Dr. White er assisterende professor i radiologi, direktør for muskuloskeletal radiologi, Radiologisk Afdeling; Dr. Boswell er professor i radiologi og urologi og associeret formand for Radiologisk Afdeling; Dr. Whang er assisterende professor i klinisk radiologi og medicinsk direktør for billeddannelse, afdeling for radiologi, og Dr. Duddalwar er assisterende professor i radiologi, afdeling for radiologi, på Keck School of Medicine, University of Southern California University Hospital, Los Angeles, CA. Dr. Mandelin er reservelæge på afdelingen for strålingsonkologi, og hr. Astrahan er chef for medicinsk fysik og lektor på afdelingen for strålingsonkologi på Keck School of Medicine, University of Southern California University Hospital, Los Angeles, CA.

Billedstyret strålebehandling (IGRT) anvender billeddannelse i realtid til at give mere præcis strålebehandling i forhold til tumorer. Udviklingen af meget konforme strålebehandlingsteknikker stiller strengere krav til nøjagtigheden af strålens målretning.

I praksis findes der store usikkerheder i afgrænsningen af tumorvolumen og i mållokaliseringen på grund af fysiologisk organbevægelse. IGRT anvender ortogonale røntgenstråler til at visualisere radiopake fiducialmarkører, der er implanteret i og ved siden af tumoren, med henblik på realtidssporing under hele behandlingscyklussen.1 Stereotaktisk radiokirurgi (SRS), der leveres i en enkelt fraktion, og stereotaktisk strålebehandling (SRT), der leveres i op til 5 fraktioner, blev udviklet på Stanford og godkendt af den amerikanske Food & Drug Administration i 2001. En robot (figur 1) afgiver stærkt fokuseret 6MV fotonstråling fra en enkelt, stærkt kollimeret stråle fra hundredvis af vinkler. Figur 1 og 2 viser de mange komponenter i stråleterapisystemet i det hvælvede rum, hvor patienten behandles.

Systemet synkroniserer kontinuerligt stråleafgivelsen med tumorens bevægelse, hvilket giver mulighed for en betydelig dosisreduktion i behandlingsmarginerne og samtidig eliminerer behovet for at holde vejret. Patienten bærer en særlig vest med lysemitterende dioder, der følger tumoren i overensstemmelse med patientens vejrtrækning eller andre bevægelser. Disse bevægelser registreres af det loftsmonterede kamerarækken. Disse oplysninger vises på en computerskærm, hvor der laves en vejrtrækningsmodel, som kan foretage justeringer i stråletilførslen i realtid, herunder forudsige tumorens placering. Systemet har udskiftelige kollimatorer med størrelser fra 5 til 60 mm og udnytter sin ikke-koplanære stråleopstilling til at levere submillimeterpræcision. Der opnås kV-billeddannelse i realtid ved hjælp af enten knoglerelaterede referencepunkter (f.eks. 6-dimensionel kraniebasissporing eller rygsøjlesporing) eller implanterede radiografiske referencemarkører (f.eks. guldfrø eller -spoler). Figur 3 viser, hvordan digitalt rekonstruerede røntgenbilleder fremstilles, og sammenligner, hvordan de fiducielle markører vises på det planlæggende computertomografisystem (syntetiske billeder) med, hvordan markørerne vises under live-billeddannelse (kamerabilleder). De kombinerede billeder, kaldet overlays, hjælper med at verificere patientens placering og spore patientens bevægelse.

Fiducialplacering kan forekomme passende for radiologen, idet de er tæt på læsionen, hvilket giver systemet de rumlige oplysninger, det har brug for til at afgive stråling præcist. Det, der kan forekomme hensigtsmæssigt på CT-billeder for en radiolog, er imidlertid muligvis ikke acceptabelt, fordi fiducial tracking opnås ved hjælp af ortogonale røntgenbilleder, hvorfra der laves digitalt rekonstruerede røntgenbilleder.2 Dette kan resultere i overlappende markører, som ikke vil være anvendelige. Dette fænomen er vist i figur 4 og 5, som viser en diagrammatisk fremstilling af en levertumor og fiduciale markører.

