脊椎転移性疾患の治療におけるカーボンファイバー経椎弓根スクリュー
脊椎転移性疾患および定位放射線治療の治療におけるカーボンファイバー経椎弓根スクリュー
背景: 脊椎転移性疾患は腫瘍学における重大な臨床問題となっています。 骨は転移が発生する臓器としては 3 番目に多く、脊椎は転移が最も多く発生する部位です。 臨床問題の複雑さのため、転移性脊椎疾患は、脳神経外科、整形外科、臨床腫瘍学、放射線療法、リハビリテーションなど、多くの専門分野で依然として関心を集めています。 最新の診断方法の開発とその利用の拡大に伴い、このグループの患者に対する脳神経外科治療の需要が高まっています。 外科的治療は、脊髄の圧迫、不安定性、脊椎の変形、または放射線療法に抵抗性のある痛みの場合に行われます。 ほとんどの場合の標準治療は、チタン椎弓根ネジを使用した脊椎後方器具装着です。 残念なことに、これらのシステムは、CT と MRI の両方の画像診断において多数のアーチファクトを引き起こします。 これらの歪みにより、放射線治療を計画し、健康な組織を避ける最適な線量を決定することが困難になります。 さらに、アーチファクトにより、局所再発の評価を目的とした術後の追跡調査が困難になる可能性があります。 これらの問題の解決策は、X線透過性インプラントの使用です。 チタンインプラントに典型的なアーチファクトを引き起こさない、PEEK に埋め込まれたカーボンファイバーをベースにしたシステムがあります。
研究計画: このオープンな 3 群の前向きランダム化研究には、原発部位が既知または未診断の脊椎転移性疾患患者 226 名が参加する予定です。 患者には 2 種類の介入の資格が与えられます。 1つ目は、治療の第一段階での定位放射線治療(SBRT)による治療と、チタンインプラントによる脊椎の早期器具装着です。 2 番目のタイプの介入には、脊椎の安定化と術後 SBRT を使用した外科的治療の資格のある患者が含まれます。 このアーム内の患者は、器具の材質の種類、つまりカーボン PEEK またはチタンの異なる 2 つのグループに無作為に割り当てられます。 研究グループはカーボンインプラントで安定化された患者であり、対照グループはチタンインプラントを受ける患者です。
研究対象集団:この研究には、既知または未知の原発腫瘍を有し、SBRTおよび外科的治療の資格のある転移性脊椎疾患の成人患者が含まれます。
想定される効果: このプロジェクトで提案されている治療法は、無増悪生存期間を数か月延長するか、さらに 5% の患者で局所制御を達成すると想定されています。 さらに、画像の質が向上することにより、局所再発の早期診断や適切な局所治療の実施が可能となります。
調査の概要
状態
研究の種類
入学 (推定)
段階
- 適用できない
連絡先と場所
研究連絡先
- 名前:Kamil Krystkiewicz, PhD
- 電話番号:+48426895341
- メール:kamil.krystkiewicz@gmail.com
研究連絡先のバックアップ
- 名前:Marcin Tosik, PhD
- 電話番号:+48426895341
- メール:sekretariat.neurochirurgia@kopernik.lodz.pl
研究場所
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Łódzkie
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Łódź、Łódzkie、ポーランド、93-513
- 募集
- Copernicus Memorial Hospital in Lodz
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コンタクト:
- Krystkiewicz
-
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参加基準
適格基準
就学可能な年齢
- 大人
- 高齢者
健康ボランティアの受け入れ
説明
包含基準:
- 転移性脊椎疾患、
- ECOG の生活の質は 0 ~ 2、
- SBRT治療の資格、
- 予想生存期間 > 3 か月、
- 研究に参加するためのインフォームドコンセントに署名し、
- 周術期を乗り切るのに十分な臓器容量。
除外基準:
- 脊椎の原発腫瘍、
- 年齢 <18 歳、
- 予想生存期間 <3 か月、
- 緩和的放射線療法の資格、
- 研究に参加するためのインフォームドコンセントがない場合、
- 妊娠中や授乳中、
- 病気の進行により、インプラントの技術的使用が妨げられています。
研究計画
研究はどのように設計されていますか?
