Электромагнитная навигация по интерстициальному катетеру для гинекологической брахитерапии (E-MINT)

Рак шейки матки представляет собой серьезную локальную и глобальную проблему здравоохранения. В 2017 году было предсказано, что у более 1500 канадских женщин разовьется рак шейки матки, и еще 400 должны были умереть от этого заболевания. Уровень заболеваемости раком шейки матки неуклонно снижается в развитых странах, в основном благодаря регулярным гинекологическим обследованиям и общественным программам вакцинации против вируса папилломы человека; однако на это заболевание приходится до 12% всех диагнозов рака у женщин в развивающихся странах, и оно ложится непропорционально тяжелым бременем на женщин-аборигенов по всей Канаде. Необходимо проделать большую работу для устранения различий в уходе и лечении рака шейки матки как в Канаде, так и во всем мире.

Стадия FIGO IA - IB1 считается локализованным заболеванием и лечится преимущественно хирургическим путем. В отличие от ранней стадии заболевания, опухоли, которые распространяются более чем на 4 см и выходят за пределы шейки матки, считаются местнораспространенными. Стандартом лечения местно-распространенного рака шейки матки, определяемого как стадии IB2–IVA по FIGO, является дистанционная лучевая терапия с одновременной химиотерапией с последующей брахитерапией.

Брахитерапия является важным компонентом терапевтического лечения, которое, как было показано, связано с улучшением местного контроля. Брахитерапия с высокой мощностью дозы включает лечение локального объемного заболевания с использованием дистанционно нагруженного источника иридия-192. В брахитерапии используется быстрое падение дозы, что позволяет центральному тазу получать очень высокую дозу, не затрагивая мочевой пузырь, прямую кишку, сигмовидную кишку и тонкую кишку. Это увеличение дозы выходит за рамки того, что обычно достижимо при использовании методов внешней лучевой терапии. В частности, адаптивная брахитерапия под визуальным контролем с использованием внутриполостных аппликаторов позволяет оптимизировать дозу и улучшает охват целевой дозы для опухолей ограниченного размера.

Было показано, что внутриполостные аппликаторы адекватны для покрытия симметричных небольших опухолей менее 30 см3. Однако при больших или сложных асимметричных опухолях с вовлечением влагалища или без него их недостаточно для охвата мишени при соблюдении толерантности к нормальным тканям. Чтобы компенсировать эти ограничения, были достигнуты улучшения в локальном контроле с использованием комбинированной интерстициальной и внутриполостной методики для больших опухолей. Комбинированные внутриполостные-интерстициальные аппликаторы были разработаны для нацеливания на опухоли, которые недостаточно закрыты только внутриполостными аппликаторами. Добавление интерстициальной техники включает в себя введение катетеров в опухоль, что обеспечивает более высокую дозу соответствия и сохранение нормальных тканей. Эта комбинированная методика показала свою эффективность при больших опухолях с обширным параметральным поражением, а также в случаях с неблагоприятной топографией. Используя этот комбинированный метод, интерстициальная адаптивная брахитерапия под визуальным контролем на основе промежности позволяет доставлять более высокие дозы в клинический целевой объем высокого риска без увеличения дозы на мочевой пузырь, прямую кишку или сигмовидную кишку.

Комбинированный рабочий процесс внутритканевой и внутриполостной брахитерапии при местнораспространенном раке шейки матки в Онкологическом центре Одетт обычно состоит из четырех лечебных фракций. Рабочий процесс начинается с оценочной МРТ перед брахитерапией, которая проводится перед брахитерапевтическим лечением, чтобы помочь в предварительном планировании глубины и местоположения катетера. Во время этой МРТ у пациентки будет установлен вагинальный цилиндр. Через 1-2 недели после МРТ проводится имплантация и лечение. Перед процедурой имплантации пациенту вводят легкую седацию и спинальную анестезию, после чего пациенту вводят вагинальный цилиндр (Best Medical Systems, Inc, Springfield VA). На вагинальный цилиндр надевают промежностный шаблон с центральным отверстием. Затем шаблон продвигают до тех пор, пока он не окажется на промежности пациента. Пластиковые катетеры (6F 24 см), содержащие металлические стилеты, вводят через шаблон и вдоль канавок вагинального цилиндра, проникая, таким образом, в промежность и во влагалище соответственно. Количество, положение и глубина используемых катетеров основаны на оценке МРТ перед брахитерапией. После процедуры имплантации шаблон пришивают к пациенту, и пациентку переводят в кабинет МРТ, где получают изображение ее анатомии с установленными катетерами и аппликаторами. Затем пациента отправляют на компьютерную томографию, которая будет использоваться для планирования лечения.

