Dr. White je docentem radiologie, ředitelem muskuloskeletální radiologie na katedře radiologie; Dr. Boswell je profesorem radiologie a urologie a zástupcem předsedy katedry radiologie; dr. Whang je docentem klinické radiologie a lékařským ředitelem oddělení zobrazovacích metod, oddělení radiologie; a Dr. Duddalwar je docentem radiologie, oddělení radiologie, na Keck School of Medicine,University of Southern California University Hospital, Los Angeles, Kalifornie. Dr. Mandelin je rezidentem na oddělení radiační onkologie a pan Astrahan je vedoucím oddělení lékařské fyziky a docentem na oddělení radiační onkologie na Keck School of Medicine, University of Southern California University Hospital, Los Angeles, CA.

Image-guided radiation therapy (IGRT) využívá zobrazování v reálném čase k přesnější radioterapii s ohledem na nádory. Vývoj vysoce konformních technik radioterapie klade přísnější požadavky na přesnost zacílení svazku.

V praxi existují velké nejistoty ve vymezení objemu nádoru a v lokalizaci cíle v důsledku fyziologického pohybu orgánů. IGRT využívá ortogonální rentgenové záření k vizualizaci radioprostorových fiduciálních značek implantovaných uvnitř nádoru a v jeho blízkosti pro sledování v reálném čase během celého léčebného cyklu.1 Stereotaktická radiochirurgie (SRS), která se provádí v jedné frakci, a stereotaktická radioterapie (SRT),která se provádí až v 5 frakcích, byly vyvinuty ve Stanfordu a schváleny americkým Úřadem pro kontrolu potravin & a léčiv v roce 2001. Robot (obrázek 1) dodává vysoce fokusované 6MV fotonové záření z jednoho vysoce kolimovaného svazku pod stovkami úhlů. Obrázky 1 a 2demonstrují mnoho součástí radioterapeutického systému v trezorové místnosti, kde je pacient léčen.

Systém nepřetržitě synchronizuje dodávku paprsku s pohybem nádoru, což umožňuje významné snížení dávky v okrajích léčby a zároveň eliminuje nutnost zadržování dechu. Pacient nosí speciální vestu se světelnými diodami, které sledují nádor podle pacientova dýchání nebo jiných pohybů. Tento pohyb je detekován soustavou kamer umístěných na stropě. Tyto informace se zobrazují na monitoru počítače, kde je vytvořen dechový model, podle něhož lze v reálném čase upravit dávkování záření, včetně předpovědi umístění nádoru. Systém má vyměnitelné kolimátory o velikosti od 5 do 60 mm a využívá svého nekoplanárního uspořádání paprsku k dosažení submilimetrové přesnosti. Zobrazení kV v reálném čase se získává buď pomocí kostěných referenčních bodů (např. 6rozměrné sledování báze lební nebo páteře), nebo pomocí implantovaných radiografických fiduciálních značek (např. zlatých semen nebo cívek). Obrázek 3 ukazuje, jak se získávají digitálně rekonstruované rentgenové snímky, a porovnává, jak se fiduciální značky zobrazují na plánovacím počítačovém tomografu (CT)(syntetické snímky) s tím, jak se značky zobrazují během živého snímkování (snímky z kamery). Kombinované snímky, nazývané překryvy, pomáhají ověřit umístění pacienta a sledovat jeho pohyb.

Radiologovi se může zdát umístění fiduciálních značek adekvátní v tom smyslu, že jsou v blízkosti léze a poskytují systému prostorové informace, které potřebuje k přesnému ozařování. Avšak to, co se radiologovi může jevit jako adekvátní na CT snímcích, nemusí být přijatelné, protože sledování fiduciálů se získává pomocí ortogonálních snímků, z nichž se vytvářejí digitálně rekonstruované snímky.2 To může vést k překrývání značek, které nebudou použitelné. Tento jev je demonstrován na obrázcích 4 a 5, které ukazují schematické znázornění jaterního nádoru a fiduciálních značek.

