Légúti adaptív komputertomográfia: megvalósíthatósági tanulmány a tüdőrák sugárterápiájának valós idejű 4DCT-jéről (REACT)

A négydimenziós számítógépes tomográfia (4DCT) a modern, nagy pontosságú sztereotaxiás ablatív testsugárterápiás (SABR) technikák ellátásának standardja. A Clinical 4DCT úgy működik, hogy szinkronban gyűjti a CT-szeleteket és a légzési adatokat, miközben a páciens mozog a forgó röntgenképen. A CT-szeleteket 5-10 „fázisképre” (középső kilégzés, csúcs-kilégzés, középső belégzés, csúcs-belégzés stb.) rendezik, és összefűzik, hogy 3D+légzés által kiváltott daganat/szervmozgást vagy „4D-t” képezzenek. A légzés anatómiájának ábrázolása. A sugárterápia jelenlegi legjobb gyakorlata szerint a klinikusok manuálisan határozzák meg a tüdődaganatokat vagy „kontúrozást” végeznek egy vagy több 4DCT fázisú képen, hogy a légzési mozgás ellenére biztosítsák a kezelési nyaláb megfelelő lefedését. Szabálytalan légzés esetén eltérések lépnek fel a CT-szeletek között, amelyek ugyanabban a légzési fázisban vannak, de a heverő különböző pozícióiban vannak leképezve. Ennek eredményeként az elkészített képek különféle folytonossági zavaroktól szenvednek, beleértve a csonkolást, a duplikációt vagy az átfedést. Yamamoto azt találta, hogy a szabálytalan légzés legalább egy 4 mm-nél nagyobb hibát okozott a hasi és mellkasi betegek 90%-ában (50-ből 45). A 4DCT képhibák fő következménye az, hogy akár 30%-os tumortérfogat- és -pozíció-bizonytalanságot is bevezethetnek a különböző 4D fázisú tárolók vagy különböző megfigyelők között.

Ez potenciálisan akár egyharmadára is csökkentheti a tumorkontroll valószínűségét, és az egészséges tüdőszövet szükségtelen besugárzásához vezethet, ami hozzájárul a jelentős dóziskorlátozó mellékhatásokhoz, mint például a besugárzásos tüdőgyulladáshoz, amely a betegek akár 30%-ánál tüneti, és halálos kimenetelű. 2%. A javasolt megoldás a prospektív szabályossági kapuzást alkalmazó Real-Time Gated 4DCT, amelyet először alkalmaznak tüdőrákos betegeken.

A Real-Time Gated 4DCT módszer észleli, majd szünetelteti a CT sugarat szabálytalan légzési események esetén. Elemezzük a páciens légzési mintáját, hogy prospektív módon, valós időben kapjuk meg a kaput. A valós idejű kapuzott 4DCT biztosítja, hogy a röntgenkamera csak akkor legyen bekapcsolva, ha a légzés szabályos; ellenkező esetben a szkennelés szünetel. A 4DCT-vizsgálat előnyeit a páciensek számára korábbi tanulmányok bizonyították:

• a légzési hibák 50%-os csökkentése
• a képalkotó dózis csökkentése. A daganatok és szervek elhatárolása a CT-vizsgálatokban a tüdőrákos beteg sugárterápiás útjának első lépése. A pontos elhatárolás kulcsfontosságú a betegek kimenetelében, mivel a hibák a kezelés során továbbterjednek, és a sugárdózis hiányához vezethetnek a daganatból, vagy szükségtelenül besugározhatják az egészséges szöveteket vagy szerveket. Sajnos a tüdőrákok lehatárolására használt legfontosabb képalkotó módszer, a 4DCT hibára hajlamos. A sugáronkológusok (RO-k) óriási kihívással néznek szembe, és meg kell határozniuk a daganatokat, amikor a klinikai vizsgálatok 90%-a súlyos képalkotó hibákat szenved. Ezek a hibák elhomályosítják a tumor valódi helyzetét/alakját, és akár egyharmadával csökkentik a tumorkontroll esélyét.

A képalkotó hibák fő okozója a szabálytalan légzés: vagyis a természetes légzési eltérések, amelyek a tüdőrákos betegeknél fokozottabbak, de a klinikai szkennerek nem veszik figyelembe. Erre a problémára megoldást javasoltak, vagyis a CT-szkenner kapuját (pl. a sugár szüneteltetése), amikor olyan légzési állapot lép fel, amely valószínűleg képalkotási műterméket eredményez.

Kutatási kérdés Az elsődleges végpont az, hogy a valós idejű kapuzott letapogatást használó képi műtermékek száma kevesebb műterméket eredményez, mint a hagyományos szkennelés.

A másodlagos végpontok közé tartozik a képminőség és a kezelés tervezésére gyakorolt ​​hatás vizsgálata, amelynek előnyei a beteg számára a következők:

1. Konzisztens/kiszámítható képminőség: A konzisztens képminőség segíti a sugáronkológusokat a daganatok és szervek határfelületeinek azonosításában, és ezáltal csökkenti a körvonalazási hibákat.
2. Fejlesztések a kezelési tervekben: A pontosabb körvonalazás jobb kezelési terveket és ezáltal a betegek jobb eredményeit eredményezi.

Ez a klinikai vizsgálat egy első emberben végzett kísérleti megvalósíthatósági tanulmány, ezért a cél a Real-Time Gated 4DCT megvalósíthatóságának bizonyítása azzal a céllal, hogy egy hatékonysági vizsgálathoz vezessen. Ennek megfelelően a betegek légzési körülményeinek széles skálájáról készítenek felvételeket a Real-Time Gated technika optimalizálása és a követendő nagyobb, hipotézisek által vezérelt II. fázisú klinikai vizsgálat megtervezése érdekében. A rendszertelen légzési nyomok automatikus levágása a Real-Time Gated 4DCT szoftverbe kerül beépítésre.

A jelenlegi tanulmány indoklása Az in-silico vizsgálatok azt sugallják, hogy a Real-Time Gated 4DCT megközelítés akár 50%-kal is csökkentheti a képalkotási hibákat, miközben a képalkotó dózist is több mint 20%-kal csökkenti. Becslések szerint a hagyományos 4DCT-t használó műtermékek jelenlegi aránya legalább 60%, de akár 95%. Klinikailag érdemes lenne legfeljebb 35%-ra csökkenteni (a kevesebb műterméket tartalmazó képek 25%-a).