Ta strona została przetłumaczona automatycznie i dokładność tłumaczenia nie jest gwarantowana. Proszę odnieść się do angielska wersja za tekst źródłowy.

Wspomagana mechanicznie i nieinwazyjna wentylacja w celu łagodzenia ruchów guza związanych z oddychaniem. (MANIV)

Wdrożenie i walidacja kliniczna wentylacji wspomaganej mechanicznie i nieinwazyjnej (MANIV) w radioterapii w zarządzaniu ruchem guza związanym z oddychaniem.

Ruch oddechowy nadal pozostaje głównym problemem, który zagraża dokładności terapii fotonowej i protonowej w przypadku guzów klatki piersiowej i górnej części brzucha, które stanowią do 40% leczniczych zabiegów radioterapii. Istniejące strategie zarządzania ruchem są albo proste i bezkosztowe, ale prowadzą do daremnego naświetlania zdrowych tkanek (margines bezpieczeństwa), albo złożone do wdrożenia i drogie, co ogranicza ich dostępność w rutynowych badaniach klinicznych (bramkowanie, wstrzymanie oddechu podczas głębokiego wdechu – DIBH, czas rzeczywisty śledzenie). Ponadto dokładność i skuteczność wszystkich tych technik zależy w decydującym stopniu od odtwarzalności ruchu/pozycji guza w czasie leczenia, która często jest pogarszana przez zmiany spontanicznego oddychania lub dobrowolnego bezdechu. Wreszcie, technik tych nie można łatwo przenieść do terapii protonowej (PT) w obecności niepewności zakresu protonów w ruchomej anatomii.

Dlatego proponujemy innowacyjne obejście tych złożonych problemów, a mianowicie wentylację wspomaganą mechanicznie i nieinwazyjną (MANIV). Przejmując kontrolę nad oddychaniem pacjenta, wykazaliśmy wcześniej, że MANIV może bezpiecznie regulować, a nawet zmniejszać ruch guza za pomocą trybu wentylacji kontrolowanej objętościowo (VC), podczas gdy tryb powolnej wentylacji (SL) może indukować powtarzające się DIBH, podczas których ruch guza jest prawie stłumiony. Chociaż obiecujący, musimy pójść o krok dalej w prospektywnej walidacji klinicznej MANIV stosowanej do istniejących technik zarządzania ruchem.

A. Faza przedkliniczna:

  1. Wdrożenie kliniczne MANIV: opracowanie rozwiązań technicznych do integracji MANIV na każdym etapie pracy klinicznej pacjenta w naszym oddziale radioterapii.
  2. Wewnętrzna walidacja i optymalizacja eksperymentalnych modeli matematycznych do obliczania trajektorii i amplitudy ruchu resztkowego guza podczas leczenia.

B. Faza kliniczna:

  1. Optymalizacja bramkowania oddechowego poprzez odtwarzanie powtarzalnych i stabilnych DIBH w celu ustalenia ruchu guza w leczeniu radioterapią nowotworów płuc, wątroby i piersi.
  2. Optymalizacja procedur śledzenia poprzez regulowanie oddychania i ruchu guza za pomocą trybu VC w celu skrócenia czasu leczenia w przypadku śledzenia guzów płuc i wątroby w czasie rzeczywistym na zrobotyzowanym LINACu Accuray Cyberknife®.
  3. Ocena dostarczonej in silico dawki bramkowania oddechowego zoptymalizowanego pod kątem MANIV za pomocą terapii protonowej skanującej wiązką ołówkową (PBS-PT).

Pod koniec tego projektu przedstawimy zalecenia dotyczące klinicznego wdrożenia szerokiego panelu zaawansowanych technik łagodzenia ruchu, które przyczyniłyby się do dużego kroku naprzód w zarządzaniu ruchem oddechowym zarówno w terapii fotonowej, jak i protonowej.

Przegląd badań

Szczegółowy opis

Radioterapia guzów ruchomych napotyka wiele wyzwań związanych z geometrycznymi niepewnościami związanymi z oddychaniem. Amplituda i częstotliwość oddychania mogą bardzo i nieoczekiwanie zmieniać się z cyklu na cykl, podczas frakcji leczenia (zmienność wewnątrzfrakcyjna) lub pomiędzy frakcjami (zmienność międzyfrakcyjna) [1]. W terapii protonowej (PT) te niepewności są nawet pogarszane przez zmiany zasięgu protonów w poruszających się tkankach oraz efekt wzajemnego oddziaływania między ruchami wiązki guza i punktowej wiązki skanującej. Efekty te mogą w nieprzewidywalny i poważny sposób zniekształcić dystrybucję dawek i nadal ograniczać aktualne wskazania do PT w przypadku raka piersi/górnej części jamy brzusznej [2, 3]. Dlatego opracowano kilka strategii łagodzenia ruchu:

