Dr. White este profesor asistent de radiologie, director de radiologie musculo-scheletală, Departamentul de Radiologie; Dr. Boswell este profesor de radiologie și urologie și președinte asociat, Departamentul de Radiologie; dr. Whang este profesor asistent de radiologie clinică și director medical de imagistică, Departamentul de Radiologie; iar Dr. Duddalwar este profesor asistent de radiologie, Departamentul de Radiologie, la Keck School of Medicine,University of Southern California University Hospital, Los Angeles, CA. Dr. Mandelin este rezident, Departamentul de radiooncologie; iar dl Astrahan este șef de fizică medicală și profesor asociat, Departamentul de radiooncologie, la Școala de Medicină Keck, Spitalul Universitar al Universității California de Sud, Los Angeles, CA.

Radioterapia ghidată prin imagine (IGRT) utilizează imagistica în timp real pentru a oferi o radioterapie mai precisă în raport cu tumorile. Dezvoltarea tehnicilor de radioterapie foarte conforme impune cerințe mai stricte privind precizia direcționării fasciculului.

În practică, există incertitudini mari în delimitarea volumului tumoral și în localizarea țintei din cauza mișcării fiziologice a organelor. IGRT utilizează raze X ortogonale pentru a vizualiza markerii fiduciali radioopaci implantați în interiorul și adiacent tumorii pentru urmărirea în timp real pe parcursul întregului ciclu de tratament.1 Radiochirurgia stereotactică (SRS), care este administrată într-o singură fracție, și radioterapia stereotactică (SRT),care este administrată în până la 5 fracții, au fost dezvoltate la Stanford și aprobate de către Administrația americană pentru alimente & și medicamente în 2001. Un robot (figura 1) livrează radiații fotonice de 6MV foarte bine focalizate dintr-un singur fascicul foarte colimat din sute de unghiuri. Figurile 1 și 2demonstrează numeroasele componente ale sistemului de radioterapie în interiorul sălii de boltă, unde pacientul este tratat.

Sistemul sincronizează în mod continuu livrarea fasciculului cu mișcarea tumorii, permițând o reducere semnificativă a dozei în marjele de tratament, eliminând în același timp necesitatea reținerii respirației. Pacientul poartă o vestă specială care are diode emițătoare de lumină care urmăresc tumora în funcție de respirația pacientului sau de alte mișcări. Această mișcare este detectată de rețeaua de camere montată pe tavan. Aceste informații sunt afișate pe un monitor de calculator, unde se realizează un model de respirație, care poate face ajustări în livrarea radiațiilor în timp real, inclusiv prezicerea locației tumorii. Sistemul are colimatoare interschimbabile cu dimensiuni de la 5 la 60 mm și utilizează aranjamentul său de fascicul necoplanar pentru a oferi o precizie submilimetrică. Imagistica kV în timp real este obținută folosind fie puncte de referință cu repere osoase (de exemplu, urmărirea bazei craniului în 6 dimensiuni sau urmărirea coloanei vertebrale), fie markeri radiografici fiduciali implantați (de exemplu, semințe sau bobine de aur). Figura 3 demonstrează modul în care se obțin radiografiile reconstruite digital și compară modul în care apar markerii fiduciali pe sistemul de tomografie computerizată (CT) de planificare (imagini sintetice) cu modul în care apar markerii în timpul imagisticii live (imagini de cameră). Imaginile combinate, numite suprapuneri, ajută la verificarea poziționării pacientului și la urmărirea mișcării pacientului.

Plasarea fiducială poate părea adecvată pentru radiolog, în sensul că acestea se află în apropierea leziunii, oferind sistemului informațiile spațiale de care are nevoie pentru a administra cu precizie radiațiile. Cu toate acestea, ceea ce poate părea adecvat pe imaginile CT pentru un radiolog poate să nu fie acceptabil, deoarece urmărirea fiducială este obținută folosind radiografii ortogonale, din care se fac radiografii reconstruite digital.2 Acest lucru poate duce la suprapunerea unor markeri care nu vor putea fi utilizați. Acest fenomen este demonstrat în figurile 4 și 5, care prezintă o reprezentare schematică a unei tumori hepatice și a markerilor fiduciali.

