Utvärdering av effektiviteten av CyberKnife stereootaktisk strålkirurgi för ryggradstumörer

Spinaltumörer kan vara metastaser eller primära tumörer; de förra är vanligare. Cirka 40 % av cancerpatienterna kommer att ha spinal metastaser. Primär spinal tumör är relativt sällsynt och står för endast cirka 8% av spinal tumörer. För både metastaser och primärtumör är syftet med behandlingen att minska smärta, bibehålla eller förbättra neurologisk funktion samt bibehålla eller återställa ryggradens stabilitet.

Hos patienter som inte kan opereras eller behöver ytterligare behandling efter operationen kan strålbehandling lindra smärta, förlänga överlevnaden, förbättra operationens framgång och minska risken för metastaser och återfall. Men ryggradens komplexa anatomi och de många viktiga organen runt den gör strålbehandlingen utmanande. Högdosstrålbehandling är nödvändig för långtidskontroll av tumören och för att förhindra instabilitet i ryggraden; detta är dock omöjligt med traditionell strålbehandling på grund av närvaron av den strålkänsliga ryggmärgen. Resultaten tenderar därför att vara dåliga för stora och komplexa lesioner. CyberKnife - en stereotaktisk kroppsstrålningsterapiplattform (SBRT) som kombinerar en lätt linjär accelerator, en robotarm, ett bildsystem och ett respiratoriskt spårningssystem - erbjuder ett genomförbart tillvägagångssätt. Den kan uppnå submillimeternivåprecisionsbehandling under avbildningsvägledning.

För närvarande avgörs effektiviteten av CyberKnife-radiokirurgi för spinaltumörer genom att bedöma bildförändringar, lindring av kliniska symtom och nålbiopsi, men alla dessa metoder har begränsningar. Vid avbildning, till exempel, används förändring i lesionsvolym för att bedöma tumörregression, men storleken på en ryggradstumör är inte lätt att mäta och dessutom kan minskning av tumörvolymen efter behandling ta tid. Förändringar i signalintensitet efter behandling i konventionell magnetisk resonanstomografi (MRT) T1-viktade och T2-vägda sekvenser är svåra att tolka, och deras samband med behandlingseffektivitet är inte heller klart.

Generellt sett inträffar förändringar i tumörens mikroskopiska struktur och biologiska aktivitet mycket tidigare än förändringar i grov morfologi. Funktionell magnetisk resonanstomografi (fMRI) kan därför vara mer användbar än konventionell MRT för att bedöma behandlingssvar. I fMRI återspeglar sekvenser som diffusionsviktad avbildning (DWI), dynamisk kontrastförstärkt MRI (DCE-MRI) och diffusionskurtosavbildning (DKI) funktionell information om vävnader från olika perspektiv.

Tillämpning av artificiell intelligensteknologi för analys av medicinska bilddata är nu ett område för intensiv forskning. Denna nya metod, som kallas radiomik, kan hjälpa till att lösa många svåra kliniska problem. Genom att extrahera ett stort antal mycket representativa kvantitativa avbildningsegenskaper från medicinska bilddata med hög genomströmning kan radiomik hjälpa till att utvärdera behandlingseffektivitet och förutsäga prognos för spinaltumörer.

Utredarna har för avsikt att undersöka användningen av kombinationen av fMRI och radiomikalier för att utvärdera effektiviteten av CyberKnife-radiokirurgi för spinaltumörer. Metoden kommer att kunna utvärdera både volym- och funktionsförändringar i tumören och därmed ge viktig information för planering av individualiserade terapeutiska scheman för patienter med ryggradstumörer.