  • Strategia marginesu: podejście to polega na obliczaniu marginesów bezpieczeństwa, które obejmują niepewności związane z ruchem, obliczone na podstawie wcześniejszego zaplanowanego skanowania 4D-CT. Chociaż jest to proste do wdrożenia, nieuchronnie skutkuje daremną ekspozycją dawki na zagrożone narządy [4].
  • Strategia bramkowania: bramkowanie oddechowe polega na dostarczeniu wiązki w oknie czasowym cyklu oddechowego, na płaskowyżu końcowo-wydechowym lub wdechowym, kiedy guz znajduje się w określonej stabilnej pozycji. Zapobiega potencjalnie szkodliwemu naświetlaniu zdrowych tkanek poprzez zmniejszenie marginesów bezpieczeństwa [4]. Podczas wstrzymania oddechu podczas głębokiego wdechu (DIBH) pacjent jest proszony o wstrzymanie bezdechu po głębokich wdechach, aby wydłużyć okna bramkowania i efektywność czasową procedury bramkowania. DIBH stała się standardem postępowania w radioterapii lewej piersi. Rzeczywiście, oprócz zamrożenia ruchu guza, odsuwa serce od piersi i napełnia płuca, umożliwiając w ten sposób zmniejszenie dawki dla tych krytycznych narządów, które są zagrożone [5]. Jednak w przypadku wszystkich miejsc guza (pierś, płuco, wątroba) obecne czasy dostarczania wiązki zwykle obejmują kilka kolejnych spontanicznych BH do zakończenia leczenia, stąd wymagają złożonego zarządzania z wbudowanym obrazowaniem w celu monitorowania docelowej pozycji [6]. Ponadto powtarzanie spontanicznej DIBH wymaga dobrej współpracy i zrozumienia ze strony pacjenta, co dla niektórych pacjentów może stanowić barierę i może obniżać dokładność procedury bramkowania. Zbadano różne techniki mające na celu poprawę powtarzalności pozycji guza podczas kolejnych BH lub wydłużenie czasu trwania BH w celu ułatwienia podawania dawki [7,8,9]. Jednak pacjent niezmiennie pozostaje aktorem swojego oddechu z późniejszymi nieprzewidywalnymi zmianami położenia guza od BH do BH. W konsekwencji dokładność może ucierpieć z powodu szczątkowego ruchu i nieprzewidywalnych zmian podczas spontanicznych wstrzymywań oddechu.
  • Strategia śledzenia: to podejście opiera się na modelach przewidywania ruchu, wyprowadzonych z wzorca oddychania pacjenta w czasie rzeczywistym, co pozwala na synchronizację ruchu guza z ruchem wiązki. Accuray Cyberknife® to LINAC zamontowany na ramieniu robota przeznaczony do śledzenia guza w czasie rzeczywistym. Tworzony jest model korelacji między ruchem zewnętrznym śledzonym w sposób ciągły przez diody LED umieszczone na pacjencie a położeniem guza wewnętrznego, śledzonym okresowo przez ortogonalne aparaty rentgenowskie. Model korelacji jest aktualizowany zawsze wtedy, gdy pojawiają się odchylenia wynikające ze zmian wzorca oddychania [10]. Śledzenie pozwala zatem na znaczne zmniejszenie marginesów bezpieczeństwa i ciągłe dostosowywanie podawania leku do wzorca oddychania [4]. Jednak długi czas podania pojedynczej frakcji, od 60 do 90 minut [11], ogranicza jej obecne zastosowanie w praktyce klinicznej. Ponownie nieregularny i nieodtwarzalny oddech może obniżyć dokładność śledzenia i będzie wymagał częstych aktualizacji modelu korelacji ruchu, kosztem jeszcze dłuższego czasu leczenia i dyskomfortu dla pacjenta.

Do tej pory żadna z obecnych strategii nie zapewnia w pełni satysfakcjonującego rozwiązania do zarządzania ruchem. Im dokładniejsza jest technika, tym mniej jest skuteczna (czas leczenia, wykonalność, łatwość wdrożenia klinicznego) i odwrotnie. Przejmując kontrolę nad oddychaniem pacjenta, MANIV może rozwiązać ten złożony problem. Parkesa i in. po raz pierwszy wykazali, że MANIV może bezpiecznie narzucić regularny wzorzec oddychania przytomnym i nieuspokojonym pacjentom [12] oraz może łagodzić ruchy oddechowe [13, 14]. Nasza grupa dalej badała te techniki wentylacji na zdrowych ochotnikach [15] i pacjentach [16], aby poszerzyć ich zastosowanie w radioterapii ruchomych guzów. Dwa tryby wentylacji wydają się szczególnie interesujące w radioterapii:

