Az intraoperatív sugárterápia és a kifoplasztika kombinálása a gerinc metasztázisainak kezelésére (KYPHO-IORT)

Betegség háttere:

A csontmetasztázisok a harmadik leggyakoribb metasztatikus terjedési hely, amely az összes rákos beteg 10-30%-át érinti. A gerinc továbbra is a csontáttétek leggyakoribb helye, előfordulási gyakorisága az elsődleges daganattól függően 30-70%.

A gerincáttétek jelentős morbiditási okok lehetnek a rákos betegeknél: súlyos fájdalom, csonttörés, ideggyökér- vagy gerincvelő-kompresszió, hiperkalcémia és mozgáskorlátozottság. A tünetekkel járó gerincmetasztázisok leggyakrabban a mellkasi gerincben (70%), ezt követi az ágyéki gerinc (20%) és a nyaki gerinc (10%). A csontmetasztázisban szenvedő daganatos betegek akár 15%-a szenved kompressziós törést, amely funkcióvesztéshez és mobilitási károsodáshoz vezet, míg a betegek több mint 70%-a súlyos, rákos megbetegedésekkel összefüggő, életminőséget befolyásoló fájdalmat tapasztal. Az újabb szisztémás szerek, amelyek a daganatos közegben meghatározott útvonalat vagy molekulát céloznak meg, drámai javulást eredményeztek a metasztatikus betegek várható élettartamában. Ezért a gerincmetasztázisok hatékony palliatív kezelési lehetőségei a mai onkológiai gyakorlat egyik fontos klinikai kérdése.

Jelenlegi gyakorlat:

A gerincmetasztázisokkal rendelkező betegek többségét kezdetben orvosilag kezelik fájdalomcsillapító gyógyszerekkel, biszfoszfonátokkal vagy biológiai/kemoterápiás szerekkel.

Ha ezeknél a betegeknél súlyos fájdalom jelentkezik, amely nem ellenáll az orvosi lehetőségeknek, vagy ha neurológiai diszfunkció miatt aggódnak (pl. gerinces törés, ideggyök kompresszió), palliatív sugárkezelésre vagy sebészeti kezelési lehetőségre utalják be őket.

Az elmúlt évtizedben a minimálisan invazív intervenciós terápiák egyre népszerűbbé váltak a gerincáttétek okozta súlyos fájdalom kezelésére, különösen azoknál a betegeknél, akiknél kompressziós törést észleltek. A csigolyaplasztika magában foglalja a cement perkután befecskendezését a csigolyatestbe a fájdalom csillapítása és a csigolyatestmagasság további csökkenésének megakadályozása érdekében. Hasonlóképpen, a kyphoplasztikában (KYPHO) egy felfújható ballont használnak üreg létrehozására a cementlerakódáshoz, amely helyreállítja a magasságot, valamint fájdalomcsillapítást biztosít. Mindkét eljárás közvetlen célja azonban a csigolyatest stabilizálása és a további kompresszió megelőzése.

A kutatók értékelték a csigolyaplasztika és a kyphoplasztika biztonságosságát és hatékonyságát rákos betegek fájdalomcsillapítására. Kilencvenhét eljárást végeztek ötvenhat betegen. Az átlagéletkor 62 év volt. Az eljárást jól tolerálták, és nem észleltek posztoperatív szövődményeket vagy halált. Szignifikánsan csökkent a vizuális analóg fájdalom pontszám (VAS): a medián pre- és posztoperatív VAS pontszám 7, illetve 2 volt (P=0,001, tanulói páros t-teszt). Azonban aggodalomra ad okot a kyphoplastika önmagában történő alkalmazása a gerinc metasztázisainak kezelésében: az újrakezelés aránya és a fájdalomcsillapítás változó időtartama. Az új kompressziós törések aránya ballonos kyphoplastyát követően rosszindulatú gerinctörésben szenvedő betegeknél akár 10% is lehet.

A gerincmetasztázisok kezelésének nem műtéti lehetősége általában külső sugárterápia alkalmazását jelenti. A sugárterápia célja a fájdalom csillapítása, az érintett csont stabilizálása és a daganatsejtek csökkentése a kezelt helyen. A sugárterápia nagyon hatékony a fájdalom csökkentésében, mivel a palliatív sugárkezelésben részesülő betegek 50-80%-a fájdalomcsillapítást tapasztal. Az ionizáló sugárzás okozta fájdalomcsillapítás elméletileg a csonthártya nociceptoraira gyakorolt ​​közvetlen fájdalomcsillapító hatásnak és az elektrolit eltolódásnak köszönhető, amely a fájdalmat okozó szöveti acidózist szöveti alkalózissá alakíthatja. Ezenkívül a csigolyatestek stabilizálása elérhető a tumorsejtek számának csökkentésével, és ezáltal megváltoztatva az oszteoklaszt és oszteoblaszt aktivitás egyensúlyhiányát. Ez utóbbi hatás fokozhatja a re-mineralizációt. Ezek a hatások a betegek 40-50%-ánál jelentkeznek a sugárterápia után, de a külső sugárterápia után 4-6 hétig is eltarthatnak.

