Haalbaarheid van het gebruik van real-time Cine-MRI voor de behandeling van bewegende en vervormende tumoren

Nauwkeurige dosisafgifte blijft een van de zwakste aspecten van radiotherapie, vooral in het geval van thoracale en abdominale tumoren, waarbij significante patiëntbewegingen optreden tijdens de dosisafgifte (intrafractiebeweging). Dergelijke beweging resulteert in geometrische en dosimetrische onzekerheden die de behandelingskwaliteit in gevaar brengen. Effectief beheer van intrafractiebewegingen is daarom de sleutel tot het realiseren van het volledige potentieel van moderne beeldgeleide radiotherapie (IGRT). Hoewel is gebleken dat externe markers goed gecorreleerd zijn met de interne anatomie tijdens een beeldvormingssessie, is er geen garantie dat deze correlaties zullen blijven bestaan ​​en constant zullen zijn tijdens de therapie. Over het algemeen is gebleken dat geïmplanteerde, radio-opake zaden betrouwbaarder zijn dan externe markers. De implantatie van fiducials, hetzij radiopaak of elektromagnetisch, is noodzakelijkerwijs invasief en brengt het risico van bijbehorende complicaties met zich mee - een kwestie die vooral belangrijk wordt voor kankerpatiënten met een verzwakt immuunsysteem. Momenteel is MR-beeldvorming de enige modaliteit die niet-invasief is en volumetrische informatie van hoge kwaliteit levert voor het hele lichaam.

Het "ideale" beheer van intrafractiebewegingen vereist volledige spatio-temporele kennis van de bestraalde anatomie. Tot op heden is er echter geen klinische methode om het tumorvolume direct te visualiseren tijdens de toediening van de dosis. De meeste technieken zijn gebaseerd op externe of interne surrogaatmarkeringen die vaak (meestal niet-volumetrische) informatie verschaffen met een beperkte nauwkeurigheid en betrouwbaarheid. Bovendien brengen interne markers aanzienlijke "kosten" met zich mee voor de patiënt in termen van interventionele complicaties en een verhoogde beelddosis. In dit werk onderzoeken we de haalbaarheid van het gebruik van snelle cine-MR-beeldvorming in de kamer als een niet-invasief middel om real-time, op zacht weefsel gebaseerde, volumetrische beeldgeleiding te bieden voor continue monitoring van het doelwit en de omliggende anatomie. Tot op heden is er geen systematisch onderzoek gedaan naar de beeldvormingsvereisten van een geïntegreerde MRI+linac voor de specifieke taak van real-time radiotherapiebegeleiding.