  • Tryb powolnej kontrolowanej wentylacji (SL) to dwupoziomowy tryb ciśnieniowy respiratora mechanicznego, który indukuje powtarzalną i powtarzalną DIBH bez aktywnego udziału pacjenta. Ten tryb wentylacji oferuje zatem sposób na poprawę wydajności i dokładności bramkowania oddechowego. Rzeczywiście, dobry stan fizyczny pacjenta, jego przestrzeganie lub zrozumienie zaleceń nie byłyby już koniecznymi przesłankami wykonalności leczenia. Tak więc, uwalniając pacjenta od kontroli oddychania, MANIV przezwyciężyłby ograniczenia spontanicznej DIBH i umożliwiłby skorzystanie z tej techniki większej liczbie pacjentów. Ponadto wewnątrz- i międzyfrakcyjne przesunięcie linii podstawowej (= średnia zmiana pozycji w czasie) jest zmniejszone w przypadku MANIV w porównaniu z dobrowolnym DIBH [15] i powinno poprawić dokładność procedury bramkowania. W ten sposób MANIV ułatwi zarówno pokładową procedurę obrazowania w celu pozycjonowania pacjenta, jak i dokładność dostarczania wiązki. W kontekście terapii protonowej zamrożenie ruchu guza dzięki trybowi SL pozwoliłoby leczyć guzy klatki piersiowej i jamy brzusznej poprzez radykalne zmniejszenie niepewności geometrycznych związanych z ruchem, które do tej pory uniemożliwiały zapewnienie zadowalającej solidności planowanego rozkładu dawki.
  • Tryb wentylacji kontrolowanej objętością (VC) ogranicza zarówno częstość oddechów, jak i objętość oddechową mierzoną na podstawie parametrów oddychania spontanicznego pacjenta i narzuca całkowicie regularny wzorzec oddychania bez zwiększania przesunięcia linii podstawowej guza [15,16]. Stabilizacja wzorca oddychania w czasie byłaby korzystna dla strategii śledzenia. Możemy postawić hipotezę, że regularne oddychanie i ruchy guza narzucone przez MANIV zmniejszyłyby liczbę aktualizacji modelu i całkowity czas trwania leczenia, przy znacznym wzroście wydajności techniki. W mniejszym stopniu poprawiłaby się również dokładność techniki [17].

Podsumowując, nasza grupa wykazała już, że MANIV był wykonalny i bezpieczny na małych kohortach ochotników i pacjentów oraz znacząco poprawił regularność ruchów związanych z oddychaniem lub BH monitorowanych za pomocą dynamicznego MRI w czasie rzeczywistym [15,16]. Opierając się na tych bardzo zachęcających wynikach przedklinicznych, MANIV może znacznie uprościć i ulepszyć wszystkie strategie zarządzania ruchem zarówno w terapii fotonowej, jak i protonowej. Jednak dalsze badania kliniczne są nadal wymagane w rzeczywistych warunkach leczenia, aby potwierdzić jego zastosowanie w rutynowej praktyce klinicznej. Obejmują one kliniczne wdrożenie respiratora w środowisku LINAC oraz ilościową ocenę wartości dodanej MANIV dla wyżej wymienionych technik łagodzenia.

Projekt badawczy W pierwszej kolejności planujemy wdrożyć MANIV w przepływie pracy pacjenta oraz zweryfikować i zoptymalizować naszą pokładową procedurę obrazowania w celu ilościowego określenia ruchu szczątkowego lub regularności ruchu. Następnie przeprowadzimy 4 badania kliniczne, z których każde zbada wartość dodaną MANIV dla określonej strategii zarządzania ruchem.

A) Faza przedkliniczna:

MANIV został połączony z centrum kontrolnym naszych LINAC-ów w celu monitorowania parametrów oddychania MANIV. Ruch wewnątrzfrakcyjny będzie monitorowany podczas zabiegów bramkowania przy użyciu CT z wiązką stożkową (CBCT). Obliczanie ruchu z tych urządzeń będzie wymagało użycia eksperymentalnych modeli matematycznych w celu wywnioskowania trójwymiarowej trajektorii guza z jego dwuwymiarowych projekcji promieni rentgenowskich. W literaturze opisano pięć modeli [18,19,20,21,22]. Metoda Poulsena i wsp. [22] oparta na podejściu probabilistycznym jest najdokładniejsza z submilimetrycznym błędem resztkowym [23]. Zwalidowaliśmy już tę metodę w środowisku naszych aparatów terapeutycznych z dynamicznym fantomem klatki piersiowej (model 008A CIRS®), a teraz jesteśmy w stanie analizować ruch wewnątrzfrakcyjny na podstawie danych obrazowych pacjentów leczonych naszymi LINAC-ami.

B) Faza kliniczna:

We wszystkich badaniach klinicznych subiektywna i obiektywna tolerancja pacjenta będzie monitorowana podczas MANIV za pomocą kwestionariuszy komfortu (skala Likerta i wizualna skala analogowa) oraz parametrów życiowych (częstość bicia serca, SpO2, etCO2). Analizę mocy statystycznej przeprowadzono przy użyciu oprogramowania statystycznego PASS 14.0.7.

  1. Poprawa bramkowania oddechowego za pomocą DIBH indukowanej MANIV w raku wątroby i płuc RT:

    • Projekt: nieporównawcze prospektywne badanie interwencyjne.
    • Populacja: Pacjenci z pierwotną lub wtórną neoplazją wątroby lub płuc kwalifikujący się do radioterapii.
    • Metoda: Naświetlanie będzie miało miejsce podczas DIBH indukowanej przez MANIV (Bellavista 1000, IMTMedical®) w trybie SL. Zostanie dodany tlen (FiO2 60%), aby bezpiecznie i łatwo przedłużyć czas trwania DIBH do 40-50 sekund, aby umożliwić całkowite dostarczenie wiązki zabiegowej [13]. Przed rozpoczęciem leczenia radiolog interwencyjny wszczepi do guza nieprzezroczysty dla promieni rentgenowskich fiducial, aby ułatwić monitorowanie położenia guza za pomocą obrazowania pokładowego. Resztkowe przesunięcie linii podstawowej guza i ruch będą zatem mierzone podczas dostarczania wiązki i wykorzystane do ponownego obliczenia optymalnych marginesów bezpieczeństwa, które zapewniają odpowiednie pokrycie dawki co najmniej 90% guzów, zgodnie z zaleceniami literaturowymi [24]. Porównamy również te marginesy bezpieczeństwa obliczone w warunkach MANIV z tymi rutynowo stosowanymi w warunkach swobodnego oddychania (z dopasowanej kohorty retrospektywnej), aby oszacować zysk pod względem zmniejszenia marginesu.
    • Główny wynik: Możliwość uzupełnienia leczenia wentylacją mechaniczną.
    • Wynik drugorzędowy: a) Odsetek guzów otrzymujących przepisaną dawkę. b) Ponowne obliczenie marginesów bezpieczeństwa dostosowanych do MANIV w trybie SL i zmniejszenie marginesu w porównaniu z konwencjonalnym oddechem swobodnym RT.
    • Statystyczna analiza mocy: Biorąc pod uwagę dobre i złe progi wykonalności wynoszące odpowiednio 85% i 50% oraz zakładając, że co najmniej 75% populacji pacjentów zakończy leczenie proponowaną techniką, potrzebnych jest łącznie 16 pacjentów (poziom alfa 0,05 i poziom beta 0,9 ).
  2. Poprawa bramkowania oddechowego za pomocą MANIV-Induced DIBH dla RT piersi:

