Fiducials hjælper med at sikre målpræcision
Fiducial markers er guldfrø eller skruer af rustfrit stål, der er implanteret i og/eller omkring en blødvævstumor eller i den knoglede rygsøjle for at fungere som et radiologisk pejlemærke, der definerer mållæsionens position med millimeterpræcision. De placeres typisk ved hjælp af en CT eller en anden billedstyret perkutan metode. Der kan også være andre hensigtsmæssige metoder til placering af fiducials, herunder endoskopiske eller kirurgiske metoder, hvis de deltagende læger finder det bedst. For at spore læsioner i 6 grader (translations- og rotationsbevægelser) kan det anbefales at anvende fiducials, afhængigt af de nøjagtige omstændigheder og læsioner. Fiducials skal være fastgjort i forhold til andre fiducials og i forhold til tumoren for at sikre målnøjagtighed.
Godkendte Fiducials
- Skrue af rustfrit stål (2,0 x 5,0 mm) indlejret i knoglen. Selvborende og selvskærende skruer giver optimal kontrast igen i knoglen og minimerer migration. Disse anvendes typisk til rygsøjleapplikationer.
- Guldfrø ( 0,8 mm x 5 mm) anvendes typisk til bløddelæsioner
Specifikke kliniske situationer, der potentielt kræver fiducialplacering
- Rygsøjlelæsioner – I tilfælde, hvor der er behov for fiducials til rygsøjlen, vil vi normalt anbefale 3-6 rustfri stålskruer, der placeres af en neurokirurg eller interventionsradiolog. I nogle tilfælde er der måske kun behov for én skrue, og i andre tilfælde er der på grund af en avanceret CyberKnife® softwarefunktion kaldet X-Sight® måske ikke behov for fiducials. Patientens behandlende læger vil individualisere den anbefalede fiducialtilgang for hvert enkelt CyberKnife® rygsøjletilfælde. Hvis der er behov for neurokirurgisk stabilisering af rygsøjlen, kan eventuelle nødvendige fiducialskruer integreres i det samme kirurgiske indgreb, hvilket eliminerer et separat trin til placering af fiducials for patienten.
- Læsioner af blødt væv i hoved og hals – I disse tilfælde kan 3-6 fiducialfrø placeres under anæstesi af den deltagende hoved- og halskirurg eller perkutan af en radiolog under CT eller anden radiologisk vejledning. Afhængigt af den indledende kliniske præsentation kan det være muligt for hoved- og halskirurgen eller radiologen at placere de CyberKnife®-målrettede fiducials på tidspunktet for patientens oprindelige biopsi, hvis den kliniske mistanke er stor, og der forventes potentiel CyberKnife®-anvendelse, hvorved behovet for en separat procedure for placering af fiducials undgås.
- Intrathorakale læsioner (f.eks. NSCLC) – Størstedelen af de intrathorakale læsioner vil være lungekræft, men det specifikke fiducialkrav vil variere alt efter den specifikke kliniske præsentation.
- Perifere lungeknuder – Typisk vil disse læsioner blive målrettet ved hjælp af 3-6 transthorakalt placerede CT-vejledte fiducials. I visse kliniske situationer, hvor knuden er lille og den medicinske risiko høj, kan det være acceptabelt kun at placere en enkelt fiducial til translationel bevægelsessporing. Da der er en pneumothoraxrisiko ved den transthorakale CT-vejledte metode, vil dette normalt blive udført på et hospital, og patienten vil blive observeret i et stykke tid. Hvis der ikke opstår pneumothorax, vil patienten blive udskrevet samme dag, og behandlingsplanlægningen vil finde sted ca. en uge senere. Hvis der opstår en pneumothorax, kan det afhængigt af dens sværhedsgrad være nødvendigt med en overnatning på hospitalet med et brysttubus til stabilisering, hvorefter patienten udskrives, og CT +/- PET-baseret CyberKnife®-behandlingsplanlægning vil derefter finde sted ca. 7 dage senere.