Pokyny pro umístění fiduciálů

V ideálním případě by měl být jeden fiduciál umístěn uprostřed léčebného objemu (ve středu léze). Další fiduciály by měly být vycentrovány kolem objemu nádoru (v závorce léze superiorně, inferiorně, mediálně a laterálně). Optimálně by měly být markery umístěny v různých rovinách v osách x, y a z (Obrázek 6).3-5

Fiduciály by neměly být umístěny ve stejné rovině (např. ve stejné rovině axiálního CT obrazu) tak, aby s horizontem svíraly úhel přibližně 45 stupňů (Obrázek 7). Žádný fiduciál by neměl být vzdálen od léze více než 5 až 6 cm. Mezi fiduciálními značkami by mělo být minimálně 1,5 cm. Mezi libovolnými 3 fiduciály by měl být úhel alespoň 15 stupňů (obrázek 8). 3-5 K vymezení roviny, která je nezbytná k tomu, aby byl systém schopen lokalizovat léčbu v prostoru, jsou zapotřebí minimálně 3 fiduciály. Upřednostňuje se více fiduciálních značek – na pracovišti autorů se jich obvykle umisťuje 5 nebo 6, protože některé značky mohou být nepoužitelné z důvodu překrývání nebo migrace značek.

Metody

Na pracovišti autorů se používá jehla Hawkins 16, která je k dispozici v délkách 5, 10 nebo 15 cm (obr. 9). Tato jehla má vnitřní stylet s tužkovým hrotem, který má bílý knoflík, a modrý stylet s tupým hrotem, který se používá k posunu fiduciálního markeru do tkání. Tato jehla umožňuje umístit více než 1 marker po pouhém 1 vpichu do kůže změnou úhlu jehly mezi umístěním fiduciálu.

Fiduciály jsou malé zlaté markery, které se implantují do měkkých tkání nebo do léze. Poskytují systému prostorovou informaci pro přesné vedení dodávky záření. Zlato je hustší než chirurgické klipy a při zobrazování se jeví jako jedinečné s charakteristickými pruhovanými artefakty. Fiduciály jsou obvykle nutné u nádorů v hrudníku, břiše, pánvi nebo jiných měkkých tkáních. Nemusí být vyžadovány u lézí v blízkosti páteře, protože páteř poskytuje prostorovou lokalizaci. Fiduciály se nevyžadují u intrakraniálních lézí.

Pro postup se používá základní bioptická vanička s jehlou Hawkins 16, zlatými semennými fiduciálními značkami 0,8 x 5 mm a Kellyho svorkou(Obrázek 9). Před zákrokem je zkontrolováno předchozí CT pacienta. Pacient je uložen do vhodné polohy (tj. vleže nebo vleže) a jsou pořízeny úvodní snímky. Pacient je připraven a zahalen obvyklým sterilním způsobem. Pro lokální anestezii se používá 1% lidokain. Do kůže pacienta se udělá malý zářez (obrázek 10). Hawkinsova jehla s nasazeným styletem s tužkovým hrotem se posune do požadovaného místa a potvrdí se pomocí CT. K uchopení fiduciálního markeru se použijí Kellyho svorky. Je snazší vpustit marker do Hawkinsovy jehly, pokud je orientace markeru mírně nakloněna vzhledem ke Kellyho svorce (obrázek 11). Obrázky 10 až 12 ukazují pacienta se špatnými funkčními testy plic, u něhož byly fiduciální markery umístěny do hrudní stěny, aby se předešlo možnému pneumotoraxu.

Z Hawkinsovy jehly se odstraní stylet s tužkou. Pomocí Kellyho svorky je fiduciální marker umístěn a uvolněn do Hawkinsovy jehly. Obrázek 11 ukazuje výše uvedené kroky s fiduciálním markerem v proximální části Hawkinsovy jehly. Modrý stylet s tupou špičkou je poté umístěn do Hawkinsovy jehly. Tím se marker zatlačí na hrot jehly. Aby se zajistilo, že marker vyjde z jehly,měl by se modrý stylet s tupým hrotem zcela vysunout otáčením součástí luer lock styletu a Hawkinsovy jehly, dokud není knoflík v jedné rovině s nábojem jehly. V tomto okamžiku lze jehlu vyjmout nebo stylet s tužkovým hrotem vyměnit a změnit polohu jehly pro další umístění markeru. Po dokončení umístění fiduciálních markerů se pořídí CT snímky zobrazující umístění markerů (Obrázek 12).

V ideálním případě by mělo být umístěno 5 až 6 markerů. Je důležité, aby se nacházely v různých rovinách podél os x, y a z. Pokud je to možné,je optimální umístit marker do středu léze (Obrázek 13) a poté umístit ostatní markery kolem léze (v závorce) tak, aby izocentrum markerů bylo středem léze. Někdy není možné, jako u pacienta uvedeného na obrázcích 10 až 12, umístit marker do středu léze, ale jejich umístění do vzdálenosti 5 cm přesto usnadní léčbu. Markery umístěné ve vzdálenosti větší než 7 cm od léze pravděpodobně nebudou použitelné. Systém používá malé zorné pole (20 cm). Příklady umístění fiduciálů v hrudníku, břiše a pánvi jsou uvedeny na obrázcích 14 až 16.

