Haalbaarheid van MR-geïnformeerde adaptieve markerloze SBRT bij patiënten met bilaterale heupprothesen die SBRT ondergaan voor gelokaliseerde prostaatkanker (HIP-PRO)

Heupvervangingen en prostaatkanker zijn onafhankelijk en beide nemen samen toenemen in de vergrijzende bevolking. In de Verenigde Staten was de prevalentie van heupprothesen onder mannen 1,1 miljoen in 20101, met ongeveer 500.000 heupprothesen die jaarlijks werden uitgevoerd. Bilaterale totale heupvervanging wordt aanbevolen voor patiënten met artrose die beide heupgewrichten beïnvloeden. Ongeveer 10-25% van de totale heupvervangende patiënten ondergaan bilaterale procedures. Stereotactische lichaamsradiotherapie (SBRT) is op grote schaal aangenomen als een effectieve behandeling voor gelokaliseerde prostaatkanker, die een hoge precisie en een lagere behandelingstijd biedt als gevolg van conventioneel gefractioneerde radiotherapie zonder de toxiciteit te vergroten of oncologische resultaten te omvatten. Daarom is het gebruik van SBRT voor de behandeling van gelokaliseerde prostaatkanker aanzienlijk toegenomen. Een cohortonderzoek met gegevens van 302 035 patiënten in de nationale kankendatabase toonde aan dat het gebruik van SBRT voor prostaatkanker in 2020 in de Verenigde Staten steeg van 0,2% in 2004 tot 12,4%.

Zowel CT als MR-geleide SBRT vormen echter unieke uitdagingen voor patiënten met prostaatkanker en bilaterale heupprothesen. Metallische implantaten, zoals heupprothesen, produceren artefacten en magnetische gevoeligheidsproblemen die MR -beeldvorming in de buurt van de prothetische plaatsen kunnen verdoezelen, waardoor doelcontouring en planning mogelijk compliceren. Gezien de nabijheid van de prostaatklier ten opzichte van het bekken, dat de heupgewrichten herbergt, kunnen patiënten met bilaterale heupprothesen aanzienlijke beeldvormende artefacten hebben die de kwaliteit van de MR-geleide radiotherapie kunnen aantasten. Op CT gebaseerde SBRT wordt minder beïnvloed door metalen artefacten, maar het ontbreekt de resolutie van het zachte weefsel dat nodig is voor precieze prostaat- en roeierijbakening, een gap MR-beeldvorming is uniek gepositioneerd om te vullen.

MRI-systemen met lage veld zijn minder vatbaar voor gevoeligheidsartefacten, inclusief die afkomstig van metalen implantaten. Dientengevolge wordt verwacht dat signaalverlies en vervorming alleen in de directe omgeving van het implantaat optreden, waardoor deze systemen bijzonder voordelig zijn voor het beelden van patiënten met heupimplantaten. Een prospectieve studie kwantitatief en kwalitatief vergeleken de grootte van metaal totale heupartroplastiek-geïnduceerde beeldvormende artefacten in vivo tussen 1,5 t (d.w.z. Hoogveld) en 0,55 t (laag veld) MRI bij 15 patiënten. Kwalitatieve artefactgrootte werd gemiddeld als matig tot klein beoordeeld op 0,55 t en zo groot tot matig op 1,5 T door 2 fellowship-getrainde musculoskeletale radiologen. Bovendien waren de gebieden en diameters van metalen artefacten kleiner op 0,55 t in vergelijking met 1,5 T MRI voor alle sequenties (elke p> 0,016).

Gezien de beperkingen van de huidige beeldvormingssystemen, stellen we een flexibelere oplossing voor: een tweekamersysteem bestaande uit een MRI-scanner met een laag veld voor een optimale beeldkwaliteit en een C-Arm lineair versneller voor snelle behandeling van behandeling. Patiëntoverdracht tussen het MR-apparaat en de lineaire versneller wordt uitgevoerd met een shuttlesysteem dat een luchtdragend patiëntplatform gebruikt voor beide procedures. Deze opstelling zou beeldvorming van hoge kwaliteit mogelijk maken met verminderde artefacten, terwijl het zorgt voor efficiënte behandelingstijden, waarbij de huidige kloof in SBRT wordt aangepakt voor patiënten met bilaterale heupprothesen. Dit shuttlesysteem is MR-compatibel en gebruikt een luchtdragende technologie waarmee de patiënt moeiteloos kan worden verplaatst door een overdrachtslee van MR-scannerbank naar Linac zonder enige beweging van hun kant, omdat het hetzelfde patiëntplatform gebruikt met behandeling met behulp van ondersteuning, immobilisatie-apparaten en stereotactisch hulpmiddelen voor beide procedures. Dit betekent dat de patiënt in dezelfde positie wordt gescand en behandeld, waardoor het risico op translationele en/of roterende positionele veranderingen tijdens de overdracht tussen beide apparaten wordt geminimaliseerd. Maximaal gebruik van beeldgebaseerde planningsgegevens is dus mogelijk. Door een MRI-scanner met een laag veld te integreren met een toegewijd behandelingssysteem voor behandeling, kunnen we bestaande beperkingen overwinnen en de behandelings precisie voor deze groeiende patiëntenpopulatie verbeteren.