Motorisen eloquentin navigoitu transkraniaalinen magneettistimulaatio radiosuunnittelua varten (MENTOR)

Tausta:

Sädehoito on kulmakivi aivojen etäpesäkkeiden hoidossa. Sitä käytetään joko ensilinjan hoitona tai leikkauksen jälkeen poistetun kasvaimen sänkyyn. Riiittävän korkean sädeannoksen antaminen pesäkkeelle tai kasvaimen sänkyyn samalla kun estetään neurologisia vaurioita radionekroosista, joka johtuu haavoittuvan terveen aivokudoksen liiallisesta altistumisesta, on erityisen haastavaa toiminnallisesti tärkeissä aivoalueissa kuten motorisessa aivokuorella.

Kansainvälisten suositusten (ICRU Reports 50, 62 ja 83) mukaan sädehoidon kohdealueet on määriteltävä huolellisesti, samalla kun riskialttiita elimiä (OAR), kuten näköhermoja, simpukkaa, hippokampusta, aivorunkoa ja aivolisäkettä, on suojeltava. Motorista aivokuorta (M1) ja kortikospinaalista traktia (CST) tulisi myös säästää; niitä ei kuitenkaan virallisesti määritellä riskialttiiksi elimiksi nykyisissä suosituksissa, ja niiden tarkka rajaus on teknisesti vaativaa.

Anatominen precentralis gyrus ("anatominen M1") ei vastaa täsmälleen motorisen kontrollin toiminnallista sijaintia ("toiminnallinen M1"). Perinteiset kuvantamistekniikat kuten toiminnallinen magneettikuvaus (fMRI) ja diffuusiotensorikuvaus (DTI) tarjoavat rajallista spatiaalista tarkkuutta, jopa 1 cm:n paikannusvirheillä. Sen sijaan navigoitu transkraniaalinen magneettistimulaatio (nTMS) on kajoamaton menetelmä, joka tunnistaa motorisesti toiminnallisesti tärkeät alueet yksilöllisten MRI-tietojen perusteella, tarjoten tarkempaa toiminnallista kartoittamista sädehoitosuunnittelua varten. Tämä herättää kysymyksen, voisiko leikkauksen jälkeisten, sädehoitoa edeltävien nTMS-karttojen integrointi mahdollistaa räätälöidymmän ja tarkemman sädehoitosuunnittelun.

Aiemmat tutkimukset ovat osoittaneet, että nTMS:llä on mediaanipoikkeama vain 5,2 mm verrattuna suoraan kortikaaliseen stimulaatioon (kultainen standardi), kun taas fMRI:llä voi olla jopa yli 1 cm:n poikkeama. Erityisesti potilailla, joiden kasvaimet koskettavat motorista aivokuorta, nTMS on osoittautunut tarjoavan paremman spatiaalisen tarkkuuden. Alustavat tiedot viittaavat edelleen siihen, että nTMS:n sisällyttäminen sädehoitosuunnitteluun voi vähentää motorisen aivokuoren ja CST:n sädealtistusta säilyttäen samalla optimaalisen kohdealueen peittävyyden.

Tähän mennessä julkaistut tutkimukset ovat kuitenkaan luottaneet yksinomaan leikkausaikaiseen kuvantamiseen. Leikkauksen jälkeiset anatomiset muutokset, johtuen aivojen siirtymisestä ja poistokoloihin liittyvistä vaihteluista, voivat tehdä näistä kartoista epätarkkoja leikkauksen jälkeistä suunnittelua varten. On siis vielä selvitettävä, voiko nTMS-karttojen päivittäminen leikkauksen jälkeisillä MRI-kuvilla, jotka on otettu välittömästi ennen sädehoitoa, parantaa hoidon tarkkuutta ja kliinisiä tuloksia.

Tavoite:

Tämän tutkimuksen tavoitteena on selvittää seuraavat kysymykset potilailla, joilla on poistettu aivometastaaseja, jotka koskettavat tai ovat motorisen aivokuoren läheisyydessä:

1. Onko mahdollista samanaikaisesti ylläpitää riittävää sädeannosta pesäkkeen alueella ja pitää annos toiminnallisella primaarisella motorisella alueella (M1) mahdollisimman alhaalla?
2. Vaikuttaako nTMS-kartoittamisen integrointi radio-onkologiseen hoitosuunnitteluun ja siihen liittyvä M1:n annoksen vähentäminen kliinisiin tuloksiin?
3. Onko korrelaatiota toiminnallisen M1:n saaman lopullisen annoksen ja kliinisen/onkologisen tuloksen välillä (sädekirurgian jälkeinen motorinen toiminta, radionekroosi ja paikallinen kasvaimen kontrolli 3, 6 ja 12 kuukauden seurannassa)?

Menetelmät:

SRS-suunnittelu suoritetaan Inselspitalin, Bernin yliopistosairaalan sädeonkologien tiimillä, jolla on laajaa kokemusta aivometastaasien hoidosta. Kohdealueen ja nTMS-pisteiden manuaaliset segmentoinnit suoritetaan. Mukaan otettuja tapauksia arvioidaan hoitosuunnitelman laajuuden/annoksen suhteen ja luodaan kaksi hoitosuunnitelmaa: "standardi" ja "nTMS-sopeutettu" hoitosuunnitelma.

"nTMS-sopeutetussa" suunnitelmassa nTMS-motorikartta yhdistetään suunnittelun MRI-kuviin. Jokaisen potilaan motorikarttaa (positiivisten MEP-vastausten määrittelemät kiinnostuksen kohteet) käytetään määrittämään "toiminnallinen M1". Hoitoannos määrätään suunnittelun kohdealueelle (Planning target volume (PTV): poistokolo plus mikä tahansa kontrastivahvennus 2 mm turvamarginaalilla leikatuilla potilailla). Tätä suunnitelmaa optimoidaan nTMS-motorikarttojen mukaan vähentämällä motorisesti toiminnallisesti tärkeälle kudokselle kohdistuvaa annosta mahdollisimman alhaiseksi rajoittamalla annosmääräystä tällä alueella 15 Gy:hen yksittäisessä fraktiossa. PTV:n ja motorikarttojen päällekkäisyyttä ei säästetä. Sädeonkologi valitsee nTMS-sopeutetun suunnitelman, jos se peittää vähintään 95 % kohdealueesta; muuten valitaan standardisuunnitelma varmistaakseen riittävän annoksen peittävyyden.