Direcții de plasare a markerilor fiduciali

În mod normal, un marker fiducial trebuie să fie centrat în volumul de tratament (în centrul leziunii). Alte puncte fiduciare suplimentare ar trebui să fie centrate în jurul volumului tumoral (încadrând leziunea superior, inferior, medial și lateral). În mod optim, reperele ar trebui să fie plasate în planuri diferite în axele x, y și z (figura 6).3-5

Fiducialii nu ar trebui să fie plasați în același plan (de exemplu, același plan al imaginii axiale-CT), astfel încât să formeze un unghi de aproximativ 45 de grade cu orizontul (figura 7). Niciun fiducial nu ar trebui să fie la o distanță mai mare de 5 până la 6 cm de leziune. Trebuie să existe o distanță minimă de 1,5 cm între reperele fiduciare. Trebuie să existe un unghi de cel puțin 15 grade între oricare 3 puncte de referință (figura 8). 3-5 Este nevoie de cel puțin 3 puncte de reper pentru a defini un plan, care este necesar pentru ca sistemul să poată localiza tratamentul în spațiu. Se preferă mai mulți markeri fiduciali-5 sau 6 sunt de obicei plasați la instituția autorilor, deoarece unii markeri pot fi inutilizabili din cauza suprapunerii sau a migrării markerilor.

Metode

În instituția autorilor, se folosește un ac Hawkins de calibrul 16, disponibil în lungimi de 5, 10 sau 15 cm (figura 9). Acest ac are un stilet interior cu vârf de creion, care are un buton alb și un stilet albastru cu vârf bont care este utilizat pentru a avansa markerul fiducial în țesuturi. Acest ac permite plasarea a mai mult de 1 marker după ce a punctat pielea doar 1 singură dată prin repoziționarea unghiului acului între plasările fiduciale.

Fiducialele sunt mici markeri de aur care sunt implantați în țesuturile moi sau în interiorul leziunii. Aceștia furnizează informații spațiale pentru ca sistemul să ghideze cu precizie administrarea radiațiilor. Aurul este mai dens decât clipurile chirurgicale și apare unic pe imagistică cu artefacte de striație caracteristice. Fiducialele sunt de obicei necesare pentru tumorile din torace, abdomen, pelvis sau alte țesuturi moi. Este posibil ca acestea să nu fie necesare pentru leziunile din apropierea coloanei vertebrale, deoarece coloana vertebrală asigură localizarea spațială. Fiducialii nu sunt necesari pentru leziunile intracraniene.

Pentru procedură, se utilizează o tavă de biopsie de bază cu un ac Hawkins de calibrul 16, markeri fiduciali cu semințe de aur de 0,8 x 5 mm și o pensă Kelly(Figura 9). Înainte de procedură, se revizuiește CT-ul anterior al pacientului. Pacientul este așezat în poziția corespunzătoare (de exemplu, în decubit dorsal sau în decubit ventral) și se obțin imaginile inițiale. Pacientul este pregătit și acoperit în mod obișnuit în mod steril. Pentru anestezia locală, se utilizează lidocaină 1%. Se face o mică crestătură în pielea pacientului (figura 10). Acul Hawkins, cu stiloul cu vârf de creion în poziție, este avansat până la locația dorită și confirmat prin CT. Se folosesc cleme Kelly pentru a prinde markerul fiducial. Este mai ușor să se lase să cadă markerul în acul Hawkins dacă orientarea markerului este ușor înclinată în raport cu pensa Kelly (figura 11). Figurile 10 până la 12 prezintă un pacient cu teste de funcție pulmonară slabe la care au fost plasați markeri fiduciali în peretele toracic pentru a evita un posibil pneumotorax.

Se îndepărtează stiloul cu vârf de creion din acul Hawkins. Cu ajutorul clemei Kelly, markerul fiducial este poziționat și eliberat în acul Hawkins. Figura 11 prezintă pașii de mai sus cu markerul fiducial în interiorul părții proximale a acului Hawkins. Stylet albastru cu vârf bont este apoi introdus în acul Hawkins. Acest lucru împinge markerul spre vârful acului. Pentru a se asigura că markerul iese din ac, stiloul albastru cu vârful blunt trebuie avansat complet prin răsucirea componentelor de blocare luer ale stiletului și acului Hawkins până când butonul este la același nivel cu butucul acului. Acul poate fi îndepărtat în acest moment, sau se poate înlocui stiloul cu vârf de creion și acul poate fi repoziționat pentru plasarea suplimentară a markerului. Când plasarea markerilor fiduciali este completă, se obțin imagini CT care arată localizarea markerilor (figura 12).

În mod normal, trebuie plasați 5 până la 6 markeri. Este important ca aceștia să fie în planuri diferite de-a lungul axelor x, y și z. Dacă este posibil,este optim să se plaseze un marker în centrul leziunii (figura 13), iar apoi să se plaseze celelalte markeri în jurul leziunii (bracketing), astfel încât izocentrul markerilor să fie centrul leziunii. Uneori nu este posibil, ca în cazul pacientului prezentat în figurile 10 – 12, să se plaseze un marker în centrul leziunii, dar plasarea lor la mai puțin de 5 cm va facilita totuși tratamentul. Markerii plasați la mai mult de 7 cm de leziune nu vor fi probabil utilizabili. Sistemul utilizează un câmp vizual mic (20 cm). Exemple de plasare de fiduciali în torace, abdomen,și pelvis sunt prezentate în figurile 14 până la 16.

