Fiducials help ensure target accuracy
Fiducial markers are gold seeds or stainless steel screws that are implaned in and/or around a soft tissue tumor, or within the bony spine, to act as a radiologic landmark, to define the target lesion’s position with millimeter precision. De placeras vanligen med hjälp av en datortomografi eller en annan bildstyrd perkutan metod. Det kan även finnas andra lämpliga metoder för placering av fiduciärer, inklusive endoskopiska eller kirurgiska metoder, om de deltagande läkarna anser att det är bäst. För att spåra lesioner i 6 grader (translations- och rotationsrörelser) kan fiducials rekommenderas, beroende på de exakta omständigheterna och lesionen. Fiducials måste vara fixerade i förhållande till andra fiducials och i förhållande till tumören för att säkerställa målprecision.
Godkända Fiducials
- Skruv av rostfritt stål (2,0 x 5,0 mm) inbäddad i benet. Självborrande och självgängande skruvar ger optimal kontrast igen i benet och minimerar migration. Dessa används vanligtvis för ryggradstillämpningar.
- Gold Seeds ( 0,8 mm x 5 mm) används vanligtvis för mjukvävnadslesioner
Specifika kliniska situationer som potentiellt kräver fiducialplacering
- Ryggradslesioner – I de fall där fiducials för ryggraden krävs rekommenderar vi normalt 3-6 rostfria stålskruvar, placerade av en neurokirurg eller interventionell radiolog. I vissa fall kan endast en skruv behövas, och i ytterligare andra fall kan det på grund av en avancerad CyberKnife®-programvarufunktion som kallas X-Sight® inte behövas några referenspunkter. Patientens behandlande läkare kommer att individualisera det rekommenderade fiduciella tillvägagångssättet för varje CyberKnife® ryggmärgsfall. Om neurokirurgisk stabilisering av ryggraden krävs kan eventuella nödvändiga fiducialskruvar integreras i samma kirurgiska ingrepp, vilket eliminerar ett separat steg för placering av fiducials för patienten.
- Läsioner av mjukvävnad i huvud- och halsområdet – I dessa fall kan 3-6 fiducialsfrön placeras under anestesi av den deltagande huvud- och halskirurgen, eller perkutant av en radiolog under CT eller annan radiologisk vägledning. Beroende på den första kliniska presentationen kan det vara möjligt för huvud- och halskirurgen eller radiologen att placera CyberKnife®-trådstiftet vid tidpunkten för patientens ursprungliga biopsi, om den kliniska misstanken är hög och man förväntar sig en potentiell CyberKnife®-användning, vilket gör att man undviker behovet av ett separat förfarande för placering av trådstiftet.
- Intrathorakala lesioner (t.ex. NSCLC) – Majoriteten av intrathorakala lesioner kommer att vara lungcancer, men det specifika kravet på fiducials kommer att variera beroende på den specifika kliniska presentationen.
- Perifera lungknölar – Vanligtvis kommer dessa lesioner att målinriktas med hjälp av 3-6 transthorakalt placerade CT-styrda fiducials. I vissa kliniska situationer där nodulen är liten och den medicinska risken hög kan det vara acceptabelt att placera en enda fiducial för enbart translationell rörelseföljning. Eftersom det finns en risk för pneumothorax med den transtorakala CT-styrda metoden kommer detta vanligtvis att göras på sjukhus och patienten kommer att observeras under en viss tid. Om ingen pneumothorax uppstår kommer patienten att skrivas ut samma dag och behandlingsplaneringen kommer att ske ungefär en vecka senare. Om en pneumothorax uppstår kan det, beroende på hur allvarlig den är, krävas en sjukhusvistelse över natten med ett bröstkorgsrör för stabilisering, varefter patienten skrivs ut och CT +/- PET-baserad CyberKnife®-behandlingsplanering sker ungefär sju dagar senare.