    • Schemat: Randomizowane badanie kontrolowane z równie prawdopodobną randomizacją przez blok 4 w 2 ramionach: ramię interwencyjne będzie leczone DIBH indukowaną MANIV, a ramię kontrolne leczone spontaniczną DIBH
    • Populacja: Chore z nowotworem lewej piersi kwalifikujące się do leczenia radioterapią.
    • Metoda: Pacjenci w ramieniu interwencyjnym będą leczeni w takich samych warunkach, jak opisano powyżej. Optyczne obrazowanie powierzchni (VisionRT® - Identyfikacja®) będzie wykorzystywane do monitorowania w czasie rzeczywistym pozycji piersi podczas dostarczania wiązki. Na podstawie tych informacji średnie przemieszczenie piersi zostanie porównane między dwoma ramionami. Planowana dawka dla zagrożonych narządów (serce, płuca) również zostanie obliczona i porównana między obiema ramionami. Współczynnik konwersji z techniki DIBH na leczenie swobodnym oddychaniem zostanie przeanalizowany w każdym ramieniu jako surogat skuteczności strategii DIBH. Zabieg rzeczywiście będzie wykonywany w swobodnym oddychaniu, gdy pacjent nie będzie w stanie utrzymać DIBH przez wystarczająco długi czas, aby przeprowadzić zabieg.
    • Pierwszorzędowy wynik: średnie przemieszczenia gruczołu sutkowego podczas leczenia.
    • Wyniki drugorzędne: a) Planowana dawka dla zagrożonych narządów (zwłaszcza serca i płuc) b) Proporcja konwersji do swobodnego oddechu w każdym ramieniu.
    • Statystyczna analiza mocy: w każdym ramieniu należy uwzględnić 27 pacjentek, aby wykluczyć dodatkowe odchylenie gruczołu sutkowego o 1 mm podczas leczenia (margines równoważności wynoszący 1 mm) przy użyciu niezależnego testu proporcji t dla 2 próbek (jednostronnego) do osiągnąć moc statystyczną 95 % (błąd alfa = 2,5 %).
  3. Poprawa śledzenia oddechu w czasie rzeczywistym w trybie VC:

    • Projekt: nieporównawcze prospektywne badanie interwencyjne.
    • Populacja: Pacjenci z pierwotną lub wtórną neoplazją wątroby kwalifikujący się do leczenia radioterapią.
    • Metoda: Podczas leczenia pacjenci będą wentylowani w trybie VC. Dla każdej frakcji zbierany będzie czas obróbki, liczba rekonstrukcji modelu śledzącego oraz błędy korelacji modelu. Te same informacje zostaną pozyskane z dopasowanej retrospektywnej kohorty leczonej przez śledzenie oddechu spontanicznego.
    • Główny wynik: średni czas trwania ułamka.
    • Wyniki drugorzędne: a) błędy korelacji modelu, b) dokładność śledzenia
    • Statystyczna analiza mocy: 20 pacjentów należy włączyć do obu kohort (prospektywnej i retrospektywnej), aby wykazać skrócenie średniego czasu leczenia (wielkość efektu = 0,6) za pomocą niezależnego testu t dla 2 próbek (jednostronnego) w celu uzyskania statystycznego moc 80% (błąd apha = 5%).
  4. Mechanicznie indukowane wstrzymania oddechu dla bramkowanego PBS-PT:

    • Projekt: nieporównawcze obserwacyjne badanie prospektywne.
    • Populacja: Pacjenci włączeni do badania nr 1
    • Metoda: dane dotyczące położenia guza i jego resztkowego ruchu od pacjentów włączonych do badania nr 1 zostaną wykorzystane do obliczenia planowanego i dostarczonego in silico rozkładu dawki za pomocą PBS PT. Laboratorium MIRO (UCL-IREC ) opracowało kompleksowe narzędzia do symulacji dostarczania leczenia na obrazach TK pacjentów przy użyciu silnika dawki Monte Carlo MCsquare [25], w połączeniu z akwizycją pliku dziennika [26]. W ten sposób będziemy mogli zweryfikować nasze podejście in silico we współpracy z IBA, jako pierwszy krok przed przeprowadzeniem badań prospektywnych w celu walidacji klinicznej tego podejścia.
    • Główny wynik: dawka dostarczona w ilości 95, 98 i 100% objętości każdego guza.
    • Statystyczna analiza mocy : nie dotyczy. Pacjenci z badania nr 1 (Poprawa bramkowania oddechowego w trybie SL) zostaną uwzględnieni.

