izpis_h1_title_alt

Razvoj in ocena uporabe individualnih aplikatorjev v ginekološki brahiterapiji
Zobec Logar, Barbara Helena (Avtor), Šegedin, Barbara (Mentor) Več o mentorju... Povezava se odpre v novem oknu

.pdfPDF - Predstavitvena datoteka, prenos (5,65 MB)
MD5: 1A0F69247D7C95826135E0C5BF3F8B95

Izvleček
Izhodišča: Zdravljenje večine ginekoloških rakov, zlasti raka materničnega vratu, sloni na uporabi teleradioterapije in brahiterapije. Brahiterapija zaradi strmega doznega gradienta omogoča veliko dozo v tumorju, medtem ko v okolnih tkivih strmo pade. Najsodobnejši pristopi v brahiterapiji temeljijo na uporabi magnetne resonance kot slikovne metode za prikaz tumorja in organov, obenem pa služi kot podlaga za načrtovanje obsevanja – slikovno vodene adaptivne brahiterapije. Pri napredovalih ginekoloških rakih, kjer prihaja v poštev brahiterapija, je v približno dveh tretjinah primerov treba uporabiti kombinirano intrakavitarno-intersticijsko in intersticijsko brahiterapijo, saj le tako dosežemo dobro pokritost tarčnega volumna CTV-THR (visoko rizični klinični tarčni volumen), ob spoštovanju doznih omejitev za kritične organe. Sodobni aplikatorji na trgu, kompatibilni z magnetno resonanco, poleg uporabe intrakavitarne komponente omogočajo tudi vodeno vstavitev intersticijskih igel v tkivo. Kljub temu z njimi ne moremo ustrezno pokriti vseh tumorjev, dodatna težava za vstavitev aplikatorja pa so anatomske ovire, kot so ozka nožnica, bližina krvnih žil in organov. Poleg tega je večina aplikatorjev za intrakavitarno-intersticijsko brahiterapijo prilagojena uporabi pri raku materničnega vratu, ne pa toliko drugim ginekološkim rakom, ki se zdravijo z brahiterapijo. V takšnih primerih lahko s pomočjo tridimenzionalnega tiska izdelamo individualno prilagojene aplikatorje. Takšna metoda je poceni in primerna za maloserijsko individualno prilagojeno proizvodnjo. Za izdelavo aplikatorjev, kompatibilnih z magnetno resonanco, morajo biti uporabljeni materiali biokompatibilni in ustrezno certificirani za uporabo v medicinske namene, kemično inertni, gladke površine, robustni za uporabo, sterilizacija pa ne sme spreminjati njihovih lastnosti. Namen: Z individualnimi aplikatorji, izdelanimi s pomočjo 3D-tiska, izboljšati pokritost CTV-THR pri napredovalih ginekoloških rakih, ob tem pa ne preseči doznih omejitev za kritične organe. Naš cilj je bil razvoj in testiranje učinkovitosti in varnosti uporabe individualnih aplikatorjev za različne ginekološke rake. Hipoteze: 1. Pri napredovalih tumorjih bomo dosegli več kot 90-odstotno pokritost CTV-THR s predpisano dozo (V100 > 90 %; V100 – volumen, ki ga pokriva 100-odstotna izodoza). 