Generación de moho 3D

Se utilizó un sistema de inmovilización de cojín Vac-Lok™ de nylon indexable (CIVCO Medical Solutions, Coralville, Iowa) y un dispositivo interno de fijación de bloques de mordida específicos para perros para inmovilizar rígidamente la cabeza y el cuello, el cuerpo y extremidades. Para la generación de moldes en 3D, se adquirió un conjunto de imágenes de tomografía computarizada (TC) de todo el cuerpo. Todo el paciente fue escaneado en una tomografía computarizada de gran diámetro (80 cm) (Siemens Somatom Definition AS). El conjunto de imágenes se transfirió a un VelocityAI (Varian Medical Systems Inc., Palo Alto, CA.) puesto de trabajo para contornear. Para generar el andamio de molde 3D inicial, se contorneó la superficie del paciente y se expandió 10 mm en el aire (Fig. 1a). Para preparar el andamio de molde 3D para la impresión final, el contorno del molde 3D se transformó en una malla 3D utilizando 3DSlicer, segmentada en cuatro componentes de carcasa interconectados separados utilizando Meshmixer (Autodesk, San Rafael, CA.) convertido a un archivo estereolitográfico para impresión 3D utilizando Simplify3D (Cincinnati, OH.), y enviado a re: 3D (Austin, TX.) para fabricación / impresión (Fig. 1b-d). El molde se fabricó con filamento de polilactida (PLA) con una densidad de masa de aproximadamente 1,09 g/cm− 3 y un porcentaje de relleno de 100.

Fig. 1

Generación y flujo de trabajo de moldes 3D. a El contorno de la superficie del paciente y la expansión de 10 mm en el aire generados a partir de un conjunto de imágenes de TC de todo el cuerpo. b Transformación de malla 3D y segmentación en cuatro componentes de carcasa interconectados separados. archivo estereolitográfico c exportado a una impresora 3D de ejemplo para su fabricación. d del Paciente impreso shell montado y listo para su uso clínico

Helicoidal tomotherapy planificación

Para helicoidal tomotherapy planificación del tratamiento (v. 4.0.4. Tomotherapy, Inc., Madison, WI) se adquirió un conjunto de imágenes de TC de todo el cuerpo del paciente dentro del molde impreso en 3D. El conjunto de imágenes se transfirió a una estación de trabajo VelocityAI para el contorno de tejidos diana y normales. Los pulmones, el corazón, el hígado, los riñones, el bazo, los intestinos, el estómago, la vejiga, el cerebro, la médula espinal, los ojos, las cavidades estimadas de la médula ósea (vértebras cervicales/cráneo caudal, vértebras torácicas/costillas/esternón, vértebras abdominales/pelvis, braquium y escápula y fémur), los tiroides y las lentes (entre otros volúmenes) se contornearon como órganos en riesgo (REAR). El volumen objetivo clínico (TVC) incluía toda la superficie corporal y se extendía 3 mm por vía subcutánea. Para tener en cuenta la variabilidad de la configuración y el impacto del movimiento respiratorio, la TVC se expandió 2 mm isótropamente para formar el volumen objetivo de planificación (TVP). Se generaron tres contornos de restricción (expansiones de 10 mm, 15 mm y 20 mm hacia adentro desde el lado subcutáneo de la TVP) que no representan remos ni estructuras diana, pero que se utilizan estrictamente como herramientas de planificación para la optimización de la dosis para restricciones de dosis en el núcleo del cuerpo (Fig. 2a).

Fig. 2

tomotherapy Helicoidal de flujo de trabajo de planeación y evaluación. un paciente contenido dentro de un molde impreso en 3D. Se utilizaron tres contornos de planificación (expansiones de 10 mm, 15 mm y 20 mm hacia adentro desde el lado subcutáneo de la TVP) para controlar la dosis en el centro del paciente. b Histograma de volumen de dosis (HVD) del objetivo, órganos individuales en riesgo (remos) y tiempo real de tratamiento con haz. c Lavado de color de la distribución de dosis dentro del paciente