- Centrale eller tilbagevendende læsioner – Centrale intrathorakale læsioner såsom endobronchiale eller mediastinale præsentationer kan effektivt målrettes til fiducialplacering bronchoskopisk eller transøsofagealt, hvilket i høj grad reducerer pneumothoraxrisikoen. Afhængigt af den indledende kliniske præsentation kan det også være muligt for lungelægen eller thoraxkirurgen at placere CyberKnife®-målfokuspunkterne på tidspunktet for patientens oprindelige biopsi, hvis den kliniske mistanke er høj, og der forventes potentiel CyberKnife®-anvendelse, hvorved behovet for en separat procedure for placering af fokuspunkterne undgås. CT +/- PET-baseret CyberKnife®-behandlingsplanlægning vil derefter finde sted ca. 7 dage efter fiducialplacering.
- Læsioner i lever, bugspytkirtel, retroperitoneal og nyre – Disse vil normalt blive markeret ved hjælp af CT-vejledt fiducialplaceringsteknik, hvor der leveres 3-6 seed fiducials i og omkring mållæsionen. Hvis kirurgisk udforskning ellers er indiceret, kan der også foretages åben eller laparoskopisk fiducialplacering på tidspunktet for den kirurgiske udforskning i stedet for at planlægge en separat invasiv CT-procedure. CT +/- PET-baseret CyberKnife®-behandlingsplanlægning vil derefter finde sted ca. 7 dage senere.
- Prostatakræft – Typisk vil 3-6 seed fiducials blive placeret i prostata ved hjælp af ultralydsvejledning, enten transrektalt eller transperinalt, af urologen eller strålingsonkologen. CT +/- co-registreret MRI CyberKnife®-behandlingsplanlægning vil derefter finde sted ca. 7 dage senere.
- Diverse – Der vil uvægerligt opstå en eller anden form for tumorsituation, som ikke specifikt er omfattet af nogen af de protokoller for placering af fiducials, der er beskrevet ovenfor. I sådanne tilfælde vil patientens deltagende læger beslutte den mest effektive fiducialplacering og behandlingsplanlægningstilgang.
- Teknologibemærkning – Med tiden, efterhånden som CyberKnife®-enheden fortsætter med at udvikle sig, kan forbedret software og billedbehandlingskapacitet måske fjerne behovet for fiducials i nogle tilfælde, selv om fiducials på nuværende tidspunkt er påkrævet for alle ikke-kranielle læsioner, undtagen for X-Sight-målrettede rygsøjlelæsioner.
- Nøgleprincipper for placering af fiducials
- Implanter 3 – 6 fiducials med en afstand på mindst 2,0 cm mellem fiducials for at minimere usikkerheden ved måling af rotation. De bør ikke placeres mere end 5 – 6 cm fra læsionen (20 cm FOV for levende billeder)
- Der skal være mindst en vinkel på 15° mellem enhver gruppering af 3 fiducials – ikke kollineære – der omfatter tumorvolumenet
- I blødt væv skal der anvendes guldfrø og placeres 3 – 6 fiducials omkring tumorens omkreds med 2 -3 cm mellemrum.
- Hvis der er hardware eller andre radio-opake materialer til stede, skal fiducialen placeres over, under eller lateralt til og ikke langs røntgensporingssystemets akse (dvs. – Placer ikke fiducial(er) ved eller i nærheden af 45 graders aksial orientering fra den potentielt obstruerende hardware).
Fiducial migration
En hvilken som helst fiducial migration vil forringe nøjagtigheden af fiducialbaseret målretning. Hvis CyberKnife®-målingsfiducials migrerer mere end 1,5 mm fra tidspunktet for CyberKnife® CT-planlægning til den faktiske CyberKnife®-behandling, kan det gøre patienten ubehandlet uden at gentage hele CyberKnife®-behandlingsplanlægningsprocessen.
Da der kan forekomme en vis migration eller “nedsættelse” af fiducials i op til 7 dage efter deres placering i blødt væv, anbefales det, at CyberKnife® planlægnings-CT-undersøgelsen udtages ca. 7 dage efter fiducial-placeringen for blødtvævslæsioner for at give dem mulighed for at sætte sig i en stabil position. For rygsøjlelæsioner, hvor fiducials er forankret i knogle, kan planlægnings-CT’en udføres allerede den følgende dag. Når CyberKnife-planlægnings-CT’en er blevet udført, bør tiden til selve CyberKnife®-behandlingen minimeres for at reducere sandsynligheden for fejlregistrering af fiducialer mellem planlægnings- og behandlingsfasen på grund af yderligere potentiel fiducialmigration.