Διαμόρφωση συστήματος πλοήγησης με δεδομένα από εγκάρσιες απεικονιστικές μεθόδους για την ακριβή τοποθέτηση ραδιενεργού πλάκας σε ασθενείς που υποβάλλονται σε βραχυθεραπεία
Authors: Λιακόπουλος Δημήτριος 
Published: March 2023

Σκοπός: Η εκτίμηση της ακρίβειας του δοσιμετρικού πλάνου στην οφθαλμική βραχυθεραπεία με πλάκα ρουθήνιο-106 (106Ru), όταν βασίζεται στις εξατομικευμένες παραμέτρους της οφθαλμικής γεωμετρίας. Επιπλέον, η δυνατότητα δημιουργίας εικόνων σύζευξης από απεικόνιση με μαγνητική τομογραφία (προεγχειρητικά) και με ειδικό πρωτόκολλο σάρωσης αξονικής τομογραφίας διπλής ενέργειας (dual energy CT, DECT) (μετεγχειρητικά, με την πλάκα τοποθετημένη επισκληρικά) ως εργαλείο για τον έλεγχο της ανατομικής ακρίβειας της τοποθέτησης της πλάκας. Η δυνατότητα εύρεσης πρωτοκόλλου σάρωσης αξονικής τομογραφίας διπλής ενέργειας που να καταστέλλει τα μεταλλικά τεχνικά σφάλματα (artifacts) και να απεικονίζει με ακρίβεια την τοποθετημένη επισκληρικά πλάκα 106Ru.Υλικό και μέθοδος: Τριάντα ασθενείς με ενδοφθάλμιες αλλοιώσεις υποβλήθηκαν σε βραχυθεραπεία με πλάκα 106Ru ακτίνας καμπυλότητας 12 mm. Απεικόνιση με μαγνητική τομογραφία χρησιμοποιήθηκε για τον προσδιορισμό της εξωτερικής ακτίνας καμπυλότητας του σκληρού χιτώνα στη θέση του όγκου και των ορίων του όγκου. Αναπτύχθηκε ένα μαθηματικό μοντέλο για τον προσδιορισμό της απόστασης μεταξύ του εξωτερικού σκληρού χιτώνα και της εσωτερικής επιφάνειας της πλάκας που σχετίζεται με την εφαπτομενική εφαρμογή της πλάκας στον υπό θεραπεία οφθαλμό. Προσδιορίστηκαν οι διαφορές στη χορηγούμενη δόση στην κορυφή του όγκου, στον σκληρό χιτώνα και στα όρια του όγκου, όπως προέκυψαν λαμβάνοντας υπόψη τις προεπιλεγμένες παραμέτρους για έναν οφθαλμό τυπικού μεγέθους (με ακτίνα καμπυλότητας σκληρού χιτώνα = 12 mm) στο λογισμικό Plaque Simulator™ (Eye Physics LLC, Los Alamitos, CA) σε σχέση με τις εξατομικευμένες παραμέτρους για τον οφθαλμό κάθε ασθενή. Επιπλέον, στο δεύτερο μέρος της μελέτης συμπεριλήφθηκαν έξι ασθενείς με ενδοφθάλμια αλλοίωση. Οι εικόνες σύζευξης προεγχειρητικής μαγνητικής τομογραφίας και σαρώσεων DECT με την πλάκα τοποθετημένη δημιουργήθηκαν στο λογισμικό ImFusion (ImFusion GmbH, Munchen, Germany). Τα ελεύθερα όρια (διάκενα) μεταξύ του όγκου και της περιφέρειας της πλάκας σε οβελιαίο, εγκάρσιο και στεφανιαίο επίπεδο, καθώς και η οπίσθια ανύψωση του άκρου της πλάκας από τον σκληρό χιτώνα καταγράφηκαν και συσχετίστηκαν με τη θέση του όγκου. Τέλος, ένα ανθρωπόμορφο πρόπλασμα που προσομοιώνει