Inicialmente, se prescribieron 27 Gy entregados en 15 fracciones, 4 veces por semana al 92% de la TVP. Las restricciones de dosis en tejidos normales se basaron en tolerancias clínicas notificadas previamente a varios remos. El ancho de campo, el tono y el factor de modulación utilizados para la optimización de la planificación del tratamiento fueron de 5,0 cm, 0,430 y 3,5, respectivamente. Se evaluaron histogramas de volumen de dosis y líneas de isodosis para el objetivo y los remos individuales (Fig. 2b-c). La toxicidad tisular normal del tratamiento se evaluó y calificó de acuerdo con los Criterios Terminológicos Comunes para Eventos Adversos del Grupo Cooperativo Veterinario de Oncología v1.1 . Debido a la toxicidad hematológica después de la fracción 8, se instituyó una interrupción del tratamiento para permitir la recuperación y se modificaron la prescripción y la frecuencia. En las 7 fracciones restantes se redujo la dosis por fracción de 1,8 Gy a 1,4 Gy (no se muestra el plan) y, para compensar la pérdida de efecto biológico por el tamaño de la fracción y la interrupción del tratamiento, se aumentó el número de fracciones restantes de 7 a 9.

Guía de imágenes

El posicionamiento y la configuración del paciente se verificaron mediante el sistema de TC volumétrica de megavoltaje (MVCT) integrado en la máquina de tomoterapia helicoidal. Se realizaron exploraciones diarias de TCMV (aproximadamente 3 cGy a las regiones del cuerpo para cada exploración diaria) craneal desde el nivel de los ojos caudalmente hasta las extremidades posteriores. Las fusiones de imágenes fueron evaluadas por el radioncólogo y se aplicaron los cambios de traslación apropiados a la configuración del paciente antes de la administración del tratamiento (Fig. 3).

Fig. 3

Verificación de configuración del paciente mediante guía de imágenes MVCT. una fusión de imágenes de TCMV con contornos del plan de tratamiento antes de la administración del tratamiento. b El registro de pacientes cambia para corregir la desalineación entre la planificación de la TC y la TCMV antes de la administración del tratamiento

Anestesia

El paciente fue premedicado con butorfanol (0,2 mg/kg IV) e inducido lentamente a hacer efecto con propofol (2-4 mg / kg IV) para cada tratamiento. Se intubó al paciente y se le administró sevoflurano (2.5-3%) en oxígeno. Se suministraron líquidos intravenosos (Solución de Ringer Lactato) a través del catéter cefálico durante toda la anestesia (6 ml/kg/h). Se proporcionó ventilación manual hasta que el paciente se había colocado completamente dentro del molde corporal, luego se cambió a ventilación mecánica a 17 respiraciones/min, 10 ml/kg y presión inspiratoria de 19 cm H20 (Ventilador Hallowell). El monitoreo incluyó una sonda de oxímetro de pulso en la lengua, manguito oscilométrico de presión arterial en la extremidad anterior, parches de ECG en las almohadillas ventrales para las patas y flujo lateral EtCO2 (monitor multiparamétrico Vetrends MAX). El molde corporal no se extendía más allá de la extremidad anterior proximal ni distal al corvejón para permitir la colocación de los catéteres IV, los parches de ECG y el manguito oscilométrico. Se realizaron NOVAs semanales (Waltham, MA) antes del inicio de cada semana de radioterapia para garantizar que el paciente fuera candidato a la anestesia. Debido a la localización de la enfermedad solo en la piel (determinada por estadificación previa) y la obesidad del paciente, se asignó inicialmente una puntuación de estado físico ASA de 3.

Medición de dosis

El control de calidad del parto específico del paciente se realizó en un fantasma de agua sólida nativo del sistema utilizando una película radiocrómica EBT3 (Ashland, Covington, KY.) y mediciones de la cámara de ionización para verificar la dosis administrada de fracción planificada (no se muestra). Los perfiles de dosis planares relativos y las mediciones de dosis puntuales absolutas se compararon con los perfiles de isodosis planares calculados y las dosis puntuales. La tolerancia para que el plan se considerara aceptable fue de +/− 3% para las dosis puntuales medidas y el valor gamma </= 1 para el 90% de todos los puntos situados dentro de la línea de isodosis del 30% utilizando criterios de búsqueda de 3% y 3 mm. Se colocaron seis dosímetros nanoDot™ (Landauer, Glenwood, IL) a lo largo de las superficies dorsal y ventral de la línea media del paciente como verificación secundaria in vivo de la dosis recibida en la superficie de la piel. Se podrían haber considerado varios tipos de dosímetros para mediciones in vivo, pero el tamaño, la facilidad de colocación, el procesamiento y la precisión independiente de los dosímetros termoluminiscentes nanoDot™ los hicieron ideales. Además, la incertidumbre en la dosis inherente a los dosímetros está muy por debajo de la variación que experimentan los pacientes clásicos con TSEBT día a día y la variación de paciente a paciente .