      1. Dhont, J., Vandemeulebroucke, J., Burghelea, M., Poels, K., Depuydt, T., Van Den Begin, R., … Verellen, D. (2018). Długo- i krótkookresowa zmienność oddychania indukowała ruch guza w płucach i wątrobie w trakcie leczenia radioterapią. Radioterapia i Onkologia, 126(2), 339 346. https://doi.org/10.1016/j.radonc.2017.09.001
      2. Bert, C. i Durante, M. (2011). Ruch w radioterapii: terapia cząsteczkowa. Fizyka w medycynie i biologii, 56(16), R113 R144. https://doi.org/10.1088/0031-9155/56/16/r01
      3. Korreman, SS (2012). Ruch w radioterapii: terapia fotonowa. Fizyka w medycynie i biologii, 57(23), R161 R191. https://doi.org/10.1088/0031-9155/57/23/r161
      4. Wolthaus, JWH, Sonke, J.-J., van Herk, M., Belderbos, JSA, Rossi, MMG, Lebesque, JV i Damen, EMF (2008). Porównanie różnych strategii wykorzystania czterowymiarowej tomografii komputerowej w planowaniu leczenia pacjentów z rakiem płuca. International Journal of Radiation Oncology * Biology * Physics, 70 (4), 1229 1238. https://doi.org/10.1016/j.ijrobp.2007.11.042
      5. Nissen, HD i Appelt, AL (2013). Ulepszona dawka serca, płuc i dawki docelowej z głębokim wstrzymaniem oddechu w dużej serii klinicznej pacjentów z rakiem piersi. Radioterapia i Onkologia, 106(1), 28 32. https://doi.org/10.1016/j.radonc.2012.10.016
      6. Shiinoki, T., Hanazawa, H., Yuasa, Y., Fujimoto, K., Uehara, T. i Shibuya, K. (2017). Weryfikacja radioterapii bramkowanej oddechowo za pomocą nowego systemu radioterapii do śledzenia guza w czasie rzeczywistym z wykorzystaniem obrazów EPID i pliku dziennika. Fizyka w medycynie i biologii, 62 (4), 1585 1599. https://doi.org/10.1088/1361-6560/aa587d
      7. Bartlett, FR, Colgan, RM, Carr, K., Donovan, EM, McNair, HA, Locke, I.,… Kirby, AM (2013). Badanie HeartSpare w Wielkiej Brytanii: Randomizowana ocena dobrowolnego wstrzymania oddechu na głębokim wdechu u kobiet poddawanych radioterapii piersi. Radioterapia i Onkologia, 108(2), 242 247. https://doi.org/10.1016/j.radonc.2013.04.021
      8. Roth, J., Engenhart-Cabillic, R., Eberhardt, L., Timmesfeld, N. i Strassmann, G. (2011). Wstępnie natlenione hiperwentylowane promieniowanie wywołane bezdechem hipokapnicznym (PHAIR) u pacjentów z rakiem piersi. Radioterapia i Onkologia, 100(2), 231 235. https://doi.org/10.1016/j.radonc.2011.02.017
      9. Kaza, E., Dunlop, A., Panek, R., Collins, DJ, Orton, M., Symonds-Tayler, R., … Leach, MO (2017). Odtwarzalność objętości płuc pod kontrolą ABC i samopodtrzymującym się wstrzymywaniem oddechu. Journal of Applied Clinical Medical Physics, 18(2), 154 162. https://doi.org/10.1002/acm2.12034
      10. Dieterich, S., Zielony, O. i Booth, J. (2018). Cele SBRT, które poruszają się podczas oddychania. Physica Medica, 56, 19 24. https://doi.org/10.1016/j.ejmp.2018.10.021
      11. Crop, F., Lacornerie, T., Szymczak, H., Felin, A., Bailleux, C., Mirabel, X. i Lartigau, E. (2014). Analiza czasu leczenia i interwencji technicznej zrobotyzowanego systemu radioterapii stereotaktycznej. Technologia w badaniach i leczeniu raka, 13(1), 29 35. https://doi.org/10.7785/tcrt.2012.500359
      12. Parkes, MJ, Green, S., Stevens, AM, Parveen, S., Stephens, R. i Clutton-Brock, TH (2016). Zmniejszenie zmienności oddychania wewnątrz pacjenta w celu zastosowania radioterapii u przytomnych, nieuspokojonych pacjentów z chorobą nowotworową za pomocą mechanicznego respiratora. The British Journal of Radiology, 89(1062), 20150741. https://doi.org/10.1259/bjr.20150741
      13. Parkes, MJ, Green, S., Stevens, AM, Parveen, S., Stephens, R. i Clutton-Brock, TH (2016b). Bezpieczne przedłużanie pojedynczych wstrzymań oddechu do >5 min u pacjentów z chorobą nowotworową; wykonalność i zastosowania radioterapii. The British Journal of Radiology, 89(1063), 20160194. https://doi.org/10.1259/bjr.20160194
