Результат интеллектуальной деятельности: Способ предлучевой подготовки (топометрии) для проведения внутриполостной лучевой терапии рака пищевода

Изобретение относится к медицине, в частности к лучевой диагностике, лучевой терапии (14.01.13) и онкологии (14.01.12) и может быть использовано в лучевой терапии рака пищевода.

Способ предназначен для определения объема облучения для дозиметрического планирования при проведении внутриполостной лучевой терапии злокачественных новообразований пищевода.

Внутриполостная лучевая терапия или брахитерапия является разновидностью радиотерапии основной особенностью которой является размещение радиоактивного источника в естественных полостях организма (матка, пищевод, бронхи). Для осуществления дозиметрического планирования брахитерапии рака пищевода радиотерапевту необходимо знать расположение верхней и нижней границы опухоли по отношению к эндостату, установленному в просвете пищевода.

В настоящее время в большинстве случаев оценивается расстояние до верхней и нижней границ опухоли от передней поверхности резцов по данным фиброгастроскопии. Однако, этот метод имеет ряд ограничений: во-первых, используемые эндостаты не всегда имеют шкалу длины; во-вторых, при использовании интрастатов по типу пищеводных бужей имеющих вид полой резиновой трубки с зауженным нижним концом, при установке эндостата внутрь интрастата, просвет последнего полностью не проходим для эндостата, то есть конечное положение интрастата и эндостата различны, что можно выявить только рентгенологически, в-третьих, эндоскопически не всегда можно определить границы инфильтративного компонента опухоли, в-четвертых, возможны клинические ситуации, когда пищевод не проходим для диагностического эндоскопа, однако, его просвет достаточен для установки интрастата.

Рентгенологический контроль положения интрастата, не дает информации о положении опухоли, о которой можно судить лишь по рентгенологическим снимкам, выполненным при контрастировании пищевода барием. Привязка проекции опухоли к таким ориентирам, как грудные позвонки, бифуркация трахеи недостаточно надежна.

Выполнение компьютерной томографии с установленным интрастатом позволяет решить эту проблему, но этот метод не всегда доступен и увеличивает стоимость процедуры, кроме того, без внутривенного контрастирования визуализация опухоли может быть затруднена. Предложенный нами способ заключается в разделении процедуры топометрии на два этапа: подготовительный и выполняемый непосредственно перед сеансом облучения.

На подготовительном этапе топометрии, за 1-2 дня до первого сеанса брахитерапии, предлагается использовать цифровой рентгеновский симулятор - диагностический рентгеновский аппарат, применяемый для разметки полей облучения для дистанционной лучевой терапии. Излучатель рентгеновского симулятора снабжен маркером поля облучения. В состав маркера входят световой проектор и молибденовые нити, образующие координатную сетку, видимую в рентгеновском излучении и проецируемую световым проектором на тело пациента. На симуляторе пациенту выполняется рентгеноскопия пищевода в положении, занимаемом при последующем сеансе брахитерапии (на спине с расположением рук за головой). Контрастирование осуществляется при помощи сульфата бария (Фиг. 1). На рабочей станции симулятора получают цифровые изображения, отражающие область сужения пищевода и расположение опухоли (Фиг. 2). Верхняя и нижняя граница опухоли совмещаются с положением рентгеноконтрастных нитей аппарата, формирующих терапевтическое поле. Для исключения погрешности, связанной с проекционным увеличением, устанавливается фиксированное расстояние между кожей и источником излучения равное 80 см.

Соответственно проекции светового поля на кожу пациента при помощи маркера выносится проекция опухоли (Фиг. 3).

