Möjlighet av MR-informerad adaptiv markörfri SBRT hos patienter med bilaterala höftproteser som genomgår SBRT för lokaliserad prostatacancer (HIP-PRO)

Höftersättningar och prostatacancer är oberoende och båda tillsammans ökar utbredda i den åldrande befolkningen. I USA var förekomsten av höftproteser bland män 1,1 miljoner 20101, med cirka 500 000 höftproteser som utförs årligen. Bilateral total höftersättning rekommenderas för patienter med artros som påverkar båda höftleden. Cirka 10-25% av de totala höftersättningspatienterna genomgår bilaterala procedurer. Stereotaktisk strålbehandling (SBRT) har antagits allmänt som en effektiv behandling för lokaliserad prostatacancer, vilket erbjuder hög precision och minskad behandlingstid på grund av konventionellt fraktionerad strålbehandling utan att öka toxiciteten eller innefatta onkologiska resultat. Därför har användningen av SBRT för behandling av lokaliserad prostatacancer ökat avsevärt. En kohortstudie som använde data från 302 035 patienter i den nationella cancerdatabasen visade att användning av SBRT för prostatacancer ökade från 0,2% 2004 till 12,4% 2020 i USA.

Både CT och MR-styrd SBRT uppvisar emellertid unika utmaningar för patienter med prostatacancer och bilaterala höftproteser. Metalliska implantat, såsom höftproteser, producerar artefakter och magnetiska känslighetsproblem som kan dölja MR -avbildning nära protesplatserna, vilket potentiellt komplicerar målkonturering och planering. Med tanke på prostatakörtelns närhet till bäckenet, som innehåller höftleden, kan patienter med bilaterala höftproteser ha betydande avbildningsföremål som kan försämra MR-styrd strålbehandlingskvalitet. CT-baserad SBRT påverkas mindre av metalliska artefakter, men det saknar den mjukvävnadsupplösningen som behövs för exakt prostata- och åravgränsning, en gap MR-avbildning är unikt placerad för att fylla.

Lågfält MR-system är mindre benägna att få känslighetsföremål, inklusive de som härstammar från metalliska implantat. Som ett resultat förväntas signalförlust och distorsion endast inträffa i omedelbar närhet av implantatet, vilket gör dessa system särskilt fördelaktiga för att avbilda patienter med höftimplantat. En prospektiv studie kvantitativt och kvalitativt jämförde storleken på metall total höftartroplastikinducerade avbildningsartefakter in vivo mellan 1,5T (dvs. Högfält) och 0,55T (lågfält) MRI hos 15 patienter. Kvalitativ artefaktstorlek bedömdes i genomsnitt som måttlig till liten på 0,55T och så stor till måttlig på 1,5T av 2 Fellowship-utbildade muskuloskeletala radiologer. Dessutom var metallartefakternas områden och diametrar mindre på 0,55T jämfört med 1,5T MR för alla sekvenser (varje P> 0,016).

Med tanke på begränsningarna i nuvarande avbildningssystem föreslår vi en mer flexibel lösning: ett två-rumssystem som omfattar en lågfält MR-skanner för optimal bildkvalitet och en C-arm linjär accelerator för snabb behandling av behandling. Patientöverföring mellan MR-enheten och den linjära acceleratorn kommer att utföras med ett skyttelsystem som använder en luftbärande patientplattform för båda procedurerna. Denna installation skulle möjliggöra avbildning av hög kvalitet med minskade artefakter samtidigt som man säkerställer effektiva behandlingstider, vilket hanterar det nuvarande gapet hos SBRT för patienter med bilaterala höftproteser. Detta skyttelsystem är MR-kompatibelt och använder en luftbärande teknik som gör det möjligt för patienten att bli enkelt rörd av en överföringssläd från MR-skanner soffa till LINAC utan någon rörelse från deras sida eftersom den använder samma patientplattform med behandling med hjälp av stöd, immobiliseringsenheter och stereotaktiska verktyg för båda procedurerna. Detta innebär att patienten skannas och behandlas i samma position, vilket minimerar risken för translationella och/eller rotationspositionsförändringar under överföring mellan båda enheterna. Således är maximal användning av bildbaserad planeringsdata möjlig. Genom att integrera en lågfält MR-skanner med ett dedikerat behandlingsleveranssystem kan vi övervinna befintliga begränsningar och förbättra behandlingens precision för denna växande patientpopulation.