      14. West, NS, Parkes, MJ, Snowden, C., Prentis, J., McKenna, J., Iqbal, MS, … Walker, C. (2019). Łagodzenie ruchów oddechowych w radioterapii: szybka, płytka, nieinwazyjna wentylacja mechaniczna dla celów wewnętrznych klatki piersiowej. International Journal of Radiation Oncology*Biology*Physics, 103(4), 1004 1010. https://doi.org/10.1016/j.ijrobp.2018.11.040
      15. Van Ooteghem, G., Dasnoy-Sumell, D., Lambrecht, M., Reychler, G., Liistro, G., Sterpin, E., & Geets, X. (2019). Nieinwazyjna wentylacja wspomagana mechanicznie: krok naprzód w modulacji i poprawie powtarzalności ruchu związanego z oddychaniem w radioterapii. Radioterapia i Onkologia, 133, 132 139. https://doi.org/10.1016/j.radonc.2018.12.026
      16. Van Ooteghem, G., Dasnoy-Sumell, D., Lee, JA i Geets, X. (2019). Wspomagana mechanicznie i nieinwazyjna wentylacja w radioterapii: bezpieczna technika regulowania i modulowania wewnętrznego ruchu guza. Radioterapia i Onkologia, 141, 283 291. https://doi.org/10.1016/j.radonc.2019.09.021
      17. Akino, Y., Sumida, I., Shiomi, H., Higashinaka, N., Murashima, Y., Hayashida, M., … Ogawa, K. (2018). Ocena dokładności systemu śledzenia oddechu CyberKnife SynchronyTM przy użyciu plastikowego scyntylatora. Fizyka medyczna, 45(8), 3506 3515. https://doi.org/10.1002/mp.13028
      18. Chi, Y., Rezaeian, NH, Shen, C., Zhou, Y., Lu, W., Yang, M., … Jia, X. (2017). Nowa metoda rekonstrukcji wewnątrzfrakcyjnego ruchu prostaty w terapii łukiem modulowanym wolumetrycznie. Fizyka w medycynie i biologii, 62(13), 5509 5530. https://doi.org/10.1088/1361-6560/aa6e37
      19. Li, R., Fahimian, BP i Xing, L. (2011). Bayesowskie podejście do lokalizacji guza w 3D w czasie rzeczywistym za pomocą monoskopowego obrazowania rentgenowskiego podczas leczenia. Fizyka medyczna, 38(7), 4205 4214. https://doi.org/10.1118/1.3598435
      20. Shieh, CC, Caillet, V., Dunbar, M., Keall, PJ, Booth, JT, Hardcastle, N., … Feain, I. (2017). Podejście bayesowskie do trójwymiarowego śledzenia guza bez markera przy użyciu obrazowania kV podczas radioterapii płuc. Fizyka w medycynie i biologii, 62(8), 3065 3080. https://doi.org/10.1088/1361-6560/aa6393
      21. Chung, H., Poulsen, PR, Keall, PJ, Cho, S. i Cho, B. (2016). Rekonstrukcja trajektorii wszczepionych znaczników z obrazów projekcji CT z wiązką stożkową przy użyciu modelowania korelacji międzywymiarowych. Fizyka medyczna, 43 (8 część 1), 4643 4654. https://doi.org/10.1118/1.4958678
      22. Poulsen, PR, Cho, B. i Keall, PJ (2008). Metoda szacowania średniej pozycji, wielkości ruchu, korelacji ruchu i trajektorii guza na podstawie projekcji tomografii komputerowej z wiązką stożkową do radioterapii sterowanej obrazem. International Journal of Radiation Oncology * Biology * Physics, 72 (5), 1587 1596. https://doi.org/10.1016/j.ijrobp.2008.07.037
      23. Montanaro, T., Nguyen, DT, Keall, PJ, Booth, J., Caillet, V., Eade, T., … Shieh, CC-C. (2018). Porównanie metod śledzenia celów w czasie rzeczywistym, opartych na promieniowaniu rentgenowskim, zamontowanych na gantry. Fizyka medyczna, 45(3), 1222 1232. https://doi.org/10.1002/mp.12765
      24. van Herk, M., Remeijer, P., Rasch, C. i Lebesque, JV (2000). Prawdopodobieństwo prawidłowej dawki docelowej: histogramy dawka-populacja do wyznaczania marginesów leczenia w radioterapii. International Journal of Radiation Oncology * Biology * Physics, 47 (4), 1121 1135. https://doi.org/10.1016/s0360-3016(00)00518-6
      25. Souris, K., Lee, JA i Sterpin, E. (2016). Szybka, uniwersalna symulacja Monte Carlo do terapii protonowej z wykorzystaniem wielo- i wielordzeniowych architektur procesorów. Fizyka medyczna, 43(4), 1700 1712. https://doi.org/10.1118/1.4943377
      26. Toscano, S., Souris, K., Gomà, C., Barragán-Montero, A., Puydupin, S., Stappen, FV, … Sterpin, E. (2019). Wpływ niepewności plików dziennika maszyny na zapewnienie jakości dostarczania leczenia za pomocą skanowania wiązką protonów. Fizyka w medycynie i biologii, 64 (9), 095021. https://doi.org/10.1088/1361-6560/ab120c