На 2 этапе топометрии, непосредственно перед сеансом облучения, пациенту в условиях эндоскопического отделения в полость пищевода устанавливается интрастат для брахитерапии, который имеет вид полой резиновой трубки с суженным передним концом по типу бужа. Диаметр интрастата подбирается индивидуально в зависимости от степени стеноза пищевода в диапазоне от 0,2 до 1,4 см. Предварительно, под контролем эндоскопа через биопсийный канал проводится струнный проводник, за дистальный край опухоли, далее эндоскоп удаляется и в пищевод по проводнику устанавливается интрастат. Основным условием является расположение интрастата дистальнее опухоли не менее 3-4 см. Положение интраста фиксируется при помощи специального загубника (Фиг. 4). После установки и фиксации интрастата пациент перевозится в радиологический блок, где при помощи С-дуги выполняется рентгенологический контроль положения интрастата в двух проекциях. (Фиг. 5). Для выполнения этого этапа пациент помещается в горизонтальное положение с руками за головой. В интрастат вводится эндостат, который представляет собой полую пластиковую трубку диаметром 2 мм, в который в последующем будет производится выгрузка радиоактивного источника. В связи с тем, что интрастат имеет сужение на переднем конце полностью не проходимое для эндостата, конечное положение интрастата и эндостата различны. Для определения расположения «активной» длины в эндостат вводится проводник с рентгеноконтрастными метками, имитирующими положение радиоактивного источника. На коже пациента, на уровне вынесенных на подготовительном этапе топометрии границ опухоли, фиксируются рентгеноконтрастные метки. Для контроля положения эндостата относительно границ опухоли выполняется два снимка на С-дуге в прямой и боковой проекции. (Фиг. 5). При необходимости выполняется коррекция положения интрастата с повторным рентгенологическим контролем. На основании полученных данных определяется протяженность «активной» части эндостата и его расположение относительно дистального края интрастата. Полученные данные в электронном виде передаются в планирующую систему, где производится трехмерная реконструкция эндостата, а рентгеноконтрастные маркеры на коже обозначают границы опухоли (Фиг. 6). После выполнения дозиметрических расчетов эндостат подключается к аппарату для брахитерапии с последующим проведением сеанса брахитерапии, по принципу remote afterloading, когда радиоактивный источник из хранилища перемещается в эндостат останавливаясь в определенных точках согласно плану облучения. (Фиг. 7). После завершения сеанса облучения эндостат и интрастат извлекаются.

Первый этап топометрии на рентгеновском симуляторе выполняется однократно. Второй этап топометрии для контроля положения интрастата выполняется перед каждыми сеансами брахитерапии, при этом повторный эндоскопический контроль может не выполняться, а интрастат, имеющий шкалу длины, вводится на глубину, определенную при первом эндоскопическом контроле.

Данная методика позволяет повысить точность планирования брахитерапии на основе совмещения рентгеноскопических и эндоскопических данных, является незаменимой в клинических ситуациях, когда опухоль непроходима для эндоскопа, но просвет пищевода достаточен для установки интрастата. Ранее в подобных ситуациях использовалась эндоскопическая реканализация просвета с угрозой перфорации стенки, либо проведение брахитерапии считалось невозможным. Применение предложенной методики позволяет проводить брахитерапию с использованием интрастатов имеющих различный диаметр, что значительно снижает дозу на стенку пищевода и является профилактикой формирования свищей. Применение рентгенологического контроля позволяет надежно определять расстояние между конечным положением интрастата и эндостата. Построение трехмерной модели эндостата позволяет избежать возможного увеличения дозы в местах его изгиба, обеспечивая равномерное распределение дозы вдоль его оси интрастата.

Предлагаемый нами способ хорошо переносится пациентами, позволяет отказаться от многократного выполнения дорогостоящих методов обследования, таких как компьютерная томография, для определения положения эндостата относительно границ опухоли и конечного расположения интрастата. При проведении топометрии предложенным способом не было зафиксировано каких-либо побочных реакций и осложнений.

Рентгеновский симулятор применяется для топометрии при подготовке к дистанционной лучевой терапии, но его применение для планирование внутриполостной лучевой терапии не описаны.

Предложенный нами способ легко повторим и может быть использован в большинстве клиник.

Патентный поиск:

Наиболее близким к заявленному методу является техника, которая ранее была предложена нашим коллективом авторов и описана в Сибирском онкологическом журнале от 2017 года. [1] Основным отличием от ранее описанного метода является применение интрастата, имеющего вид полой резиновой трубки с суженным передним концом по типу бужа, который устанавливается непосредственно в пищевод. Интрастат подбирается индивидуально в зависимости от степени стеноза пищевода в диапазоне от 0,2 до 1,4 см. Основная задача использования интрастата является предотвращения ацентрального расположения эндостата, который располагается внутри интрастата, что является профилактикой формирования некроза в месте соприкосновения эндостата и стенки пищевода. Использование более толстых интрастатов значительно снижает дозу на слизистую пищевода. В связи с тем, что интрастат имеет сужение на переднем конце полностью не проходимое для эндостата, конечное положение интрастата и эндостата различны. Это расстояние не является стандартным и зависит от толщины используемого интрастата и степени его изгиба при установки в пищевод с заведением нижнего конца интрастата в желудок. Проведение рентгенологического контроля после установки интраста в пищевод, с последующим введением в итрастат эндостата и загрузкой рентгенконтрастных маркеров в эндостат позволяет вычислить это расстояние.

