat

Tutkii yhdysvaltalaista FDA sääntelemää lääkevalmistetta

Ei

Tutkii yhdysvaltalaista FDA sääntelemää laitetuotetta

Ei

Nämä tiedot haettiin suoraan verkkosivustolta clinicaltrials.gov ilman muutoksia. Jos sinulla on pyyntöjä muuttaa, poistaa tai päivittää tutkimustietojasi, ota yhteyttä register@clinicaltrials.gov. Heti kun muutos on otettu käyttöön osoitteessa clinicaltrials.gov, se päivitetään automaattisesti myös verkkosivustollemme .

Tilaa