Планирование лечения включает регистрацию наборов данных КТ и МРТ. МРТ-изображения используются для идентификации органов мягких тканей, подверженных риску, и целей. КТ используется для идентификации катетеров, имплантированных пациенту. Используя информацию о том, где находится аппликатор/катетер по отношению к мишеням и органам, подверженным риску, распределение дозы предназначено для воздействия на рак, не затрагивая нормальные ткани. В тот же день, что и имплантация, проводится одна лечебная фракция, и пациент госпитализируется на ночь. На следующий день пациент может в качестве стандарта лечения, в зависимости от клинических показаний, пройти одну или две дополнительные фракции, разделенные не менее чем на 6 часов. Через неделю тот же процесс для первых двух фракций будет повторен для оставшихся двух фракций.

Было установлено, что во время введения катетеров они могут сходиться или расходиться, поскольку они прокалывают жесткие ткани по ходу имплантации. Без надлежащего визуального контроля интерстициальный имплантат, управляемый шаблоном, может привести к увеличению риска осложнений со стороны нормальных тканей. Наведение изображения в режиме реального времени для введения катетера зависит от учреждения, в Онкологическом центре Одетт трансабдоминальное ультразвуковое исследование используется для установки тандема, а совсем недавно трансректальное ультразвуковое исследование было исследовано для установки катетера. Другие формы управления катетером в реальном времени, используемые в различных центрах, включают рентгеноскопию, компьютерную томографию (КТ) и магнитно-резонансную томографию (МРТ).

Сообщалось, что качество внутритканевых имплантатов для брахитерапии является важным прогностическим фактором местного контроля и поздней токсичности. Качество имплантата зависит от геометрии катетеров, а при интерстициальной цервикальной брахитерапии визуальный контроль в реальном времени явно отсутствует.

В Онкологическом центре Одетт было проведено исследование с участием четырех пациентов, чтобы охарактеризовать величину отклонения и угла наклона катетера во время гинекологической интерстициальной брахитерапии с высокой мощностью дозы. Результаты этого исследования показали, что среднее значение максимального отклонения катетера на уровне ВБК составляет 9,1 мм +/- 3,2 мм (диапазон 3,0–18,4 мм) и может достигать 2 см на уровне ВБТ. Хотя отклонение катетера, наблюдаемое в этом исследовании, не привело к какому-либо значительному дозиметрическому воздействию, размер выборки был небольшим, и авторы исследования предположили, что для смягчения этого отклонения может потребоваться дальнейшее изучение ведения катетера в режиме реального времени, чтобы предотвратить субоптимальное качество плана.

Электромагнитное отслеживание может свести к минимуму неопределенность, связанную с качеством имплантата. Работа устройства электромагнитного слежения зависит от генератора поля, создающего магнитное поле, которое распространяется на интересующую анатомию. Отслеживаемый датчик в этой системе индуцирует зависящее от расстояния напряжение, которое используется для определения пространственного положения датчика в интересующем объеме. Эта технология широко используется в клинической практике, например, при хирургических вмешательствах, управлении биопсией и мониторинге движения.

Электромагнитная навигация может быть включена в рабочий процесс цервикальной интерстициальной брахитерапии как форма управления катетером в реальном времени. Благодаря включению этого руководства в текущий рабочий процесс возможно достижение более высокой степени точности в размещении катетера при использовании в сочетании с брахитерапией под визуальным контролем. Это исследование направлено на оценку эффективности электромагнитной навигации в рабочем процессе брахитерапии интерстициальной шейки матки под визуальным контролем промежности в рамках клинического испытания фазы I.