Литвинов Р.П. и соавт. из ФГБУ РОНЦ им. Н.Н. Блохина Минздрава России предлагают устанавливать интрастат через назогатстральный зонд с последующим проведением рентгенологического контроля только в одной проекции без построения трехмерной модели. Для получения трехмерного изображения авторы предлагают проводить компьютерную томографию с установленным интрастатом [2], что является более трудоемкой и дорогостоящей процедурой, не имеющих явных преимуществ перед планированием по двум ортогональным рентгеновским снимкам с построением трехмерной модели

Применение КТ топометрии может быть полезно при проведении брахитерапии гинекологического рака, когда применяется несколько интрастатов и необходимо знать их пространственное расположение по отношению к друг другу и окружающим тканям [3]. Но при проведении брахитерапии рака пищевода одновременно возможно использовать только один интрастат с возможностью коррекции только в кранио-каудальном направлении, что нивелирует преимущества КТ-контроля.

В книге The GEC ESTRO hand-book of brachytherapy. Leuven: ACCO Ed.; 2002 описана методика, в которой рентгенконтрастные метки прикрепляются на кожу во время рентгеноскопии пищевода на стандартном рентгеновском аппарате, с последующим документированием снимка и его визуальным сравнением со снимками при контроле положения интрастата [4]. Основными отличиями предложенного нами способа является использование рентгеновского симулятора, позволяющего нивелировать проекционные искажения при получении рентгеновских снимков. Границы опухоли проецируются на кожу пациента посредством светового поля и обозначаются маркером, а рентгенконтрастные метки устанавливаются только при контроле положения интрастата, с установленным в его просвете эндостатом.

Способ, описанный группой авторов Научно-исследовательский институт онкологии имени Н.Н. Петрова, основан только на эндоскопическом определении границ опухоли и включает в себя обязательное проведение 3-5 сеансов аргоноплазменной реканализации зоны опухолевого стеноза пищевода [5]. Похожий способ был предложен коллективом авторов ГОУВПО ЧелГМА, где для расширения стеноза пищевода предлагают рассечение стенки опухоли в шести равноудаленных точках под визуальным контролем [6].

Предложенная нами методика позволяет проводить брахитерапию без аргоноплазменной коагуляции и травмирующих манипуляций, поскольку сам интрастат обеспечивает бужирующий эффект.

Предложен оригинальный способ эндоскопического внедрения золотых маркеров в слизистую пищевода на уровне верхней и нижней границ опухоли, которые в последующем могу быть визуализированы рентгенологически [7]. В отличие от нашего способа это процедура инвазивная, сопряжена с возможными осложнениями в виде перфорации стенки пищевода, более трудоемкая и дорогая.

Клинические примеры:

Пациентка И. 1954 г.р. Диагноз: Рак средней трети пищевода T3N0M0 II ст При фиброгастроскопии от 13.05.15: в средней трети пищевода, на расстоянии 33-35 см от резцов расположена опухоль, стенозирующая просвет пищевода.

С учетом тяжести сопутствующей патологии, высокого риска осложнений в хирургическом лечении пациентке отказано

С 09.06.15 по 02.07.15 проведен курс дистанционной лучевой терапии на опухоль пищевода, зону субклинического распространения (+5 см выше и ниже видимых границ опухоли), параэзофагеальную клетчатку в режиме динамического фракционирования до СОД=40 Гр (46изоГр).

При контрольном исследовании сохраняется остаточная опухоль в средней трети пищевода. С учетом высокого риска сердечно-легочных осложнений в продолжении дистанционной лучевой терапии отказано.

