Glioman mukautuva sädehoito ja tekoälyn työnkulku (GLADIATOR)

Glioblastoma multiforme (GBM) edustaa asteen 4 diffuuseja glioomia, jotka muodostavat yleisimmät primaariset keskushermoston (CNS) pahanlaatuiset kasvaimet aikuisilla. GBM:ää hoidetaan sädehoidolla (RT) ja samanaikaisella kemoterapialla maksimaalisen turvallisen resektion jälkeen, ja eloonjäämisajan mediaani on noin 15-18 kuukautta. GBM:ssä on merkittävää intratumoraalista heterogeenisuutta, ja moniklonaalisten ja hypoksisten alueiden alueet lisäävät taudin uusiutumisen mahdollisuuksia normaalin RT:n jälkeen.

Samoin erillisiä osastoja voidaan hyvin arvostaa magneettikuvauksessa (MRI): vahvistavat kasvaimen ydintä (TC) keskusnekroottisilla alueilla ja peritumoraalista aluetta (PTR), joka koostuu mikroskooppisesta kasvaimen infiltraatiosta ja vasogeenisesta turvotuksesta. Kuten TC:n säteilyresistenttien alueiden alueilla, PTR:n mikroskooppisella taudilla on tärkeä rooli taudin uusiutumisessa. Muita asteen 2 ja 3 diffuuseja glioomia ovat isositraattidehydrogenaasi (IDH) -mutanttiastrosytooma ja oligodendrogliooma. Maailman terveysjärjestön (WHO) äskettäisessä keskushermostokasvaimien luokituksessa molekyylitiedot yhdistetään histopatologisiin tietoihin integroitua luokittelua varten. IDH-villityypin kasvaimia karakterisoidaan edelleen molekyylinä ja niitä pidetään GBM:nä, koska ennusteen on osoitettu olevan synkkä. Oligodendroglioomat varmistetaan 1p19q-kromosomaalisten käsivarsien deleetion perusteella. Asteen 2/3 diffuusi glioomit nähdään tyypillisesti kasvaimina, joissa on T2-painotettuja hyperintensiivisiä kasvaimia. Hoito on samanlainen kuin GBM, jossa on maksimaalinen turvallinen resektio, jota seuraa säteily ja samanaikainen ja adjuvantti kemoterapia.