2. Doza na kritične organe bo ob boljši pokritosti CTV-THR ostala v okviru do zdaj sprejetih doznih omejitev za kritične organe. Materiali in metode: V raziskavo smo vključili 14 bolnic: 7 bolnic s primarnim rakom materničnega vratu, 4 bolnice z recidivnim rakom materničnega vratu, 2 bolnici z recidivnim rakom materničnega telesa in 1 bolnico z rakom nožnice. Kot izhodišče za oblikovanje aplikatorja je služila magnetnoresonančna preiskava ob prvi brahiterapiji z vstavljenim standardnim aplikatorjem. Standardni aplikator je bil definiran kot aplikator, ki je dostopen na trgu in ni individualno prilagojen bolnici, v nasprotju z individualnim aplikatorjem, ki je bil individualno prilagojen za določeno bolnico. Na podlagi vrisanega tarčnega volumna CTV-THR in kritičnih organov smo izdelali virtualni obsevalni plan ali plan A, ki je bil idejna zasnova za individualni aplikator. Predstavljal je 3D-načrt rekonstruiranega standardnega aplikatorja z virtualno vstavljenimi iglami, ki so ustrezno pokrivale tarčni volumen s predpisano dozo. Naslednji brahiterapevtski poseg je bil izveden z individualnim aplikatorjem. Plan z individualnim aplikatorjem, s katerim je bila bolnica obsevana, smo poimenovali plan C. Glavna razlika med standardnim in individualnim aplikatorjem je bila v poševnih iglah. Načrt s standardnim aplikatorjem ali plan B smo simulirali na istih magnetnoresonančnih slikah kot plan C. Tako smo dosegli optimalno primerjavo obeh planov, lega in velikost CTV-THR in kritičnih organov je bila za oba plana enaka. Rezultati: Na podlagi medsebojne primerjave plana B in C smo dokazali, da s pomočjo individualnega aplikatorja statistično značilno izboljšamo vse doznovolumenske parametre (P ? 0,001). Povprečna vrednost za CTV-THR V100 se je povečala za 27,1 % +/- 19,5 %, D90 za 44,2 % +/- 27,6 %, D98 za 43,9 % +/- 23,3 %, D100 za 27,0 % +/- 18,3 % in GTV-T D98 za 38,6 % +/- 34,4 %. V večini primerov smo dosegli V100 ? 95 % volumna CTV-THR. Ob tem se je povprečna doza D2cm3 za mehur povečala za 3,6 % +/- 6,8 % (P = 0,7), za danko 4,7 % +/- 7,3 % (P = 0,03), za sigmoidno črevo 15,5 % +/- 12,2 % (P ? 0,001) in tanko črevo 10,0 % +/- 12,3 % (P = 0,01), a klinično ni pomembno presegla doznih omejitev za kritične organe. Zaključki: Naša raziskava je pokazala, da lahko z uporabo individualnih aplikatorjev izboljšamo doznovolumenske parametre za CTV-THR za približno 30–40 %. Za rak materničnega vratu to pomeni približno 8–25 % večjo verjetnost triletne lokalne kontrole glede na stadij, doza na kritične organe pa ob tem ni klinično pomembno presežena. Dobrobit od takšnega pristopa imajo vse bolnice, tudi tiste, pri katerih ciljne doze ne dosežemo. Tudi pri teh bolnicah z izboljšanjem doznovolumenskih parametrov za CTV-THR vplivamo na boljšo lokalno kontrolo in s tem na boljšo kakovost življenja.