κεφαλή ενηλίκου χρησιμοποιήθηκε για εφαρμογή εννέα πρωτοκόλλων λήψης DECT για απεικόνιση των κόγχων, μετά από τοποθέτηση πλάκας 106Ru. Μονόχρωμες εικόνες 140 keV δημιουργήθηκαν χρησιμοποιώντας ανακατασκευή και έναν διαθέσιμο αλγόριθμο μείωσης μεταλλικών artifacts. Tο πρωτόκολλο απεικόνισης DECT που επέτρεψε την ακριβή οριοθέτηση της πλάκας με την ελάχιστη έκθεση ακτινοβολίας ταυτοποιήθηκε. Αποτελέσματα: Όταν η εξατομικευμένη γεωμετρία του οφθαλμού και του όγκου για κάθε ασθενή λαμβάνεται υπόψη, η χορηγούμενη δόση που υπολογίζεται βρέθηκε να υπερεκτιμάται, στα σημεία που μελετήθηκαν δηλαδή στην κορυφή του όγκου, στο πρόσθιο και οπίσθιο όριο του όγκου, και στην κεντρική περιοχή του σκληρού, σε σχέση με την χορηγούμενη δόση σε προεπιλεγμένες παραμέτρους για τον οφθαλμό. Τα διάκενα πλάκας-όγκου για το εγκάρσιο, το οβελιαίο και το στεφανιαίο επίπεδο βρέθηκαν υψηλότερα για αλλοιώσεις που εντοπίζονται στο πρόσθιο τμήμα (προσθίως του ισημερινού του βολβού) σε σχέση με οπίσθια εντοπιζόμενες αλλοιώσεις. Η οπίσθια ανύψωση του άκρου της πλάκας από τον σκληρό χιτώνα ήταν μεγαλύτερη για τις πρόσθιες βλάβες σε σχέση με τις οπίσθιες. Όλα τα πρωτόκολλα σάρωσης DECT κρίθηκαν ότι επιτρέπουν σαφή οριοθέτηση της πλάκας παρά την παρουσία ορισμένων μέτριων artifacts. Το προτεινόμενο πρωτόκολλο DECT βρέθηκε να έχει δόση ακτινοβολίας στον κρυσταλλοειδή φακό των οφθαλμών στα κατώτερα όρια του εύρους ακτινοβολίας που παρατηρείται στην απεικόνιση κεφαλής με αξονική τομογραφία μονής ενέργειας.Συμπεράσματα: Η προτεινόμενη προσέγγιση εξατομικευμένου προγραμματισμού βραχυθεραπείας με 106Ru βασιζόμενη στα γεωμετρικά δεδομένα του οφθαλμού και του όγκου από απεικόνιση μαγνητικής τομογραφίας μπορεί να βελτιώσει τη δοσιμετρική ακρίβεια. Η εξατομικευμένη δοσιμετρία σχεδιασμού της θεραπείας μπορεί να αποτρέψει την υποθεραπεία ενδοφθάλμιων όγκων, ειδικά για μάτια με αξονικό μήκος που απέχουν από τον μέσο όρο. Επιπλέον, οι εικόνες σύζευξης μεταξύ σαρώσεων DECT και μαγνητικής τομογραφίας μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως εργαλείο για την επιβεβαίωση της ακρίβειας τοποθέτησης της πλάκας 106Ru σε σχέση με τους ενδοφθάλμιους όγκους. Το κατάλληλο πρωτόκολλο για απεικόνιση DECT των κόγχων μετά την τοποθέτηση της πλάκας 106Ru για οφθαλμική βραχυθεραπεία προσδιορίστηκε και επιτρέπει την οριοθέτηση της πλάκας χωρίς artifacts, με χαμηλή έκθεση ακτινοβολίας του ασθενούς, παρέχοντας τη δυνατότητα επαλήθευσης της θέσης της πλάκας μετά την τοποθέτηση.