Fiducials helfen, die Zielgenauigkeit zu gewährleisten
Fiducial Marker sind Goldseeds oder Edelstahlschrauben, die in und/oder um einen Weichteiltumor oder innerhalb der knöchernen Wirbelsäule implantiert werden und als radiologische Landmarke dienen, um die Position der Zielläsion millimetergenau zu bestimmen. Sie werden in der Regel mit einem CT oder einer anderen bildgesteuerten perkutanen Methode platziert. Es kann auch andere geeignete Methoden zur Platzierung von Referenzpunkten geben, einschließlich endoskopischer oder chirurgischer Verfahren, wenn dies von den beteiligten Ärzten als am besten geeignet angesehen wird. Zur Verfolgung von Läsionen in 6 Grad (Translations- und Rotationsbewegungen) können je nach den genauen Umständen und der Läsion Fiducials empfohlen werden. Fiducials müssen relativ zu anderen Fiducials und relativ zum Tumor fixiert werden, um die Zielgenauigkeit zu gewährleisten.
Zugelassene Fiducials
- Im Knochen eingebettete Edelstahlschraube (2,0 x 5,0 mm). Selbstbohrende und selbstschneidende Schrauben bieten einen optimalen Kontrast zum Knochen und minimieren die Migration. Diese werden in der Regel für Wirbelsäulenanwendungen verwendet.
- Goldseeds (0,8 mm x 5 mm) werden in der Regel für Weichgewebsläsionen verwendet
Spezifische klinische Situationen, die möglicherweise eine Fiducial-Platzierung erfordern
- Wirbelsäulenläsionen – In Fällen, in denen Fiducials für die Wirbelsäule erforderlich sind, empfehlen wir in der Regel 3-6 Edelstahlschrauben, die von einem Neurochirurgen oder interventionellen Radiologen platziert werden. In einigen Fällen kann auch nur eine Schraube erforderlich sein, und in wieder anderen Fällen sind dank einer fortschrittlichen CyberKnife® Softwarefunktion namens X-Sight® keine Referenzpunkte erforderlich. Die behandelnden Ärzte des Patienten werden den empfohlenen Referenzpunktansatz für jeden CyberKnife® Wirbelsäulenfall individuell festlegen. Wenn eine neurochirurgische Wirbelsäulenstabilisierung erforderlich ist, können alle erforderlichen Fiducial-Schrauben in denselben chirurgischen Eingriff integriert werden, wodurch ein separater Schritt der Fiducial-Platzierung für den Patienten entfällt.
- Kopf- und Halsweichteil-Läsionen – In diesen Fällen können 3-6 Fiducial-Seeds unter Narkose durch den teilnehmenden Kopf- und Hals-Chirurgen oder perkutan durch einen Radiologen unter CT- oder anderer radiologischer Führung platziert werden. Je nach der anfänglichen klinischen Präsentation kann es für den Kopf-Hals-Chirurgen oder Radiologen möglich sein, die CyberKnife® Fiducials zum Zeitpunkt der ursprünglichen Biopsie des Patienten zu platzieren, wenn der klinische Verdacht hoch ist und eine potenzielle CyberKnife® Anwendung erwartet wird, wodurch ein separates Verfahren zur Platzierung der Fiducials vermieden wird.
- Intrathorakale Läsionen (z. B. NSCLC) – Bei den meisten intrathorakalen Läsionen handelt es sich um Lungenkrebs, aber die spezifischen Anforderungen an die Fiducials variieren je nach der spezifischen klinischen Präsentation.
- Periphere Lungenknoten – Diese Läsionen werden in der Regel mit 3-6 transthorakal platzierten CT-Fiducials angepeilt. In bestimmten klinischen Situationen, in denen der Knoten klein und das medizinische Risiko hoch ist, kann es akzeptabel sein, einen einzigen Fiducial nur zur translatorischen Bewegungsverfolgung zu platzieren. Da bei der transthorakalen CT-gesteuerten Methode ein Pneumothorax-Risiko besteht, wird dies normalerweise in einem Krankenhaus durchgeführt und der Patient für eine gewisse Zeit beobachtet. Tritt kein Pneumothorax auf, wird der Patient noch am selben Tag entlassen, und etwa eine Woche später erfolgt die Behandlungsplanung. Wenn ein Pneumothorax auftritt, kann je nach Schweregrad ein Krankenhausaufenthalt über Nacht mit einer Thoraxdrainage zur Stabilisierung erforderlich sein, wonach der Patient entlassen wird und die CT +/- PET-basierte CyberKnife®-Behandlungsplanung ca. 7 Tage später erfolgt.