Typ studiów

Interwencyjne

Zapisy (Szacowany)

241

Faza

  • Nie dotyczy

Kontakty i lokalizacje

Ta sekcja zawiera dane kontaktowe osób prowadzących badanie oraz informacje o tym, gdzie badanie jest przeprowadzane.

Lokalizacje studiów

    • Bruxelles
      • Woluwe-Saint-Lambert, Bruxelles, Belgia, 1200
        • Cliniques Universitaires Saint-Luc

Kryteria uczestnictwa

Badacze szukają osób, które pasują do określonego opisu, zwanego kryteriami kwalifikacyjnymi. Niektóre przykłady tych kryteriów to ogólny stan zdrowia danej osoby lub wcześniejsze leczenie.

Kryteria kwalifikacji

Wiek uprawniający do nauki

18 lat i starsze (Dorosły, Starszy dorosły)

Akceptuje zdrowych ochotników

Nie

Opis

  • Kryteria przyjęcia:

    1. Walidacja zoptymalizowanej pod kątem MANIV strategii bramkowania dla guzów piersi:

      Chore z guzami lewej piersi kwalifikujące się do radioterapii techniką wstrzymania oddechu.

    2. Walidacja zoptymalizowanej strategii bramkowania MANIV dla guzów płuc/wątroby:

      Pacjenci z nowotworami płuc (pierwotny lub wtórny) lub wątroby (pierwotny lub wtórny) kwalifikujący się do radioterapii stereotaktycznej.

    3. Walidacja zoptymalizowanej pod kątem MANIV strategii śledzenia guzów wątroby:

      Część 1: Pacjenci z nowotworem wątroby (pierwotnym lub wtórnym) kwalifikujący się do radioterapii stereotaktycznej na urządzeniu Cyberknife® ośrodka Oscar Lambret w Lille (Francja).

      Część 2: Pacjenci z nowotworem wątroby (pierwotnym lub wtórnym) leczeni za pomocą śledzenia oddechu za pomocą Cyberknife® w ośrodku Oscar Lambret w Lille (Francja).

    4 - Ocena leczenia terapią protonową dostarczaną in silico do guzów ruchomych za pomocą MANIV w trybie DIBH: Pacjenci włączeni do badania dotyczącego optymalizacji strategii bramkowania.

  • Kryteria wyłączenia:

    • historia samoistnej odmy opłucnowej

Plan studiów

Ta sekcja zawiera szczegółowe informacje na temat planu badania, w tym sposób zaprojektowania badania i jego pomiary.

Jak projektuje się badanie?

Szczegóły projektu

  • Główny cel: Leczenie
  • Przydział: Randomizowane
  • Model interwencyjny: Przydział równoległy
  • Maskowanie: Brak (otwarta etykieta)

Broń i interwencje

Grupa uczestników / Arm
Interwencja / Leczenie
Aktywny komparator: Ramię nr 1 — leczenie standardowe — pierś DIBH
Pacjenci będą leczeni podczas spontanicznego wstrzymywania oddechu, co jest uważane za złoty standard radioterapii raka lewej piersi.
przeprowadzono na akceleratorach liniowych Varian® Halcyon LINAC i Infinity Elekta® akceleratorach liniowych
Eksperymentalny: Ramię nr 4 – Interwencyjne – Wątroba/Płuco MANIV VC
Podczas leczenia pacjenci będą wentylowani w trybie VC. Dla każdej frakcji zbierany będzie czas obróbki, liczba rekonstrukcji modelu śledzącego oraz błędy korelacji modelu. Te same informacje zostaną pozyskane z dopasowanej retrospektywnej kohorty leczonej przez śledzenie oddechu spontanicznego.
respirator mechaniczny (Bellavista 1000, IMTmedical) będzie używany w Varian® Halcyon LINAC i Infinity Elekta® akcelerator liniowy
Inny: Ramię nr 5 – Wątroba/Płuca MANIV DIBH dla PT
Dane dotyczące położenia guza i jego resztkowego ruchu od pacjentów włączonych do ramienia nr 3 zostaną wykorzystane do obliczenia planowanego i dostarczonego in silico rozkładu dawki za pomocą PBS PT. Laboratorium MIRO (UCLouvain – IREC) opracowało kompleksowe narzędzia do symulacji dostarczania leczenia na obrazach TK pacjentów przy użyciu silnika dawki Monte Carlo MCsquare [25], w połączeniu z akwizycją pliku dziennika [26]. W ten sposób będziemy mogli zweryfikować nasze podejście in silico we współpracy z IBA, jako pierwszy krok przed przeprowadzeniem badań prospektywnych w celu walidacji klinicznej tego podejścia.
respirator mechaniczny (Bellavista 1000, IMTmedical) będzie używany w Varian® Halcyon LINAC i Infinity Elekta® akcelerator liniowy
Eksperymentalny: Ramię nr 2 - interwencyjne - pierś MANIV DIBH
Naświetlanie będzie miało miejsce podczas DIBH indukowanej przez MANIV (Bellavista 1000, IMTMedical®) w trybie SL. Zostanie dodany tlen (FiO2 60%), aby bezpiecznie i łatwo przedłużyć czas trwania DIBH do 30 sekund, aby umożliwić całkowite dostarczenie wiązki zabiegowej.
respirator mechaniczny (Bellavista 1000, IMTmedical) będzie używany w Varian® Halcyon LINAC i Infinity Elekta® akcelerator liniowy
Eksperymentalny: Ramię nr 3 – interwencyjne – wątroba/płuca MANIV DIBH
Naświetlanie będzie miało miejsce podczas DIBH indukowanej przez MANIV (Bellavista 1000, IMTMedical®) w trybie SL. Zostanie dodany tlen (FiO2 60%), aby bezpiecznie i łatwo przedłużyć czas trwania DIBH do 30 sekund, aby umożliwić całkowite dostarczenie wiązki zabiegowej [13]. Przed rozpoczęciem leczenia radiolog interwencyjny wszczepi do guza nieprzezroczysty dla promieni rentgenowskich fiducial, aby ułatwić monitorowanie położenia guza za pomocą obrazowania pokładowego. Resztkowe przesunięcie linii podstawowej guza i ruch będą zatem mierzone podczas dostarczania wiązki i wykorzystane do ponownego obliczenia optymalnych marginesów bezpieczeństwa, które zapewniają odpowiednie pokrycie dawki co najmniej 90% guzów, zgodnie z zaleceniami literaturowymi [24]. Porównamy również te marginesy bezpieczeństwa obliczone w warunkach MANIV z tymi rutynowo stosowanymi w warunkach swobodnego oddychania, aby oszacować zysk pod względem zmniejszenia marginesu.
respirator mechaniczny (Bellavista 1000, IMTmedical) będzie używany w Varian® Halcyon LINAC i Infinity Elekta® akcelerator liniowy