Respuesta y toxicidad

Veintisiete gray se entregaron al paciente del 13 de julio de 2015 al 23 de septiembre de 2015. Se observó una respuesta parcial después de cuatro fracciones y el tumor retrocedió completamente en toda el área tratada al final de la terapia (Fig. 4a a c). No se realizó histología de seguimiento para respuesta patológica a petición del cliente. Se observaron letargia de grado 1, fatiga, pérdida de peso y mucositis oral y alopecia de grado 2, cambios en uñas/garras, prurito, descamación, anorexia y diarrea durante y dentro de un par de semanas de tratamiento. Además, se desarrolló trombocitopenia de grado 3 después de la fracción ocho, que requirió una interrupción del tratamiento de 6 semanas y una modificación de la prescripción antes de continuar y finalizar el tratamiento (Tablas 1, 2, 3, 4 y 5). Funciones hepáticas o renales anómalas clínicamente relevantes y, aunque no se evaluaron específicamente, no se detectaron signos clínicos de disfunción del eje tiroideo o hipofisario durante o después del tratamiento y el período de seguimiento previo al acontecimiento que condujo al momento de la eutanasia. Se proporcionaron medidas de apoyo y todas las toxicidades, excepto la alopecia y la trombocitopenia, que fluctuaron entre grado 1 y grado 2, se resolvieron completamente sin más incidentes. Se observó pioderma transitoria en exámenes de seguimiento después del tratamiento. Desde el inicio del tratamiento con TSPT hasta el momento en que el paciente fue sacrificado sin relación con LEC (complicaciones asociadas con pancreatitis aguda) el 13 de noviembre de 2015 (aproximadamente 123 días), solo se detectó una nueva lesión en la cabeza y se confirmó mediante histopatología dentro del campo tratado.

Fig. 4

la respuesta al Tratamiento durante el curso de la terapia. un ejemplo de la carga de enfermedad del paciente antes de la primera fracción de la radiación total de la piel. b Hubo una mejora notable al finalizar el cuarto tratamiento. c El tumor retrocedió progresivamente en todo el cuerpo sin progresión noduloplaque adicional al completar el protocolo

Tabla 1 Toxicidad relacionada con el tratamiento caracterizada por el Grupo de Oncología Cooperativa Veterinaria – criterios terminológicos comunes para eventos adversos después de la terapia antineoplásica biológica perros y gatos v1.1
Tabla 2 CBC valores de 30 días antes del inicio del tratamiento, durante el tratamiento, el tratamiento de vacaciones nadirs, último día de tratamiento, y a los 30 días después de la finalización de la TSPT
Tabla 3 Suero valores de química de 30 días antes del inicio del tratamiento, durante el tratamiento de vacaciones, y el último día de tratamiento
Tabla 4 análisis de Orina valores de 30 días antes del inicio del tratamiento y durante las vacaciones de tratamiento
Tabla 5 Valores de coagulación 30 días antes del inicio del tratamiento y durante las vacaciones de tratamiento

Órganos en riesgo

Las dosis mín, media y máxima de TSPT para varios remos se presentan en la Tabla 6.

Tabla 6 Dosis planificadas que se administrarán a los órganos en riesgo durante la radiación total de haz de fotones cutáneos

Verificación independiente de la dosis en la superficie de la piel

La dosis superficial en la piel verificada mediante la colocación de Los dosímetros nanoDot™ a lo largo de la superficie dorsal y ventral del paciente se enumeran en la Tabla 7. La colocación ventral de los dosímetros antes de la primera fracción de tratamiento se demuestra en la Fig. 5.

Tabla 7 Verificación de dosis secundaria a la superficie de la piel en el momento de la primera entrega, los dosímetros nanoDot™ se colocaron en áreas donde se presentarían incertidumbres clásicas de TSEBT o en intersecciones de moho donde puede existir un espacio
Fig. 5

Ventral nanoDot™ placement for in vivo dosimetry and secondary verification prior to the first administered fraction of total skin radiation

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