Retningslinjer for placering af fiducials

Den ene fiducial skal som udgangspunkt være centreret i behandlingsvolumenet (i midten af læsionen). Yderligere fiducials skal være centreret omkring tumorvolumenet (med en parentes omkring læsionen superior, inferior, medialt og lateralt). Optimalt set bør markørerne placeres i forskellige planer i x-, y- og z-aksen (Figur 6).3-5

Fiducials bør ikke placeres i samme plan (f.eks. samme aksiale CT-billedplan) på en sådan måde, at de danner en vinkel på ca. 45 grader med horisonten (Figur 7). Ingen fiducial bør være mere end 5 til 6 cm fra læsionen. Der skal være mindst 1,5 cm mellem de faste markeringer. Der skal være en vinkling på mindst 15 grader mellem tre af de tre referencepunkter (figur 8). 3-5 Der er behov for mindst 3 fiducials for at definere et plan, hvilket er nødvendigt for, at systemet kan lokalisere behandlingen i rummet. Der foretrækkes flere fiducialmarkører – 5 eller 6 er normalt placeret på forfatternes institution, fordi nogle markører kan være ubrugelige på grund af overlapning eller markørmigration.

Metoder

På forfatternes institution anvendes en 16-gauge Hawkins-nål, der fås i længder på 5, 10 eller 15 cm (Figur 9). Denne nål har en indre stylet med blyantspids, som har en hvid knop og en blå stylet med stump spids, der bruges til at føre den fiduciale markør ind i vævene. Denne nål gør det muligt at placere mere end 1 markør efter kun at have punkteret huden 1 gang ved at omplacere nålens vinkel mellem fiducial-placeringerne.

Fiducials er små guldmarkører, der er implanteret i blødt væv eller i læsionen. De giver systemet rumlige oplysninger til nøjagtig styring af stråletilførslen. Guld er tættere end kirurgiske klip og fremstår unikt på billeddannelse med karakteristiske strejkartefakterer. Fiducials er typisk nødvendige for tumorer i brystet, maven, bækkenet eller andet blødt væv. De er muligvis ikke nødvendige for læsioner nær rygsøjlen, da rygsøjlen giver rumlig lokalisering. Fiducials er ikke nødvendige for intrakranielle læsioner.

Til proceduren anvendes en grundlæggende biopsibakke med en 16-gauge Hawkins-nål, 0,8 x 5-mm guldfrø-fiducialmarkører og en Kelly-klemme (Figur 9). Før proceduren gennemgås patientens tidligere CT. Patienten placeres i en passende stilling (dvs. liggende eller liggende), og der tages de første billeder. Patienten klargøres og dækkes på sædvanlig steril måde. Til lokalbedøvelse anvendes 1% lidocain. Der laves et lille snit i patientens hud (Figur 10). Hawkins-nålen med pencil-point stylet på plads føres frem til det ønskede sted og bekræftes af CT. Der anvendes Kelly-klemmer til at holde fast i den fiduciale markør. Det er nemmere at slippe markøren ned i Hawkins-nålen, hvis markørens orientering er en smule vinklet i forhold til Kelly-klampen (figur 11). Figur 10 til 12 viser en patient med dårlige lungefunktionstest, hos hvem der blev anbragt fiducial markører i brystvæggen for at undgå en mulig pneumothorax.

Pencilpoint stylet fjernes fra Hawkins-nålen. Ved hjælp af Kelly-klemmen placeres og frigives den fiduciale markør i Hawkins-nålen. Figur 11 viser ovenstående trin med fiducialmarkeringen i den proximale del af Hawkins-nålen. Den blå stylet med stump spids anbringes derefter i Hawkins-nålen. Herved skubbes markøren ind i spidsen af nålen. For at sikre, at markøren kommer ud af nålen, skal den blå stylet med stump spids fremføres helt ved at dreje luerlock-komponenterne på stylet og Hawkins-nålen, indtil knappen flugter med nålens nav. Nålen kan fjernes på dette tidspunkt, eller stylet med blyantspids kan udskiftes, og nålen kan omplaceres med henblik på yderligere placering af markør. Når placeringen af fiducialmarkører er afsluttet, fås CT-billeder, der viser markørernes placering (Figur 12).

Der bør normalt placeres 5 til 6 markører. Det er vigtigt, at de er placeret i forskellige planer langs x-, y- og z-aksen. Hvis det er muligt, er det optimalt at placere en markør i midten af læsionen (figur 13) og derefter placere de andre markører rundt om (i parentes) om læsionen, således at markørernes isocenter er centrum af læsionen. Nogle gange er det ikke muligt, som hos den patient, der er vist i figur 10-12, at placere en markør i læsionens centrum, men det vil stadig lette behandlingen at placere dem inden for 5 cm. Markører, der er placeret mere end 7 cm fra læsionen, vil sandsynligvis ikke kunne anvendes. Systemet anvender et lille synsfelt (20 cm). Eksempler på fiducialplacering i brystet, maven og bækkenet er vist i figur 14 til 16.

