放射線外科治療計画のための運動機能領野ナビゲート経頭蓋磁気刺激 (MENTOR)

背景:

放射線療法は、転移性脳腫瘍の管理における基盤的治療法です。 これは、第一選択治療として、または切除された腫瘍床への術後治療として適用されます。 病変または腫瘍床に十分に高い放射線量を投与しながら、脆弱な健康な脳組織への過剰曝露による放射線壊死による神経学的障害を防ぐことは、運動皮質などの機能的重要な脳領域において特に困難です。

国際ガイドライン（ICRU報告書50、62、および83）によれば、放射線療法の標的容積は慎重に定義されなければならず、視覚器、蝸牛、海馬、脳幹、下垂体などの危険臓器（OAR）は回避されなければなりません。 運動皮質（M1）および皮質脊髄路（CST）も同様に保護されるべきですが、現在のガイドラインでは正式にOARとして定義されておらず、それらの正確な輪郭描画は技術的に要求が高いです。

解剖学的中心前回（「解剖学的M1」）は、運動制御の機能的部位（「機能的M1」）と正確には一致しません。 機能的MRI（fMRI）や拡散テンソル画像（DTI）などの従来の画像技術は空間的精度が限られており、最大1 cmの位置誤差があります。 対照的に、ナビゲーション経頭蓋磁気刺激法（nTMS）は、個々のMRIデータに基づいて運動に関連する領域を同定する非侵襲的な方法であり、放射線治療計画のためのより正確な機能的マッピングを提供します。 これにより、術後の放射線治療前のnTMSマップを統合することで、より個別化された正確な放射線治療計画が可能になるかどうかという疑問が生じます。

これまでの研究では、nTMSは直接皮質刺激（ゴールドスタンダード）と比較して中央値でわずか5.2 mmの偏差を示すのに対し、fMRIは1 cm以上も偏差する可能性があることが示されています。 特に運動皮質を含む腫瘍患者では、nTMSが優れた空間的精度を提供することが示されています。 予備データはさらに、nTMSを放射線治療計画に組み込むことで、最適な標的カバレッジを維持しながら、運動皮質およびCSTへの放射線曝露を減少させる可能性があることを示唆しています。

しかし、これまでに発表された研究は、術前画像のみに依存しています。 脳の移動や切除腔の変動による術後の解剖学的変化により、これらのマップは術後計画に不正確になる可能性があります。 したがって、放射線治療直前に得られた術後MRIを使用してnTMSマップを更新することで、治療精度と臨床転帰を向上させることができるかどうかはまだ決定されていません。

目的:

この研究の目的は、運動皮質を含むまたは隣接する切除された脳転移患者において、以下の疑問に対処することです:

1. 病変領域に十分な放射線量を維持しつつ、機能的一次運動野（M1）への線量を可能な限り低く保つことは可能か？
2. nTMSマッピングを放射線腫瘍学的治療計画に統合し、それに伴うM1への線量低減は、臨床転帰に影響を与えるか？
3. 機能的M1が最終的に受ける線量と、臨床的/腫瘍学的転帰（放射線外科術後の運動機能、放射線壊死、および3ヶ月、6ヶ月、12ヶ月のフォローアップ時点での局所腫瘍制御）との間に関連性はあるか？

方法:

SRSの計画は、脳転移治療に豊富な経験を持つベルン大学病院インゼルシュピタルの放射線腫瘍医チームによって行われます。 標的容積とnTMSポイントの手動セグメンテーションが行われます。 対象症例は治療計画の範囲/線量について検討され、「標準」および「nTMS適応」の2つの治療計画が作成されます。

「nTMS適応」計画では、nTMS運動マップが計画MRIと融合されます。 各患者の運動マップ（陽性MEP反応によって定義された関心領域）は、「機能的M1」を定義するために使用されます。 治療線量は、計画標的容積（計画標的容積（PTV）：切除腔および手術患者では2 mmの安全マージンを加えた造影増強）に処方されます。 この計画は、nTMS運動マップに従って最適化され、この領域への線量処方を単回照射で15 Gyに制限することで、運動に関連する組織への線量を合理的に可能な限り低減します。 PTVと運動マップの重複部分は回避されません。 放射線腫瘍医は、nTMS適応計画が標的容積の少なくとも95%をカバーする場合にそれを選択します。そうでない場合は、適切な線量カバレッジを確保するために標準計画が選択されます。