Elektromagnetyczna nawigacja cewnikiem śródmiąższowym do brachyterapii ginekologicznej (E-MINT)

Rak szyjki macicy stanowi istotny lokalny i globalny problem zdrowotny. Przewidywano, że w 2017 roku ponad 1500 kanadyjskich kobiet zachoruje na raka szyjki macicy, a kolejne 400 umrze z powodu tej choroby. Częstość występowania raka szyjki macicy stale spada w krajach rozwiniętych, głównie z powodu regularnych badań ginekologicznych i publicznych programów szczepień przeciwko wirusowi brodawczaka ludzkiego; jednak choroba ta stanowi do 12% wszystkich diagnoz raka u kobiet w krajach rozwijających się i stanowi nieproporcjonalne obciążenie dla rdzennych kobiet w całej Kanadzie. Wiele pracy należy zrobić, aby zaradzić dysproporcjom w opiece i leczeniu raka szyjki macicy, zarówno w Kanadzie, jak i na całym świecie.

Stopień FIGO IA - IB1 jest uważany za chorobę zlokalizowaną i leczony głównie chirurgicznie. W przeciwieństwie do choroby we wczesnym stadium, guzy, które rozciągają się na więcej niż 4 cm i poza szyjkę macicy, są uważane za miejscowo zaawansowane. Standardem postępowania w miejscowo zaawansowanym raku szyjki macicy, określanym według stopnia zaawansowania FIGO IB2 - IVA, jest radioterapia wiązką zewnętrzną z równoczesną chemioterapią, a następnie brachyterapią.

Brachyterapia jest kluczowym elementem postępowania terapeutycznego, który, jak wykazano, wiąże się z poprawą kontroli miejscowej. Brachyterapia wysokodawkowa polega na leczeniu miejscowej masywnej choroby za pomocą zdalnie ładowanego źródła Iridium-192. Dostarczanie brachyterapii wykorzystuje szybki spadek dawki, umożliwiając centralnej części miednicy otrzymanie bardzo dużej dawki, oszczędzając jednocześnie pęcherz, odbytnicę, esicę i jelito cienkie. Ta eskalacja dawki wykracza poza to, co jest konwencjonalnie osiągalne przy użyciu zewnętrznych metod radioterapii. Mówiąc dokładniej, brachyterapia adaptacyjna sterowana obrazem z wykorzystaniem aplikatorów do jam ciała pozwala na optymalizację dawki i poprawia pokrycie dawki docelowej w przypadku guzów o ograniczonej wielkości.

Wykazano, że aplikatory do jam ciała są odpowiednie do pokrywania symetrycznych małych guzów o wielkości mniejszej niż 30 cm3. Jednak w przypadku dużych lub złożonych guzów asymetrycznych z zajęciem pochwy lub bez zajęcia pochwy nie są one wystarczające do pokrycia celu przy zachowaniu normalnej tolerancji tkankowej. Aby zrekompensować te ograniczenia, osiągnięto poprawę kontroli miejscowej przy użyciu połączonej techniki śródmiąższowej i wewnątrzjamowej w przypadku większych guzów. Kombinowane aplikatory do jam ciała - śródmiąższowe zostały zaprojektowane z myślą o guzach, które nie są odpowiednio pokrywane przez same aplikatory do jam ciała. Dodanie techniki śródmiąższowej polega na wprowadzeniu cewników do guza, co umożliwia stosowanie większej dawki i oszczędzanie normalnej tkanki. Wykazano, że ta łączona technika jest skuteczna w przypadku dużych guzów z rozległym zajęciem parametrycznym, jak również w przypadkach o niekorzystnej topografii. Wykorzystując tę ​​połączoną technikę, adaptacyjna brachyterapia sterowana obrazem śródmiąższowym krocza umożliwia podawanie wyższych dawek do docelowej objętości klinicznej wysokiego ryzyka bez zwiększania dawki do pęcherza moczowego, odbytnicy lub esicy.

Połączony schemat brachyterapii śródmiąższowej i wewnątrzjamowej miejscowo zaawansowanego raka szyjki macicy w Odette Cancer Center zazwyczaj składa się z czterech frakcji leczenia. Przebieg pracy rozpoczyna się od oceny MRI przed brachyterapią, która jest wykonywana przed brachyterapią, aby pomóc w wstępnym zaplanowaniu głębokości i lokalizacji cewnika. W czasie tego MRI pacjentka będzie miała założony cylinder dopochwowy. Po 1-2 tygodniach od wykonania rezonansu magnetycznego wykonuje się implantację i leczenie. Przed zabiegiem implantacji pacjentka jest poddawana lekkiej sedacji i znieczuleniu podpajęczynówkowemu, a następnie wprowadzana jest do ciała pacjenta cylinder dopochwowy (Best Medical Systems, Inc, Springfield VA). Szablon krocza, który zawiera centralny otwór, jest dopasowany do cylindra dopochwowego. Szablon jest następnie przesuwany, aż znajdzie się na kroczu pacjenta. Plastikowe cewniki (6F 24 cm) zawierające metalowe mandryny wprowadza się przez szablon i wzdłuż rowków cylindra dopochwowego, penetrując w ten sposób odpowiednio krocze i pochwę. Liczba, pozycja i głębokość zastosowanych cewników opiera się na ocenie MRI przed brachyterapią. Po zabiegu implantacji szablon zostaje przyszyty do pacjenta, a pacjentka zostaje przeniesiona do pracowni rezonansu magnetycznego, gdzie uzyskuje się obraz jej anatomii z założonymi cewnikami i aplikatorami. Następnie pacjent jest kierowany na tomografię komputerową, która ma posłużyć do zaplanowania leczenia.