Számos probléma merül fel a külső sugárterápia alkalmazásával. Először is, az optimális dózisfrakció-sémát nem határozták meg jól. A leggyakrabban felírt adag 30 gray (Gy) tíz frakcióban. A 9714-es Sugárterápiás Onkológiai Csoportban (RTOG) a kutatók azonban nem találtak különbséget az egyszeri frakcióban mért 8 Gy és a 10 frakciós ütemterv szerinti kiterjesztett 30 Gy között a fájdalomcsillapítás és a kábítószer-használat három hónap után. Ezenkívül a meghosszabbított sugárterápiás kúra kényelmetlenséget, hosszabb kórházi kezelést és fokozott toxicitást okozhat. Az RTOG 9714 vizsgálatban a 30 Gy karon lévő betegeknél több volt a 2-4 fokozatú toxicitás, mint a 8 Gy karon. Ezenkívül fennáll a csigolyatörés kockázata a gerincáttétek miatt sugárterápiával kezelt betegeknél. A kutatók arról számoltak be, hogy a csak sugárterápiával kezelt, gerincvelő-kompresszióban szenvedő pácienseik 31%-ánál volt csigolyaösszeomlás.

Ezért a gerincáttétekkel rendelkező, tüneti daganatos betegek optimális kezelési lehetőségének eléréséhez a következő logikus lépés a stabilizációs (kyphoplasty) technika és a direkt tumorsejt-pusztítás kombinálása a maximális és tartós fájdalomcsillapítás, az esetleges neurológiai diszfunkció megelőzése, ill. életminőség javítása. A kyphoplasztikát intraoperatív sugárzással kombinálva egyetlen ambuláns eljárással elérhetők a fent említett célok.

Kyphoplastika és intraoperatív sugárzás kombinációja:

Egy sebészeti beavatkozás során a daganatágy és/vagy maga a daganat egyszeri sugárdózissal besugározható. Az intraoperatív sugárterápia (IORT) a sugárkezelés sebészeti beavatkozás során. Az IORT előnyei a nagy pontosság és a környező veszélyeztetett szervek optimális védelmében rejlik. Ennélfogva nagyobb dózisú sugárzás alkalmazható a célpontra (a külső sugárhoz képest), miközben minimálisra csökkenti a normál szövetre gyakorolt ​​káros mellékhatásokat. Ezenkívül az egyszeri dózis legalább kétszer-háromszor nagyobb biológiai hatásos dózisnak felel meg, mint a hagyományos frakcionált külső sugárterápia. Egy másik potenciális előny a tumorsejtek proliferációjának megelőzése a posztoperatív időszakban az adjuváns sugárterápia megkezdése előtt.

Ebben a vizsgálatban a kutatók alacsony energiájú röntgensugarakat (fotonokat) használnak a gerinc elváltozásainak kezelésére a kyphoplasty során. Az IORT eszköz az Intrabeam® lesz, amely egy miniatűr röntgengenerátor, amely alacsony energiájú röntgensugarakat állít elő: az elektronokat 30-50 kilovolt (kV) feszültséggel gyorsítják fel, és arany célpontot találnak el a csúcson. a sodródó csövet. Ezen a ponton az alacsony energiájú sugárzás izotróp módon keletkezik és bocsát ki, hasonlóan egy pontforráshoz. Éles dózisesése miatt minimális sugárvédelem szükséges a műtőben. A végső cél a tumorsejtek kezelése a gerincvelő optimális kímélésével. (Az Intrabeam®-ről további információkért olvassa el a 2.4. szakaszt).

A németországi mannheimi Egyetemi Orvosi Központ kutatói befejezték a Kypho-IORT eljárás tolerálhatóságát értékelő I. fázisú vizsgálatot. A kutatók beszámoltak tapasztalataikról a Kypho-IORT eljárás végrehajtásával kapcsolatban 18 betegnél (huszonegy csigolyalézió), akiknek instabil vagy fájdalmas gerincáttétjei voltak. A kutatók az Intrabeam® segítségével 8Gy-t juttattak be a gerinc applikátor felületétől 5 mm távolságra 50 kV-os röntgensugárzással. A medián életkor 63 év volt, a medián követési idő pedig 4,5 hónap volt (1-10 hónap).