デザインの詳細
- 主な目的:処理
- 割り当て:ランダム化
- 介入モデル:並列代入
- マスキング:なし(オープンラベル)
武器と介入
参加者グループ / アーム |
介入・治療 |
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実験的:カーボンシステム + SBRT を使用した経椎弓根脊椎の安定化
炭素繊維と PEEK で作られた X 線透過性複合システムを使用した経椎弓根脊椎の安定化と、それに続く 5x5 Gy (合計線量 25 Gy) の線量での脊椎の定位放射線治療
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カーボンファイバーと PEEK ベースのインプラントを使用した経椎弓根安定化には、2 つの可能なバリエーションのうちの 1 つが含まれます。1 つは大きな皮膚切開と背部伸筋の分離です。 2 つ目は、筋肉を剥離する必要がなく、小さな皮膚切開のみを使用してインプラントによる安定化を可能にする経皮的処置であり、低侵襲性に関連しています。
脊髄腫瘍は、5x5 Gy (総線量で 25 Gy) の線量での定位的体部放射線療法で治療されます。手術前または手術後のいずれかに応じて、研究群の 1 つに割り当てられます。
他の名前:
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アクティブコンパレータ:チタンシステム + SBRT を使用した経椎弓根脊椎安定化
チタンシステムを使用した経椎弓根脊椎安定化とそれに続く5x5 Gy(総線量25Gy)の線量での脊椎の定位放射線治療
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脊髄腫瘍は、5x5 Gy (総線量で 25 Gy) の線量での定位的体部放射線療法で治療されます。手術前または手術後のいずれかに応じて、研究群の 1 つに割り当てられます。
他の名前:
チタンインプラントによる経椎弓根安定化は、2 つの可能な変形のうちの 1 つで行われます。まず、大きな皮膚切開と背部伸筋の分離が必要です。 2 つ目は、筋肉を剥離する必要がなく、小さな皮膚切開のみを使用してインプラントによる安定化を可能にする経皮的処置であり、低侵襲性に関連しています。
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偽コンパレータ:SBRT + チタンシステムを使用した経椎弓根脊椎安定化
治療の第 1 段階として、チタン システムを使用した経椎弓根脊椎安定化に先立って、5x5 Gy (総線量で 25 Gy) の線量での定位脊椎放射線療法を実施
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脊髄腫瘍は、5x5 Gy (総線量で 25 Gy) の線量での定位的体部放射線療法で治療されます。手術前または手術後のいずれかに応じて、研究群の 1 つに割り当てられます。
他の名前:
チタンインプラントによる経椎弓根安定化は、2 つの可能な変形のうちの 1 つで行われます。まず、大きな皮膚切開と背部伸筋の分離が必要です。 2 つ目は、筋肉を剥離する必要がなく、小さな皮膚切開のみを使用してインプラントによる安定化を可能にする経皮的処置であり、低侵襲性に関連しています。
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この研究は何を測定していますか?
主要な結果の測定
結果測定 |
時間枠 |
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SBRTによる治療後の局所再発までの時間の評価。
時間枠:5年
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5年
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SBRTによる治療後の局所再発頻度の評価。
時間枠:5年
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5年
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二次結果の測定
結果測定 |
メジャーの説明 |
時間枠 |
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患者グループ間の DICE 収束係数評価。
時間枠:1日
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収束係数評価を使用すると、すべてのグループ間の計画された SBRT の類似性を比較できます。
これにより、放射線治療医が客観的なツールを使用して治療計画を立てる際の困難さを間接的に評価できるようになります。
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1日
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放射線療法治療を計画することの主観的な難しさ。
時間枠:1日
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放射線療法医は、0 ~ 10 の数値スケールを使用して、研究で評価されたグループに応じて、計画の難しさ、腫瘍の範囲、脊髄の描写を評価します。
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1日
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放射線合併症の頻度は、国立がん研究所共通毒性基準 (NCI CTC) に従って評価されました。
時間枠:5年
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チタン製の器具は、放射線治療計画に使用される放射線画像に重大なアーチファクトを生成します。
不透明な放射線透過性の材料を使用することで、より狭い領域をカバーする放射線治療計画が可能になります。
これにより、近くの臓器(OAR - 危険な臓器)における放射線関連合併症の発生率が減少する可能性があります。
これらの合併症は、標準化された NCI CTC スケールに従って放射線療法士によって評価されます。
潜在的に臓器合併症の量が少ないことは、炭素インプラントの使用を支持する利点となる可能性があります。
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5年
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安定化システムの故障率。
時間枠:5年
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チタンとカーボンファイバーは同様の生体適合性を示します。
これらの材料の生体力学的特性も同様です。
インビトロ研究では、標準的なチタン製ネジと比較して、カーボン製椎弓根ネジの故障率が同等であることが示されています。
ただし、カーボンロッドは柔軟性が高く、カーボンロッドを使用して接続された構造は、特に矢状バランスが損なわれている場合、生体内でより頻繁に緩みを示す可能性があります。
これは文献で分析された問題ではありませんでした。
器具の故障の頻度は臨床現場にとって非常に重要です。なぜなら、そのような場合のほとんどは手術による再修正が必要だからです。
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5年
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グループ間のVASスケールでの痛みの評価。
時間枠:5年
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外科的治療の目的の 1 つは、部分の不安定性によって引き起こされる機械的痛みを治療することです。