Sädehoito diffuusille glioomille Sädehoito (RT) on olennainen rooli diffuusien glioomien multimodaalisessa hoidossa. Säteily on tarkoitettu matala-asteisille glioomille, joilla on korkean riskin piirteitä, tai korkea-asteisille glioomille maksimaalisen turvallisen resektion jälkeen. Säteily (RT) diffuuseissa glioomissa GBM:ssä kuljetetaan konformaalisilla tekniikoilla jäännössairauteen ja -onteloon, jota kutsutaan bruttokasvaintilavuudeksi (GTV). Ympäröivä alue sisältyy kliiniseen kohdetilavuuteen (CTV) mikroskooppisen sairauden alueiden hoitamiseksi. GBM:n osalta GTV:stä tehdään 1,5–2 cm:n laajennus, joka tunnistetaan T1c-sekvensseissä parantavaksi alueeksi sisältämään PTR-alueita (T2w-hyperintensiteetti) ja muokataan anatomisista esteistä, kuten aivokalvoista ja duraaliheijastuksista. IDH-mutanttiglioomien osalta jäännöskasvain ja -ontelo (tunnistettu T2w-hyperintensiteettialueeksi) sisällytetään GTV:ksi ja lisälaajeneminen 5-10 mm tehdään sisällyttääkseen CTV:ksi. Vakiokäytäntö sisältää yhtenäisen säteilyannoksen toimittamisen suunnittelun kohdetilavuuteen (PTV), joka sisältää isotrooppisen marginaalin laajenemisen CTV:tä ympäröivän asennuksen epävarmuuksien huomioon ottamiseksi. Korkealaatuisessa GBM- ja IDHmutant-astrosytoomassa 59,4–60 Gy:n kokonaisannos annetaan 6–7 viikon aikana 1,8–2 Gy fraktiota kohden. Suhteellisen pienempi säteilyannos, välillä 54,0-59,4 Gy, toimitetaan 6-7 viikon aikana käyttäen 1,8-2 Gy:tä fraktiota kohden oligodendroglioomille. Nykyisen paradigman mukaan säteilyä suunnitellaan tietokonetomografialla (CT) annoslaskentaa varten ja MRI:llä kohdetilavuuksien ja riskielinten visualisoimiseksi (OAR), joka tehdään kerran ennen hoitoa, jonka perusteella fraktioitua säteilyä annetaan 6-7 viikon aikana. . Viimeaikaiset todisteet hoidon aikana tehdystä MRI:stä ovat osoittaneet muutokset jäännössairauden, kirurgisen ontelon ja myös OAR:iden dynamiikassa osassa potilaita, mikä viittaa siihen, että hoito suoritetaan kuvantamisen perusteella yhdessä ajankohtana. epätarkkuuksiin .Siksi mukautuva sädehoito (ART), jolla muutetaan säteilysuunnitelmia kohdetilavuuden ja OAR:n tilamuutoksiin perustuen, todennäköisesti parantaa RT-hoitojen tarkkuutta. Sarjakuvausta hoidon aikana voidaan käyttää myös sellaisten kasvainten tai PTR-alueiden tunnistamiseen, jotka osoittavat refraktorista sairautta tai vasogeenistä turvotusta, ja RT-annoksia voidaan muuttaa biologisesti. Konformisten säteilytekniikoiden, kuten intensiteettimoduloidun sädehoidon (IMRT) ja volyymimoduloidun kaarihoidon (VMAT) käyttö voi mahdollistaa erilaisten säteilyannosten toimittamisen tarkasti kohdetilavuuden eri alueille, mikä tunnetaan nimellä annosmaalaus. Positroniemissiotomografia (PET) Functional kuvantaminen positroniemissiotomografialla (PET) on saavuttanut laajan suosion onkologiassa sairauden vaiheittamisessa, hypoksisten alueiden tunnistamisessa ja säteilysuunnittelun ohjaamisessa. Gliooomien osalta aminohappo PET, kuten O-(2-[18F]fluorietyyli)-L-tyrosiini (FET) tai Fluorodopa (F-DOPA), on osoittautunut tehokkaaksi alueilla, joilla kasvain/valkoainesuhde on korkeampi, mikä viittaa aktiiviseen alueeseen. sairaus (19). PET-skannausten käyttö hoidon aikana voi auttaa tunnistamaan alueita, jotka eivät kestä RT:tä, mikä heijastuu radioisotoopin suuremman sisäänoton vuoksi. Suuremmat annokset tällaisille alueille tarjoavat ikkunan biologiselle sopeutumiselle ja voivat mahdollisesti parantaa kontrollinopeuksia. Samoin kuvantamisen kvantitatiivinen analyysi (tunnetaan yleisemmin radiomiikkana) voi auttaa erottamaan mikroskooppisen kasvaimen alueet vasogeenisestä turvotuksesta PTR:ssä, joka muuten näyttää samanlaiselta kuin perinteinen kuvantaminen. Tekoäly Tekoälyn rooli onkologiassa tunnustetaan yhä enemmän, ja se ulottuu terveydenhuollon resurssien käytön ja päätöksenteon optimoinnista kvantitatiiviseen kuva-analyysiin ennustamista varten ja mahdolliseen kykyyn toimia noninvasiivisena biomarkkerina. Nykyajan säteilyonkologian käytäntö on vahvasti riippuvainen ihmisten ja koneiden vuorovaikutuksesta lähes kaikissa hoidon suunnitteluprosesseissa, mukaan lukien kohdevolyymien ääriviivat, OAR, hoidon suunnitteluprosessit ja hoidon aikana. Tekoälykehyksen luominen säteilyonkologiaan lupaa parantaa työnkulun tehokkuutta ja tarkkuutta sekä mahdollistaa hoidon suunnittelun ja toimituksen nopeasti ja tehokkaasti. Mukautuvan sädehoidon käyttöä helpotetaan entisestään käyttämällä koneoppimisalgoritmeja, joiden avulla voidaan tunnistaa asianmukaisesti tilavuudellisesta tai biologisesta sopeutumisesta hyötyvät potilaat, kohteen/OAR:n autosegmentoiminen, automaattinen hoidon suunnittelu ja biologinen modifiointi, joka perustuu kvantitatiivisten kuvantamisparametrien tilallisiin ja ajallisiin muutoksiin. . Normaali laitoskäytäntö Normaali laitoskäytäntö sisältää 59,4 Gy:n annoksen 33 jakeessa 6,5 ​​viikon aikana glioblastoomapotilaille ja 55,8 Gy:n annoksen 31 jakeessa 6 viikon aikana oligodendroglioomapotilaille. Samanaikaista temotsolomidia käytetään kaikille potilaille, jotka saavat säteilyä annoksella 75 mg/m 2 kehon pinta-alaa säteilyn aikana ja verenkuvaa seurataan viikoittain. Kaikki sädehoidot suunnitellaan kertaluontoisen TT- ja MRI-kuvauksen perusteella ilman aikataulun mukaisia ​​aikavälitutkimuksia säteilyn aikana, eikä sopeutumista tehdä. Adjuvanttikemoterapia temotsolomidilla aloitetaan 4 viikon kuluttua säteilytyksen päättymisestä annoksella 150 mg/m 2 viiden päivän ajan ja toistetaan kuukausittain ja annosta nostetaan 200 mg/m 2:een, jos sietokyky on hyvä ja verenkuva on normaali. Normaalikäytännön mukaan GBM- ja IDH-mutanttigliooman (astrosytooma ja oligodendrogliooma) hoitoon suunnitellaan 6 ja 12 temotsolomidisykliä. Hoidon päätyttyä kliininen seuranta on suunniteltu 3-6 kuukauden välein ensimmäisten 2 vuoden aikana ja sen jälkeen 6-12 kuukauden välein kaikille potilaille. Valvontakuvaus ajoitetaan 6-12 kuukauden välein ensimmäisten 5 vuoden aikana ja sen jälkeen vuosittain tai aikavälillä kliinisen kehotteen mukaan.