Monitorizare și siguranță

Pacienții care au fiduciali plasați în organe (de exemplu, ficatul) sunt de obicei observați timp de 2 ore după procedură. Pacienții care au fiduciale plasate numai în țesuturile moi (de exemplu, peretele toracic) sunt observați timp de 1 oră. După această perioadă, pacienții sunt de obicei externați. Pacienții așteaptă de obicei între 7 și 10 zile pentru a permite „cicatrizarea” markerilor fiduciali înainte de a reveni pentru CT de planificare. După efectuarea tomografiei computerizate de planificare, radio-oncologii își elaborează planul de tratament. Dacă markerii fiduciali migrează între planificare și tratament, aceștia nu vor putea fi utilizați decât dacă pacientul este scanat din nou și planul de tratament este revizuit.

Complicații

În plus față de micile riscuri obișnuite de sângerare și infecție cu procedurile intervenționale, complicațiile potențiale includ dezvoltarea unui pneumotorax, confuzia pacientului legată de lidocaină și migrarea markerilor fiduciali după plasare. Dacă apare un mic pneumotorax(figura 17), pacientul poate fi urmărit cu radiografii pentru a verifica rezolvarea. Dacă apare un pneumotorax semnificativ din punct de vedere clinic, poate fi plasat un cateter pigtail. O altă complicație posibilă este dezvoltarea unui hematom intramuscular. Figura 18 prezintă un hematom al musculaturii peretelui abdominal (în comparație cu partea contralaterală normală). Aceste hematoame se rezolvă de obicei fără intervenție. Hematomul poate fi urmărit clinic sau prin CT, dacă este necesar.

Migrația markerilor fiduciali descrie o modificare a poziției markerilor fie între plasare și scanarea CT de planificare a terapiei, fie între CT de planificare și administrarea efectivă a tratamentului. Un exemplu de migrare a markerilor este ilustrat în figura 19. Acest lucru poate apărea, de asemenea, atunci când markerii sunt plasați în spațiul pleural,3 sau într-o locație intravasculară, cum ar fi o arteră, deși acest lucru este neobișnuit.4 Plasarea markerilor într-o locație extrapleurală în peretele toracic poate ajuta la evitarea migrării. Confuzia pacientului legată de lidocaină este o altă complicație potențială. Din experiența noastră, unii pacienți care au primit >30 cc de lidocaină pot deveni confuzi. La majoritatea pacienților,<30 cc este adecvat pentru a controla disconfortul pacientului.

Concluzie

În concluzie, radiochirurgia stereotactică este o metodă de tratament din ce în ce mai utilizată. Este important ca radiologii care efectuează plasarea ghidată prin CT a markerilor fiduciali să fie capabili să facă acest lucru în siguranță și cu precizie. Acest articol oferă elementele esențiale ale modului în care sistemul utilizează markerii fiduciali, un ghid pas cu pas privind modul de efectuare a procedurii, o trecere în revistă a complicațiilor potențiale și ce trebuie făcut atunci când acestea apar.

1. Kothary N, Dieterich S, Louie JD, et al. Implantarea percutanată a markerilor fiduciali pentru radioterapia ghidată prin imagistică. AJR Am J Roentgenol. 2009;192:1090-1096.
2. Saw CB, Chen H, Wagner H Jr. Implementation of fiducial-based image registration in the Cyberknife robotic system. Med Dosim. 2008;33: 156-160.
3. Kee ST. Plasarea fiducială pentru a facilita tratamentul leziunilor pulmonare cu sistemul Cyberknife. Accuray Incorporated. 2005. eradiology.bidmc.harvard.edu/LearningLab/respiratory/Singal.pdf. Accesat la 30 martie 2011.
4. Kee ST. Plasarea fiducială pentru a facilita tratamentul leziunilor pancreasului și ficatului cu sistemul Cyberknife. Accuray Incorporated. 2005. eradiology.bidmc.harvard.edu/LearningLab/respiratory/Singal.pdf. Accesat la 30 martie 2011.
5. Sotiropoulou E, Stathochristopoulou I, Stathopoulos K, et al. CT-guided fiducial placement for Cyberknife stereotactic radiosurgery: O experiență inițială. Cardiovasc Intervent Radiol. 2010;33:586-589.

Înapoi sus