Az eljárást jól tolerálták. A medián műtéti idő 70 perc volt (tartomány: 53-173 perc), amely magában foglalta a hozzávetőleg két perces besugárzási időt is. A 21 csigolyalézióból 18-at sikeresen kezeltek (86%). Az eljárás során a betegek 78%-ánál észleltek tünetmentes paravertebrális para-metoximetamfetamin (PMMA) cementszivárgást. Egyik kezelt betegnél sem volt késleltetett sebgyógyulás, gerinc- vagy ideggyök-kompresszió, paresztézia, új neurológiai hiány vagy bőrtoxicitás.

Ami a fájdalomcsillapítást illeti, a medián vizuális analóg fájdalom pontszám (VAS) 5 volt az eljárás előtt. A VAS az eljárás utáni első napon 2,5-re csökkent. Hat hét múlva a 18 beteg közül 12-t lehetett értékelni, és a VAS-pontszám mediánja 0/10 volt. A betegek 67%-ának fájdalomcsillapító gyógyszerre volt szüksége a fájdalom csillapítására a beavatkozás előtt, de hat hét után már csak 30%-ra csökkent. Ezenkívül a 18 beteg közül 15 esetében álltak rendelkezésre képalkotó vizsgálatok, amelyek kimutatták, hogy a betegek 93%-a (14/15) stabil betegségben szenved. Csak egy betegnek volt progresszív betegsége a radiográfiai bizonyítékok alapján, de ez a beteg nem igényelt további beavatkozást.

INTRABEAM:

Az Intrabeam® gép alacsony energiájú 50 kV-os fotonokat szállít közvetlenül a céltérfogatba. A készülék elektronokat generál, majd felgyorsítja azokat egy lezárt vákuum szondában (drift cső, 10 cm hosszú és 3,2 mm külső átmérő). Ez a sodródó cső, amely a röntgenspektrométer (XRS) egységben található, egy arany célpontot tartalmaz a hegyének belső felületén. Amikor a felgyorsult elektronok ütköznek az arany célponttal a sodródó cső végén, fotonok keletkeznek és izotróp dóziseloszlásban diszpergálódnak. Maga a röntgenforrás egy kiegyensúlyozott padlóállványra van felszerelve, amely hat szabadsági fokozattal rendelkezik a különböző kezelési pozíciók biztosításához. Az Intrabeam® rendszert minden kezelés előtt minőségbiztosítás céljából kalibrálják.

A Kypho-IORT eljáráshoz speciálisan kialakított gerinc applikátor hegyet használnak. Ez a steril applikátorhegy egy műanyag fejből áll, amely a drift csőhöz kapcsolódik, majd egy rozsdamentes acél csőbe (fémhüvely) kerül. Az applikátor hegye megvédi a drift csövet az elhajlástól. Az applikátor műanyagból készült, hogy minimalizálja a fotonok abszorpcióját és csillapítását. Fluoroszkópos irányítás mellett az applikátor hegyét a fémes hüvelyen keresztül a csigolyalézió középpontjába/középsíkjába vezetik.

A meredek dózisesésnek köszönhetően a gerincvelő maximális kímélése mellett a csigolyalézióra nagy dózist lehet bevinni. Az applikátor felületétől 5 mm távolságra 8 Gy sugárdózist írnak elő. Ez körülbelül 91 Gy dózissal korrelál az applikátor felületén, 45 Gy 1 mm távolságra (az applikátor felületétől), 27 Gy 2 mm-en és 8 Gy 5 mm-en. A további dózisesés hozzávetőlegesen: 2,4 Gy 10 mm-nél, 0,8 Gy 15 mm-nél és 0,4 Gy 20 mm-nél. Ha a gerincvelőtől 15 mm-es minimális távolságot feltételezünk, akkor a gerincvelő kevesebb mint 1 Gy-t kap.

Dizájnt tanulni:

Az intraoperatív sugárterápia és a kyphoplastika kombinációja azonnali csigolyastabilizációt, tartós fájdalomcsillapítást és a tumorsejtek sterilizálását egyetlen ambuláns eljárással biztosítja. Ezt az eljárást a mai napig nem hajtották végre az Egyesült Államokban. A nyomozók a Kypho-IORT I. fázisú vizsgálatát tervezik a Loyola Egyetemi Orvosi Központban.