- Zentrale oder rezidivierende Läsionen – Zentrale intrathorakale Läsionen, wie endobronchiale oder mediastinale Präsentationen, können effektiv für die bronchoskopische oder transösophageale Platzierung von Fiducials anvisiert werden, was das Pneumothorax-Risiko erheblich reduziert. Je nach der anfänglichen klinischen Präsentation kann es für den Pulmonologen oder Thoraxchirurgen auch machbar sein, die CyberKnife® Fiducials zum Zeitpunkt der ursprünglichen Biopsie des Patienten zu platzieren, wenn der klinische Verdacht hoch ist und eine potenzielle CyberKnife® Anwendung erwartet wird, wodurch ein separates Fiducial-Platzierungsverfahren vermieden wird. Die CT +/- PET-basierte CyberKnife®-Behandlungsplanung erfolgt dann etwa 7 Tage nach der Fiducial-Platzierung.
- Leber-, Pankreas-, Retroperitoneal- und Nierenläsionen – Diese werden in der Regel mit der CT-geführten Fiducial-Platzierungstechnik markiert, wobei 3-6 Seed-Fiducials in und um die Zielläsion eingebracht werden. Wenn eine chirurgische Exploration indiziert ist, kann die offene oder laparoskopische Fiducial-Platzierung auch zum Zeitpunkt der chirurgischen Exploration durchgeführt werden, anstatt ein separates invasives CT-Verfahren zu planen. Die CT +/- PET-basierte CyberKnife®-Behandlungsplanung erfolgt dann etwa 7 Tage später.
- Prostatakrebs – In der Regel werden 3-6 Seed-Fiducials unter Ultraschallkontrolle entweder transrektal oder transperineal durch den Urologen oder Strahlenonkologen in der Prostata platziert. Die Planung der CyberKnife®-Behandlung erfolgt dann etwa 7 Tage später mittels CT +/- MRT.
- Sonstiges – Es kommt immer wieder vor, dass eine Tumorsituation auftritt, die von keinem der oben beschriebenen Protokolle für die Platzierung der Referenzpunkte erfasst wird. In einem solchen Fall werden die teilnehmenden Ärzte des Patienten über die effektivste Platzierung von Fiducials und die Behandlungsplanung entscheiden.
- Technologischer Hinweis – Im Laufe der Zeit, wenn das CyberKnife® Gerät weiterentwickelt wird, können verbesserte Software und Bildverarbeitungsfunktionen die Notwendigkeit von Fiducials in einigen Fällen überflüssig machen, obwohl derzeit Fiducials für alle nicht kranialen Läsionen erforderlich sind, mit Ausnahme von X-Sight gezielten Wirbelsäulenläsionen.
- Wichtigste Grundsätze für die Platzierung von Referenzpunkten
- Implantieren Sie 3 – 6 Referenzpunkte mit einem Mindestabstand von 2,0 cm zwischen den Referenzpunkten, um die Unsicherheit bei der Messung der Rotation zu minimieren. Sie sollten nicht weiter als 5 – 6 cm von der Läsion entfernt platziert werden (20 cm FOV für Live-Bilder)
- Es muss ein Winkel von mindestens 15° zwischen jeder Gruppierung von 3 Fiducials – nicht kollinear – bestehen, die das Tumorvolumen umfassen
- In Weichteilgewebe verwenden Sie Gold-Seeds und platzieren Sie 3 – 6 Fiducials um den Umfang des Tumors, 2 – 3 cm voneinander entfernt.
- Wenn Hardware oder andere röntgendichte Materialien vorhanden sind, platzieren Sie den Fiducial oberhalb, unterhalb oder seitlich und nicht entlang der Achse des Röntgen-Trackingsystems (d.h. – Platzieren Sie den/die Referenzpunkt(e) nicht in einem axialen Abstand von 45 Grad von der potenziell behindernden Hardware).
Fiducial Migration
Jede Migration des Referenzpunktes verschlechtert die Genauigkeit der auf dem Referenzpunkt basierenden Zielbestimmung. Wenn CyberKnife® Referenzpunkte zwischen der CyberKnife® CT-Planung und der tatsächlichen CyberKnife®-Behandlung um mehr als 1,5 mm wandern, kann dies dazu führen, dass der Patient nicht mehr behandelt werden kann, ohne den gesamten CyberKnife®-Behandlungsplanungsprozess zu wiederholen.
Da es bis zu 7 Tage nach der Platzierung der Fiducials im Weichgewebe zu einer gewissen Migration oder „Setzung“ der Fiducials kommen kann, wird empfohlen, die CyberKnife® Planungs-CT-Studie für Weichgewebeläsionen etwa 7 Tage nach der Platzierung der Fiducials zu erstellen, damit sie sich in eine stabile Position setzen können. Bei Wirbelsäulenläsionen, bei denen die Fiducials im Knochen verankert sind, kann das Planungs-CT bereits am nächsten Tag durchgeführt werden. Sobald das CyberKnife Planungs-CT durchgeführt wurde, sollte die Zeit bis zur eigentlichen CyberKnife®-Behandlung so kurz wie möglich gehalten werden, um die Wahrscheinlichkeit einer Fehleinstellung der Fiducials zwischen der Planungs- und der Behandlungsphase aufgrund zusätzlicher potentieller Fiducial-Migration zu verringern.