С 20.07.15 по 28.07.15 проведено два сеанса брахитерапии на опухоль пищевода+2 см с разовой дозой 7 Гр 1 раз в неделю до суммарной дозы 14 Гр (24 изоГр). Общая суммарная доза сочетанного облучения составила 54 Гр (64 изоГр). Топометрия и проведение процедуры проводилось согласно вышеописанной методике. Лечение перенесла удовлетворительно. Лучевая реакция не выражена. При контрольном фиброгастроскопии данных за рак не получено. Наблюдалась в течение года 1,5 лет без признаков рецидива.

Пациент Р., 1939 г. р. Диагноз: Рак средней трети пищевода T3N0M0 II ст, дисфагия 2-3 ст. При фиброгастроскопии от 12.02.16: Рак среднего отдела пищевода, на 29 см от резцов определяется опухолевый стеноз, не проходимый для эндоскопа.

С учетом возраста, выраженности сердечно-сосудистой патологии проведение хирургического лечения или дистанционной лучевой терапии противопоказано. Запланировано проведение брахитерапии.

Разметка на симуляторе при контрастировании барием выявила область сужения пищевода в среднем отделе протяженностью 4 см. По световому полю на кожу вынесена проекция границ опухоли при фиксированном расстоянии от источника до поверхности кожи 80 см.

На следующий день под эндоскопическим контролем за область стеноза установлен струнный проводник, по которому проведен интрастат по типу бужа имеющий вид полой резиновой трубки с зауженным концом диаметром 8 мм. Интрастат заведен на глубину 35 см от резцов.

Пациент на сидячей каталке переведен в радиологический блок. Последовательно в интрастат установлен эндостат до упора, а в эндостат установлена проволока с рентгенконтрастными маркерами, имитирующими положение радиоактивного источника. На кожу соответственно проекции опухоли зафиксированы рентгенконтрастные маркеры. Выполнен рентгенологический контроль в двух проекциях с фиксированным расстоянии от источника до поверхности кожи 80 см. По снимкам определено конечное расположение эндостата, которое не соответствует конечному положению интрастата. Выполнено построение трехмерной модели. С учетом полученных данных были определены позиции радиоактивного источника внутри эндостата необходимые для покрытия целевого объема. Выполнен дозиметрический расчет. В последующем пациент был подключен к аппарату для брахитерапии и проведен непосредственно сеанс облучения.

Литература:

1. Ложков А.А., Важенин А.В., Шарабура Т.М., Кулаев К.И., Зуйков К.С., Юсупов И.М., Мозерова Е.Я., Давыдова О.Н., Пименова М.М., Сыролева К.Н., Максимовская А.Ю. / Результаты сочетанной лучевой терапии рака пищевода с применением брахитерапии высокой мощности // Сибирский онкологический журнал. 2017; 16 (1): 71-75.

2. Литвинов Р.П., Черных М.В., Нечушкин М.И., Гладилина И.А., Козлов О.В. / Брахитерапия местнораспространенного рака пищевода как компонент радикального лечения: преимущества и риски // Злокачественные опухоли. - 2016. - No 4, спецвыпуск 1. С. - 109-114.

3. В.А.Титова, Д.А. Коконцев, А.В. Ивашин, А.Б. Хромов / Контактная лучевая терапия на аппарате АГАТ-ВТ с использованием отечественных систем визуализации и планирования (лекция) // Вестник РНЦРР Минздрава России 2016; 16(3):9

4. The GEC ESTRO hand-book of brachytherapy. Leuven: ACCO Ed.; 2002

5. Левченко Евгений Владимирович, Барчук Алексей Степанович, Канаев Сергей Васильевич и др. «Способ комплексного лечения местно-распространенного рака грудного отдела пищевода.» Патент на изобретение Номер патента: 2459643 Страна: РоссияГод: 2012

6. Утин Константин Геннадьевич, Важенин Андрей Владимирович, Ваганов Николай Викторович «Способ проведения интрастата для брахитерапии рака пищевода» Патент Российской Федерации RU2286724. (ГОУ ВПО «ЧелГМА» Минздрава РФ) 10.11.2006

7. Sebastian Lettmaier, Vratislav Stmad / Intraluminal brachytherapy in oesophageal cancer: defining its role and introducing the technique J Contemp Brachytherapy. 2014 Jun; 6(2): 236-241.