Computertomoterapi (CT) og magnetisk resonanstomografi (MRI) fusjon om strålebehandlingsplanlegging for pasienter med livmorhalskreft

Begrunnelse/bakgrunn:

I lang tid har diagnostisk bildediagnostikk blitt brukt i planlegging av strålebehandling for karsinom i livmorhalsen, selv om det ikke er den vesentlige delen av FIGO iscenesettelsen. Tidligere var behandlingsplanlegging basert på undersøkelse under anestesi (EUA) funn og standardportaler ble brukt. Ulike studier har vist høy risiko for geografisk glipp og/eller upassende tumordekning (opptil >70 %) ved bruk av standardportaler, noe som var relatert til dårlig lokal kontroll. I økende grad brukes diagnostisk/planleggende CT- og MR-avbildning for å planlegge strålebehandling.

De fleste pasienter med invasivt karsinom i livmorhalsen, som ikke er kandidater for radikal hysterektomi, behandles med strålebehandling, ofte med samtidig kjemoterapi med en kurativ hensikt. Blant de pasientene hvor helbredelse ikke oppnås, er det en betydelig andel som svikter først eller bare i bekkenet. Høyere strålingsdoser kan forventes å redusere denne risikoen. Med konvensjonell strålebehandling resulterer høyere stråledoser i en høyere frekvens av komplikasjoner. Ny teknologi tilgjengelig ved Cross Cancer Institute (tomoterapi + intensitetsmodulert strålebehandling [IMRT]) vil forventes å tillate høyere strålingsdoser, men unngå økt risiko for komplikasjoner. Nøyaktig definisjon av klinisk målvolum, sammensatt av livmorhalsen, uterus, grov primærtumor og den regionale lymfedrenasjen er nødvendig for nøyaktig behandlingsplanlegging. MR-avbildningen forventes å være verdifull i denne forbindelse. Å demonstrere dette er det umiddelbare målet med denne studien. Etterforskernes langsiktige mål vil være å erstatte konvensjonell ekstern strålebehandling med spiral tomoterapi. De forventer å kunne bruke økende strålingsdoser på GTV + CTV og overvåke korttidsbehandlingseffekter med biologisk avbildning, hovedsakelig magnetisk resonansspektroskopi (MRS). Etter hvert håper etterforskerne å kunne individualisere stråledoser basert delvis på biologisk avbildning, før og under behandling.

I senteret deres utfører etterforskerne rutinemessig diagnostiske og planleggende CT-skanninger av nesten alle Ca. livmorhalspasienter før planlegging av strålebehandling. Denne studien vil involvere en ekstra MR-skanning av bekkenet, som vil ta ca. 30 minutter å utføre; denne prosessen har potensielle fordeler i behandlingsplanleggingen.

Studier som sammenligner bildemodaliteter for diagnostisk nøyaktighet:

Det er studier der CT- og MR-skanninger ble utført preoperativt og resultater ble sammenlignet med kirurgisk-patologisk utfall for å bekrefte deres diagnostiske nøyaktighet når det gjelder tumordeteksjon, parametrisk invasjon, lymfeknutestatus og involvering av tilstøtende organer. MR ble konsekvent rapportert å være mer nøyaktig enn CT-skanning når det gjelder tumoravgrensning og normal organlokalisering. Dette gjelder også for en metaanalyse av 17 kvalifiserte studier.

Studier som sammenligner bildediagnostiske modaliteter for behandlingsplanlegging:

Ikke overraskende ble CT-planlegging vist å være overlegen over standard feltteknikk for ekstern strålebehandling (EBRT) og brakyterapiplanlegging for livmorhalspasienter. Det var mindre sjanse for geografisk glipp ved å bruke en avbildningsmodalitet for planlegging. Studier som sammenlignet MR og CT for behandlingsplanlegging viste at MR førte til betydelige endringer i feltgrenser.

Image Fusion:

Harms W et al fra Tyskland studerte fusjonen av CT- og MR-bilder fra seksten pasienter som ble behandlet med interstitiell (n=12) og endokavitær (n=4) brachyterapi for residiverende livmorhals-, hode- og nakke-, sarkom- og vulvakarsinom. De sammenlignet konvensjonell 3D-brachyterapiplanlegging basert på CT-informasjon alene med brakyterapiplanlegging basert på sammenslåtte CT- og MR-data. De målte nøyaktigheten av bildefusjon ved å bruke forhåndsdefinerte tilsvarende landemerker i CT- og MR-dataene. De fant at en automatisert algoritme var robust og pålitelig (gjennomsnittlig registreringsfeil 1,8 mm, område 0,8-4,1 mm, SD 0,9 mm); tumorvisualisering var vanskelig ved bruk av CT alene; og brakyterapibehandlingsplanlegging basert på sammenslåtte CT- og MR-data muliggjorde bedre definisjon av målvolum og kritiske strukturer sammenlignet med behandlingsplanlegging basert på CT alene.

Pasienter og metoder:

Ti pasienter med histologisk diagnose cervix carcinoma som skal få behandling ved Cross Cancer Institute vil bli registrert i denne fusjonsstudien. De vil gå gjennom de vanlige undersøkelsene før behandlingsplanlegging, inkludert CT-bilder. I tillegg vil pasienter ha en MR av bekkenet som tar ca. 30 minutter.

CT- og MR-avbildning vil bli smeltet sammen ved hjelp av fusjonsprogramvare. Behandlingsplanlegging for standard firefeltsboksteknikk og tomoterapi vil bli gjort på CT-bilder som vanlig og deretter på fusionerte bilder. Tumordekning og normale organdoser vil bli registrert og sammenlignet. Tumorkontrollsannsynligheter og normalvevskomplikasjonssannsynligheter vil bli beregnet for de ulike planene for å lette objektive sammenligninger.

Konklusjon:

De fleste pasienter med invasivt karsinom i livmorhalsen, som ikke er kandidater for radikal hysterektomi, blir ofte behandlet med samtidig kjemostråling med en kurativ hensikt. Pasienter som ikke kan oppnå en kur med denne behandlingen mislykkes først eller kun i bekkenet. De høyere stråledosene vil forventes å redusere denne risikoen, som ikke kan oppnås med konvensjonell strålebehandling på grunn av høyere komplikasjonsfrekvens. Tomoterapibasert behandlingsplanlegging forventes å oppnå høyere stråledoser som skal leveres, men unngå målt risiko for komplikasjoner. Mer nøyaktig definisjon av klinisk målvolum, sammensatt av livmorhalsen, uterus, grov primærtumor og regional lymfedrenasje er nødvendig for nøyaktig behandlingsplanlegging. Foreløpig planlegger etterforskerne på grunnlag av CT-skanning kun i senteret deres; MR-skanning er konsekvent vist å være bedre enn CT for behandling. Sammensmelting av MR- og CT-bilder forventes å avgrense strukturer mer nøyaktig sammenlignet med CT alene, og vil derfor være verdifull i nøyaktig behandlingsplanlegging for å levere høyere doser til CTV uten å øke behandlingsrelaterte komplikasjoner.

Mål:

1. For å vurdere gjennomførbarheten av bildefusjon mellom MR og CT for planlegging av strålebehandling (RT) i Ca. Livmorhalsen
2. For å bestemme merverdien av fusionert MR og CT over CT alene for RT-planlegging.