Planowanie leczenia obejmuje rejestrację zbiorów danych CT i MR. Obrazy MR służą do identyfikacji zagrożonych narządów tkanek miękkich i celów. Tomografia komputerowa służy do identyfikacji cewników wszczepionych pacjentowi. Wykorzystując wiedzę o tym, gdzie znajduje się aplikator/cewniki w stosunku do celów i zagrożonych narządów, dystrybucja dawki jest zaprojektowana tak, aby celować w raka, oszczędzając zdrową tkankę. W dniu implantacji podawana jest jedna frakcja zabiegowa i pacjent zostaje przyjęty na noc. Następnego dnia pacjent może w ramach standardowej opieki, w zależności od wskazania klinicznego, poddać się jednej lub dwóm dodatkowym frakcjom w odstępie co najmniej 6 godzin. Tydzień później ten sam proces dla pierwszych dwóch frakcji zostanie powtórzony dla pozostałych dwóch frakcji.

Stwierdzono, że podczas wprowadzania cewników mogą one zbiegać się lub rozchodzić, gdy przebijają sztywne tkanki wzdłuż ścieżki implantacji. Bez odpowiedniego prowadzenia obrazu, implant śródmiąższowy sterowany szablonem może spowodować zwiększenie ryzyka powikłań związanych z prawidłową tkanką. Wskazówki obrazowe w czasie rzeczywistym dotyczące wprowadzania cewnika zależą od instytucji, w Odette Cancer Center do umieszczania tandemu stosuje się ultrasonografię przezbrzuszną, a ostatnio badano ultrasonografię przezodbytniczą w celu umieszczenia cewnika. Inne formy prowadzenia cewnika w czasie rzeczywistym stosowane w różnych ośrodkach obejmują fluoroskopię, tomografię komputerową (CT) i rezonans magnetyczny (MRI).

Donoszono, że jakość implantów do brachyterapii śródmiąższowej jest ważnym czynnikiem predykcyjnym kontroli miejscowej i późnej toksyczności. Jakość implantu zależy od geometrii cewników i wyraźnie brakuje wskazówek obrazowych w czasie rzeczywistym dla śródmiąższowej brachyterapii szyjki macicy.

W Centrum Onkologii Odette przeprowadzono badanie czterech pacjentek w celu scharakteryzowania wielkości odchylenia i kątowania cewnika podczas ginekologicznej brachyterapii śródmiąższowej dużymi dawkami. Wyniki tego badania wykazały, że średnia wartość maksymalnego ugięcia cewnika na poziomie GTV wynosiła 9,1 mm +/- 3,2 mm (zakres 3,0 - 18,4 mm) i na poziomie GTV może dochodzić nawet do 2 cm. Chociaż odchylenie cewnika zaobserwowane w tym badaniu nie spowodowało żadnego znaczącego wpływu dozymetrycznego, wielkość próby była niewielka, a autorzy badania zasugerowali, że dalsze badania nad prowadzeniem cewnika w czasie rzeczywistym mogą być konieczne w celu złagodzenia tego odchylenia, aby zapobiec suboptymalnej jakości planu.

Śledzenie elektromagnetyczne może zminimalizować niepewność związaną z jakością implantu. Działanie elektromagnetycznego urządzenia śledzącego zależy od generatora pola wytwarzającego pole magnetyczne, które rozciąga się na badaną anatomię. Śledzony czujnik w tym systemie indukuje napięcie zależne od odległości, które jest wykorzystywane do określenia przestrzennego położenia czujnika w badanej objętości. Technologia ta jest szeroko stosowana w praktyce klinicznej, na przykład w interwencjach chirurgicznych, prowadzeniu biopsji i monitorowaniu ruchu.

Nawigację elektromagnetyczną można włączyć do przebiegu pracy brachyterapii śródmiąższowej szyjki macicy jako formę prowadzenia cewnika w czasie rzeczywistym. Dzięki włączeniu tych wskazówek do aktualnego przebiegu pracy możliwe jest osiągnięcie wyższego stopnia dokładności umieszczania cewnika w połączeniu z brachyterapią sterowaną obrazem. Niniejsze badanie ma na celu ocenę skuteczności nawigacji elektromagnetycznej w przebiegu brachyterapii śródmiąższowej szyjki macicy opartej na obrazie krocza w ramach badania klinicznego fazy I.