- Centrala eller recidiverande lesioner – Centrala intrathorakala lesioner, t.ex. endobronkiala eller mediastinala presentationer, kan effektivt riktas in på fiduciärplacering bronkoskopiskt eller transesofagealt, vilket kraftigt minskar risken för pneumothorax. Beroende på den första kliniska presentationen kan det också vara möjligt för lungläkaren eller thoraxkirurgen att placera CyberKnife®-orienterande fiducials vid tidpunkten för patientens ursprungliga biopsi, om den kliniska misstanken är hög och man förväntar sig en potentiell CyberKnife®-användning, vilket gör att man undviker behovet av en separat procedur för placering av fiducials. CT +/- PET-baserad CyberKnife®-behandlingsplanering kommer sedan att ske ungefär 7 dagar efter placeringen av fiducials.
- Lever-, bukspottkörtel-, retroperitoneal- och njurlesioner – Dessa markeras vanligen med hjälp av CT-styrd teknik för placering av fiducials, där 3-6 seed fiducials placeras i och runt mållesionen. Om kirurgisk undersökning annars är indicerad kan öppen eller laparoskopisk fiduciell placering också utföras vid tidpunkten för den kirurgiska undersökningen i stället för att planera ett separat invasivt CT-förfarande. CT +/- PET-baserad CyberKnife®-behandlingsplanering sker sedan cirka 7 dagar senare.
- Prostatacancer – Vanligtvis placeras 3-6 seed fiducials i prostatan med hjälp av ultraljudsstyrning, antingen transrektalt eller transperinalt, av urologen eller strålningsonkologen. CT +/- samregistrerad MRI CyberKnife®-behandlingsplanering kommer sedan att ske ungefär 7 dagar senare.
- Övrigt – Det kommer alltid att uppstå någon form av tumörsituation som inte specifikt behandlas av något av de protokoll för placering av fiducialer som beskrivs ovan. I sådana fall kommer patientens deltagande läkare att besluta om den mest effektiva fiducialplaceringen och behandlingsplaneringen.
- Teknisk anmärkning – Med tiden, i takt med att CyberKnife®-enheten fortsätter att utvecklas, kan förbättrad mjukvara och bildbehandlingskapacitet i vissa fall eliminera behovet av fiducials, även om fiducials för närvarande krävs för alla icke-kraniella lesioner, med undantag för X-Sight-målinriktade ryggmärgslesioner.
- Viktiga principer för placering av fiduciärer
- Implantera 3 – 6 fiduciärer med minst 2,0 cm avstånd mellan fiduciärerna för att minimera osäkerheten vid mätning av rotation. De bör inte placeras mer än 5 – 6 cm från lesionen (20 cm FOV för livebilder)
- Det måste finnas en vinkel på minst 15° mellan varje gruppering av 3 fiducials – inte kollinjära – som omfattar tumörvolymen
- I mjukvävnad, använd guldfrön och placera 3 – 6 fiducials runt tumörens omkrets, med 2 -3 cm mellanrum.
- Om det finns hårdvara eller andra radioopaka material, placera referenspunkten ovanför, nedanför eller lateralt till och inte längs axeln på röntgenspårningssystemet (dvs. – Placera inte fiducial(er) vid eller nära 45 graders axiell orientering från den potentiellt hindrande hårdvaran).
Fiducial Migration
Alla fiduciella migrationer försämrar noggrannheten hos fiduciellbaserad målsökning. Om CyberKnife®-målsättningens fiducials migrerar mer än 1,5 mm från tidpunkten för CyberKnife® CT-planering till den faktiska CyberKnife®-behandlingen kan det göra patienten obehandlingsbar utan att man behöver upprepa hela CyberKnife®-behandlingsplaneringsprocessen.
Då det kan förekomma en viss migration eller ”sättning” av fiducials i upp till 7 dagar efter det att de placerats i mjukvävnad, rekommenderas att CyberKnife®-planerings-CT-studien tas fram ungefär 7 dagar efter placeringen av fiducials för mjukvävnadslesioner, för att ge dem möjlighet att sätta sig i ett stabilt läge. För ryggmärgslesioner, där fiducials är förankrade i ben, kan planerings-CT:n utföras så snart som dagen därpå. När CyberKnife-planerings-CT:n har utförts bör tiden fram till själva CyberKnife®-behandlingen minimeras, för att minska sannolikheten för felregistrering av fiduciärerna mellan planerings- och behandlingsstadiet på grund av ytterligare potentiell migration av fiduciärerna.