Co mierzy badanie?

Podstawowe miary wyniku

Miara wyniku
Opis środka
Ramy czasowe
Walidacja zoptymalizowanej pod kątem MANIV strategii bramkowania dla guzów piersi
Ramy czasowe: do ukończenia studiów, średnio 3 tygodnie
średnie przemieszczenia 3D gruczołu piersiowego podczas dostarczania leczenia.
do ukończenia studiów, średnio 3 tygodnie
Walidacja strategii śledzenia zoptymalizowanej pod kątem MANIV
Ramy czasowe: do ukończenia studiów, średnio 2 tygodnie
Średni czas potrzebny na dostarczenie ułamka
do ukończenia studiów, średnio 2 tygodnie
Ocena in silico żywotności przy leczeniu protonoterapią w trybie SL
Ramy czasowe: do ukończenia studiów, średnio 2 tygodnie
% objętości CTV otrzymującej co najmniej dany poziom dawki przez pacjenta
do ukończenia studiów, średnio 2 tygodnie
Walidacja zoptymalizowanej pod kątem MANIV strategii bramkowania dla nowotworów płuc i wątroby
Ramy czasowe: do ukończenia studiów, średnio 2 tygodnie
Odsetek pacjentów skutecznie leczonych MANIV
do ukończenia studiów, średnio 2 tygodnie

Współpracownicy i badacze

Tutaj znajdziesz osoby i organizacje zaangażowane w to badanie.

Śledczy

  • Krzesło do nauki: Geneviève Van Ooteghem, MD,PhD, Cliniques Universitaires Saint-Luc, Brussels, Belgium
  • Krzesło do nauki: David Pasquier, MD,PhD, Centre Oscar Lambret, Lille, France
  • Główny śledczy: Xavier Geets, MD,PhD, Cliniques Universitaires Saint-Luc, Brussels, Belgium
  • Krzesło do nauki: Loïc Vander Veken, MD, Cliniques Universitaires Saint-Luc,Brussels, Belgium

Daty zapisu na studia

Daty te śledzą postęp w przesyłaniu rekordów badań i podsumowań wyników do ClinicalTrials.gov. Zapisy badań i zgłoszone wyniki są przeglądane przez National Library of Medicine (NLM), aby upewnić się, że spełniają określone standardy kontroli jakości, zanim zostaną opublikowane na publicznej stronie internetowej.

Główne daty studiów

Rozpoczęcie studiów (Rzeczywisty)

3 lipca 2020

Zakończenie podstawowe (Szacowany)

30 września 2024

Ukończenie studiów (Szacowany)

30 września 2024

Daty rejestracji na studia

Pierwszy przesłany

25 czerwca 2020

Pierwszy przesłany, który spełnia kryteria kontroli jakości

29 czerwca 2020

Pierwszy wysłany (Rzeczywisty)

7 lipca 2020

Aktualizacje rekordów badań

Ostatnia wysłana aktualizacja (Rzeczywisty)

1 czerwca 2023

Ostatnia przesłana aktualizacja, która spełniała kryteria kontroli jakości

30 maja 2023

Ostatnia weryfikacja

1 maja 2023

Więcej informacji

Terminy związane z tym badaniem

Inne numery identyfikacyjne badania

  • 2020/03FEV/065

Informacje o lekach i urządzeniach, dokumenty badawcze

Bada produkt leczniczy regulowany przez amerykańską FDA

Nie

Bada produkt urządzenia regulowany przez amerykańską FDA

Nie

Te informacje zostały pobrane bezpośrednio ze strony internetowej clinicaltrials.gov bez żadnych zmian. Jeśli chcesz zmienić, usunąć lub zaktualizować dane swojego badania, skontaktuj się z register@clinicaltrials.gov. Gdy tylko zmiana zostanie wprowadzona na stronie clinicaltrials.gov, zostanie ona automatycznie zaktualizowana również na naszej stronie internetowej .

Subskrybuj