Jezik:Slovenski jezik
Ključne besede:3D-tisk, individualni aplikator, brahiterapija, radioterapija, ginekološki rak, napredovali ginekološki rak, recidivni ginekološki rak, rak materničnega vratu, rak materničnega telesa, rak nožnice, tehnologija dodajalne izdelave, SLA, SLS
Vrsta gradiva:Doktorsko delo/naloga (mb31)
Organizacija:MF - Medicinska fakulteta
Leto izida:2019
Število ogledov:374
Število prenosov:177
Metapodatki:XML RDF-CHPDL DC-XML DC-RDF
 
Skupna ocena:(0 glasov)
Vaša ocena:Ocenjevanje je dovoljeno samo prijavljenim uporabnikom.
:
Objavi na:AddThis
AddThis uporablja piškotke, za katere potrebujemo vaše privoljenje.
Uredi privoljenje...

Sekundarni jezik

Jezik:Angleški jezik
Naslov:Development and assessment of individual applicators in gynecological brachytherapy
Izvleček:
Background: External beam radiation therapy and brachytherapy are the treatment of choice for the majority of gynecological cancers, especially cervical cancer. The steep dose gradient in brachytherapy enables high doses in the tumors while the dose rapidly declines at the organs at risk (OAR). In modern brachytherapy the tumor, OAR delineation and treatment planning is MRI (magnetic resonance imaging) based. MRI is a state-of-the-art modality for image-guided adaptive brachytherapy (IGABT). In approximately two thirds of all gynecological cancers treated with brachytherapy, the only possibility to get a high dose in the high risk clinical target volume (CTV-THR) while respecting the dose constraints for the OAR, is to use combined intracavitary/interstitial (IC/IS) and IS brachytherapy. The new brachytherapy applicators available on the market allow for the guidance of IS needles that can be implanted together with IC component. But these applicators are not suitable for all tumors, an additional problem may arise because of difficult anatomy, in case of narrow vagina or the proximity of blood vessels. The applicators for combined IC/IS brachytherapy are designed predominantely for the treatment of cervical cancer but not so much for other gynecological cancers that are treated with brachtherapy as well. For such cases, the 3D printing technique enables manufacturing of individual applicators. It is cheap and suitable for small-scale production. The materials that are used for the printing of MRI compatible applicators should be bio-compatible, certified for the use in medicine, chemically inert, of smooth surface, robust and the sterilization should not change their properties. Aim of the study: To improve CTV-THR coverage with the use of individual 3D-printed applicators in advanced gynecological cancers without exceeding the dose constraints to the OAR. Our study aimed to develop and test the efficency and safety of the use of individual applicators for different gynecological cancers. Hypothesis: 1. CTV-THR coverage in advanced gynecological cancers will improve to more than 90% (V100 > 90%; V100 – volume that is covered with 100% isodose). 2. The dose to the OAR will remain within accepted dose constraints for the OAR, despite the better coverage of CTV-THR. Materials and methods: 14 patients were included in the study: 7 patients with primary cervical cancer, 4 patients with recurrent cervical cancer, 2 patients with recurrent endometrial cancer and 1 patient with vaginal cancer. MRI from the first brachytherapy with an in situ standard applicator was used for modelling of individual applicator. The standard applicator was defined as an applicator available on the market and not individually designed for a specific patient's tumor. In contrast, the individual applicator was individually designed for a specific patient. Virtual needles were added in the treatment planning system to get the best possible coverage of CTV-THR. Based on the CTV-THR and the OAR contours virtual treatment plan, plan A was created, serving as the basis for the design of the individual applicator. The next brachytherapy was performed with an individual applicator in situ. The treatment plan with an individual applicator was defined as plan C. The main difference between the individual and the standard applicators was in oblique needles that were used in an individual applicator. Plan with the standard applicator, defined as plan B, was made on the same MRI as plan C, which enabled optimal comparison of the two plans. The position and the volume of the CTV-THR and the OAR were the same for both plans. Results: The comparison of the dose volume histogram (DVH) parameters of plan B and C showed that with the individual applicator all DVH parameters were significantly improved (P ⡤ 0.001). The average value CTV-THR V100 improved by 27.1% +/- 19.5%, D90 by 44.2% +/- 27.6%, D98 by 43.9% +/- 23.3%, D100 by 27.0% +/- 18.3% and GTV-T D98 by 38.6% +/- 34.4%. In most cases V100 was ⡥ 95% of CTV-THR volume. The D2cm3 dose for the bladder was higher by 3.6% +/- 6.8% (P = 0.7), for the rectum by 4.7% +/- 7. 3% (P = 0.03), for the sigmoid by 15.5% +/- 12.2% (P ⡤ 0.001) and for the bowel by 10.0% +/- 12.3% (P = 0.01), but the dose did not exceed the dose constraints to the OAR to be clinically relevant. Conclusions: The above study confirmed that the use of individual applicators improved all DVH parameters for CTV-THR by approximately 30–40%. Thus in cervical cancer patients 8–25% improvement of the 3-year local control probability can be expected while the OAR dose is not increased enough to be clinically relevant. The benefit of this approach could be applied also to the patients for which the dose aim could not be reached, but the improvement of the CTV-THR DVH parameters could result in better local control probability and thus improve the quality of life.

Ključne besede:3D-print, individual applicator, brachytherapy, radiotherapy, gynecological cancer, advanced gynecological cancer, recurrent gynecological cancer, cervical cancer, endometrial cancer, vaginal cancer, additive technology, stereolithography, SLS

Podobna dela

Podobna dela v RUL:
Podobna dela v drugih slovenskih zbirkah:

Komentarji

Dodaj komentar

Za komentiranje se morate prijaviti.

Komentarji (0)
0 - 0 / 0
 
Ni komentarjev!

Nazaj