SBRT は生物学的疼痛を治療する優れた方法です。
経椎弓根システム間の鎮痛効果の比較はありません。
痛みが大幅に軽減されると、より効果的かつ長時間の歩行が可能になり、鎮痛剤の使用量が減り、固定化に関連した合併症(血栓症、褥瘡、呼吸器感染症)の発生率が低下しますが、これには薬理経済的な意味もあります。
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5年
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術後感染の頻度。
時間枠:5年
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術後の創傷感染は、外科手術に固有の合併症です。
処置が長ければ長いほど、炎症性合併症がより頻繁に観察されます。特に腫瘍集団では、治療を受ける患者の平均年齢が高く、負担の数が多く、全身治療による頻繁な免疫抑制、および生化学パラメータの低下という形での栄養失調が見られます。 (総タンパク質とアルブミン)。
チタンはこの点で優れた特性を持っています。
細菌バイオフィルムがその上に形成されることはほとんどないため、患者はインプラントを除去する必要なく、より頻繁に治療を受けることができます。
このような場合にカーボンファイバーシステムがどのように機能するかは不明です。
金属製ではなく、ポリマーに埋め込まれたカーボンファイバー製のものもあります。
炎症性合併症の頻度とその経過を評価することで、この機器が臨床現場で同様の管理戦略を可能にするかどうかの答えが得られます。
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5年
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線量測定パラメータ Dmin PTV/CTV の違い。
時間枠:1日
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1日
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線量測定パラメータ D95 の違い。
時間枠:1日
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1日
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線量測定パラメータ D98 の違い。
時間枠:1日
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1日
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線量測定パラメータ D100 の違い。
時間枠:1日
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1日
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線量測定パラメータ適合性指数 (CI) / 均一性指数 (HI) の違い。
時間枠:1日
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1日
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協力者と研究者
出版物と役立つリンク
一般刊行物
- Boriani S, Tedesco G, Ming L, Ghermandi R, Amichetti M, Fossati P, Krengli M, Mavilla L, Gasbarrini A. Carbon-fiber-reinforced PEEK fixation system in the treatment of spine tumors: a preliminary report. Eur Spine J. 2018 Apr;27(4):874-881. doi: 10.1007/s00586-017-5258-5. Epub 2017 Aug 16.
- Cofano F, Di Perna G, Monticelli M, Marengo N, Ajello M, Mammi M, Vercelli G, Petrone S, Tartara F, Zenga F, Lanotte M, Garbossa D. Carbon fiber reinforced vs titanium implants for fixation in spinal metastases: A comparative clinical study about safety and effectiveness of the new "carbon-strategy". J Clin Neurosci. 2020 May;75:106-111. doi: 10.1016/j.jocn.2020.03.013. Epub 2020 Mar 12.
- Nevelsky A, Borzov E, Daniel S, Bar-Deroma R. Perturbation effects of the carbon fiber-PEEK screws on radiotherapy dose distribution. J Appl Clin Med Phys. 2017 Mar;18(2):62-68. doi: 10.1002/acm2.12046. Epub 2017 Feb 7.
- Ringel F, Ryang YM, Kirschke JS, Muller BS, Wilkens JJ, Brodard J, Combs SE, Meyer B. Radiolucent Carbon Fiber-Reinforced Pedicle Screws for Treatment of Spinal Tumors: Advantages for Radiation Planning and Follow-Up Imaging. World Neurosurg. 2017 Sep;105:294-301. doi: 10.1016/j.wneu.2017.04.091. Epub 2017 May 3.
- Neal MT, Richards AE, Curley KL, Patel NP, Ashman JB, Vora SA, Kalani MA. Carbon fiber-reinforced PEEK instrumentation in the spinal oncology population: a retrospective series demonstrating technique, feasibility, and clinical outcomes. Neurosurg Focus. 2021 May;50(5):E13. doi: 10.3171/2021.2.FOCUS20995.
- Lindtner RA, Schmid R, Nydegger T, Konschake M, Schmoelz W. Pedicle screw anchorage of carbon fiber-reinforced PEEK screws under cyclic loading. Eur Spine J. 2018 Aug;27(8):1775-1784. doi: 10.1007/s00586-018-5538-8. Epub 2018 Mar 1.
研究記録日
主要日程の研究
研究開始 (実際)
一次修了 (推定)
研究の完了 (推定)
試験登録日
最初に提出
QC基準を満たした最初の提出物
最初の投稿 (実際)
学習記録の更新
投稿された最後の更新 (実際)
QC基準を満たした最後の更新が送信されました
最終確認日
詳しくは
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