Overvågning og sikkerhed

Patienter, der får placeret fiducials i organer (f.eks. leveren), observeres typisk i 2 timer efter proceduren. Patienter, der kun har fiducials placeret i de bløde væv (f.eks. brystvæggen), observeres i 1 time. Efter dette tidspunkt bliver patienterne typisk udskrevet. Patienterne venter typisk 7 til 10 dage for at give mulighed for “indtørring” af fiducialmarkørerne, før de vender tilbage til planlægnings-CT’en. Når planlægnings-CT’en er udført, udarbejder stråleonkologerne deres behandlingsplan. Hvis fiducial-markørerne migrerer mellem planlægning og behandling, vil de ikke kunne bruges, medmindre patienten scannes igen, og behandlingsplanen revideres.

Komplikationer

Ud over de sædvanlige små risici for blødning og infektion ved interventionelle procedurer omfatter potentielle komplikationer udvikling af pneumothorax, lidokainrelateret patientforvirring og migration af fiducial-markører efter placering. Hvis der opstår en lille pneumothorax(Figur 17), kan patienten følges med røntgenbilleder for at kontrollere, at den er forsvundet. Hvis der opstår en klinisk signifikant pneumothorax, kan der anbringes et pigtailkateter. En anden mulig komplikation er udvikling af et intramuskulært hæmatom. Figur 18 viser et hæmatom i bugvægsmuskulaturen (sammenlignet med den normale kontralaterale side). Disse hæmatomer forsvinder typisk uden indgreb. Hæmatomet kan følges klinisk eller om nødvendigt ved CT.

Fiducial-markørmigration beskriver en ændring i markørernes position enten mellem placeringen og CT-scanningen til planlægning af behandlingen eller mellem CT-scanningen til planlægning af behandlingen og den faktiske behandlingsudførelse. Et eksempel på markørmigration er illustreret i figur 19. Dette kan også forekomme, når markører placeres i pleurarummet3 eller i et intravaskulært sted, f.eks. i en arterie, selv om dette er ualmindeligt.4 Placering af markører i et ekstrapleuralt sted i brystvæggen kan hjælpe med at undgå migration. Lidokainrelateret patientforvirring er en anden potentiel komplikation. Det er vores erfaring, at nogle patienter, der har fået >30 cc lidocain, kan blive forvirrede. Hos de fleste patienter er <30 cc tilstrækkeligt til at kontrollere patientens ubehag.

Slutning

Sammenfattende er stereotaktisk radiokirurgi en behandlingsmetode, der i stigende grad udnyttes. Det er vigtigt, at radiologer, der udfører CT-vejledt placering af fiducial markører, er i stand til at gøre det sikkert og nøjagtigt. Denne artikel indeholder de væsentligste oplysninger om, hvordan systemet anvender fiducial markører, en trinvis vejledning i, hvordan proceduren udføres, en gennemgang af potentielle komplikationer, og hvad man skal gøre, når de opstår.

1. Kothary N, Dieterich S, Louie JD, et al. Perkutan implantation af fiduciale markører til billedstyret strålebehandling. AJR Am J Roentgenol. 2009;192:1090-1096.
2. Saw CB, Chen H, Wagner H Jr. Implementering af fiducielbaseret billedregistrering i Cyberknife-robotanlægget. Med Dosim. 2008;33: 156-160.
3. Kee ST. Fiducial placering for at lette behandlingen af lungelæsioner med Cyberknife-systemet. Accuray Incorporated. 2005. eradiology.bidmc.harvard.edu/LearningLab/respiratory/Singal.pdf. Tilgået den 30. marts 2011.
4. Kee ST. Fiducial placering for at lette behandlingen af pancreas- og leverlæsioner med Cyberknife-systemet. Accuray Incorporated. 2005. eradiology.bidmc.harvard.edu/LearningLab/respiratory/Singal.pdf. Tilgået den 30. marts 2011.
5. Sotiropoulou E, Stathochristopoulou I, Stathopoulos K, et al. CT-guided fiducial placement for Cyberknife stereotactic radiosurgery: En første erfaring. Cardiovasc Intervent Radiol. 2010;33:586-589.

Tilbage til toppen