Möjlighet att använda realtids Cine-MRI för behandling av rörliga och deformerande tumörer

Exakt dostillförsel är fortfarande en av de svagaste aspekterna av strålbehandling, särskilt i fallet med bröst- och buktumörer, där signifikanta patientrörelser inträffar under dostillförseln (intrafraktionsrörelse). Sådan rörelse resulterar i geometriska och dosimetriska osäkerheter som äventyrar behandlingskvaliteten. Effektiv hantering av intrafraktionsrörelse är därför nyckeln till att realisera den fulla potentialen hos modern bildstyrd strålterapi (IGRT). Även om externa markörer har visat sig vara välkorrelerade med inre anatomi under en bildbehandlingssession, finns det ingen garanti för att dessa korrelationer kommer att fortsätta att existera och vara konstanta under hela behandlingens gång. I allmänhet har implanterade, radio-opaka frön visat sig vara mer tillförlitliga än externa markörer. Emellertid är implantation av fiducialer, vare sig de är radioopaka eller elektromagnetiska, nödvändigtvis invasiv och medför risken för associerade komplikationer - en fråga som blir särskilt viktig för cancerpatienter med försvagat immunförsvar. För närvarande är MR-avbildning den enda modaliteten som är icke-invasiv och ger volymetrisk information av hög kvalitet för hela kroppen.

Den "ideala" intrafraktionsrörelsehanteringen kräver fullständig spatio-temporal kunskap om den bestrålade anatomin. Men hittills finns det ingen klinisk metod för att direkt visualisera tumörvolymen under dosleverans. De flesta tekniker förlitar sig på externa eller interna surrogatmarkörer som ofta tillhandahåller (vanligtvis icke-volymetrisk) information med begränsad noggrannhet och tillförlitlighet. Dessutom medför interna markörer betydande "kostnader" för patienten när det gäller interventionskomplikationer och ökad bilddos. I detta arbete undersöker vi möjligheten att använda snabb MR-avbildning i rummet som ett icke-invasivt sätt att tillhandahålla mjukvävnadsbaserad, volymetrisk bildvägledning i realtid för kontinuerlig övervakning av målet och omgivande anatomi. Hittills har det inte gjorts någon systematisk undersökning av avbildningskraven för en integrerad MRI+linac för den specifika uppgiften att vägleda strålbehandling i realtid.