Monitorování a bezpečnost

Pacienti, kteří mají fiduciály umístěny v orgánech (např. v játrech), jsou obvykle sledováni 2 hodiny po zákroku. Pacienti, kteří mají fiduciály umístěné pouze v měkkých tkáních (např. v hrudní stěně), jsou pozorováni po dobu 1 hodiny. Po této době jsou pacienti obvykle propuštěni. Pacienti obvykle čekají 7 až 10 dní, aby se fiduciální značky „zahojily“, než se vrátí na plánovací CT. Po provedení plánovacího CT vypracují radiační onkologové léčebný plán. Pokud mezi plánováním a léčbou dojde k migraci fiduciálních markerů, nebudou použitelné, pokud nebude pacient znovu naskenován a léčebný plán nebude revidován.

Komplikace

Kromě obvyklých malých rizik krvácení a infekce při intervenčních zákrocích patří mezi potenciální komplikace vznik pneumotoraxu, zmatenost pacienta související s lidokainem a migrace fiduciálních markerů po jejich umístění. Pokud dojde ke vzniku malého pneumotoraxu(obrázek 17), lze pacienta sledovat pomocí rentgenových snímků, aby se ověřilo jeho vyřešení. Pokud dojde ke klinicky významnému pneumotoraxu, lze zavést pigtailový katétr. Další možnou komplikací je vznik intramuskulárního hematomu. Obrázek 18 ukazuje hematom svaloviny břišní stěny (ve srovnání s normální kontralaterální stranou). Tyto hematomy obvykle odezní bez intervence. Hematom lze sledovat klinicky nebo v případě potřeby pomocí CT.

Migrace fiduciálních markerů popisuje změnu polohy markerů buď mezi umístěním a CT vyšetřením při plánování terapie, nebo mezi CT vyšetřením při plánování a vlastním provedením léčby. Příklad migrace markerů je znázorněn na obrázku 19. K tomu může dojít také při umístění markerů v pleurálním prostoru3 nebo v intravaskulárním místě, například v tepně, i když je to vzácné.4 Umístění markerů v extrapleurálním místě v hrudní stěně může pomoci zabránit migraci. Další možnou komplikací je zmatení pacienta v souvislosti s lidokainem. Podle našich zkušeností mohou být někteří pacienti, kteří dostali >30 cm3 lidokainu, zmatení. U většiny pacientů je <30 cm3 dostatečné ke zvládnutí pacientova nepohodlí.

Závěr

Závěrem lze říci, že stereotaktická radiochirurgie je stále více využívanou léčebnou metodou. Je důležité, aby radiologové provádějící umístění fiduciálních markerů pod CT kontrolou byli schopni tak činit bezpečně a přesně. Tento článek poskytuje základní informace o tom, jak systém využívá fiduciální markery, návod, jak postupovat krok za krokem, přehled možných komplikací a co dělat, když nastanou.

1. Kothary N, Dieterich S, Louie JD, et al. Perkutánní implantace fiduciálních markerů pro zobrazovací metodou řízenou radioterapii. AJR Am J Roentgenol. 2009;192:1090-1096.
2. Saw CB, Chen H, Wagner H Jr. Implementation of fiducial-based image registration in Cyberknife robotic system (Implementace registrace obrazu na základě fiduciálů v robotickém systému Cyberknife). Med Dosim. 2008;33: 156-160.
3. Kee ST. Fiduciální umístění pro usnadnění léčby plicních lézí pomocí systému Cyberknife. Accuray Incorporated. 2005. eradiology.bidmc.harvard.edu/LearningLab/respiratory/Singal.pdf. Přístup 30. března 2011.
4. Kee ST. Fiduciální umístění k usnadnění léčby lézí pankreatu a jater pomocí systému Cyberknife. Accuray Incorporated. 2005. eradiology.bidmc.harvard.edu/LearningLab/respiratory/Singal.pdf. Přístup 30. března 2011.
5. Sotiropoulou E, Stathochristopoulou I, Stathopoulos K, et al. CT-guided fiducial placement for Cyberknife stereotactic radiosurgery: První zkušenosti. Cardiovasc Intervent Radiol. 2010;33:586-589.

Nahoru