Génération de moisissures 3D

Un système d’immobilisation par coussin Vac-Lok™ en nylon indexable (CIVCO Medical Solutions, Coralville, Iowa) et un dispositif interne de fixation de bloc de morsure spécifique à la canine ont été utilisés pour immobiliser rigidement la tête et le cou, le corps, et les membres. Pour la génération de moules 3D, un ensemble d’images de tomodensitométrie (CT) de l’ensemble du corps a été acquis. L’ensemble du patient a été scanné dans un scanner à gros alésage (80 cm) (définition Siemens Somatom AS). L’ensemble d’images a été transféré à un VelocityAI (Varian Medical Systems Inc., Palo Alto, Californie.) poste de travail pour le contour. Pour générer l’échafaudage de moule 3D initial, la surface du patient a été profilée et dilatée de 10 mm dans l’air (Fig. 1 bis). Pour préparer l’échafaudage du moule 3D pour l’impression finale, le contour du moule 3D a ensuite été transformé en un maillage 3D à l’aide de 3DSlicer, segmenté en quatre composants de coque interconnectés distincts à l’aide de Meshmixer (Autodesk, San Rafael, CA.) converti en fichier stéréolithographique pour l’impression 3D à l’aide de Simplify3D (Cincinnati, OH.), et envoyé à re:3D (Austin, TX.) pour la fabrication/ impression (Fig. 1b-d). Le moule a été fabriqué à l’aide d’un filament de polylactide (PLA) d’une densité massique d’environ 1,09 g/cm−3 et d’un pourcentage de remplissage de 100.

Fig. 1

Génération et flux de production de moules 3D. a Le contour de la surface du patient et l’expansion de 10 mm dans l’air générés sur un ensemble d’images CT du corps entier. b Transformation et segmentation du maillage 3D en quatre composants de coque interconnectés distincts. c Fichier stéréolithographique exporté vers un exemple d’imprimante 3D pour fabrication. d Coque imprimée du patient assemblée et prête à l’emploi clinique

Planification de la tomothérapie hélicoïdale

Pour la planification du traitement par tomothérapie hélicoïdale (v. 4.0.4. Tomotherapy, Inc., Madison, WI) un jeu d’images CT du corps entier du patient enfermé dans le moule imprimé en 3D a été acquis. L’ensemble d’images a été transféré sur un poste de travail VelocityAI pour le contour des tissus cibles et normaux. Les poumons, le cœur, le foie, les reins, la rate, les intestins, l’estomac, la vessie, le cerveau, la moelle épinière, les yeux, les cavités de la moelle osseuse estimées (vertèbres cervicales / crâne caudal, vertèbres thoraciques / côtes / sternum, vertèbres abdominales /bassin, brachium et omoplate, et fémur) les thyroïdes et les lentilles (entre autres volumes) ont été profilés en tant qu’organes à risque (RAME). Le volume cible clinique (VCT) comprenait toute la surface du corps et s’étendait sur 3 mm par voie sous-cutanée. Pour tenir compte de la variabilité de la configuration et de l’impact des mouvements respiratoires, le CTV a été élargi de 2 mm de manière isotrope pour former le volume cible de planification (PTV). Trois contours de contrainte (expansions de 10 mm, 15 mm et 20 mm vers l’intérieur du côté sous-cutané du PTV) ne représentant pas les rames ou les structures cibles, mais utilisés strictement comme outils de planification pour l’optimisation de la dose ont été générés pour les contraintes de dose au cœur du corps (Fig. 2 bis).

Fig. 2

Flux de travail et évaluation de la planification de la tomothérapie hélicoïdale. un patient contenu dans un moule imprimé en 3D. Trois contours de planification (expansions de 10 mm, 15 mm et 20 mm vers l’intérieur du côté sous-cutané du PTV) ont été utilisés pour contrôler la dose au cœur du patient. b L’histogramme du volume de dose (DVH) de la cible, des organes individuels à risque (RAMES) et du temps réel de traitement par faisceau. c Lavage de couleur de la distribution de la dose chez le patient

Initialement, 27 Gy administrés en 15 fractions, 4 fois par semaine, ont été prescrits à 92% de la TVP. Les contraintes de dose tissulaire normales sont basées sur les tolérances cliniques précédemment rapportées à diverses RAMES. La largeur de champ, le pas et le facteur de modulation utilisés pour l’optimisation de la planification du traitement étaient respectivement de 5,0 cm, 0,430 et 3,5. Des histogrammes de volume de dose et des lignes isodoses ont été évalués pour les rames cibles et individuelles (Fig. 2b-c). La toxicité tissulaire normale résultant du traitement a été évaluée et notée selon le Groupe Coopératif Vétérinaire d’Oncologie – Critères terminologiques communs pour les événements indésirables v1.1. En raison de la toxicité hématologique après la fraction 8, une interruption du traitement a été instituée pour permettre la récupération et la prescription et la fréquence ont été modifiées. Pour les 7 fractions restantes, la dose par fraction a été réduite de 1,8 Gy à 1,4 Gy (plan non représenté) et pour compenser la perte d’effet biologique due à la taille de la fraction et à la rupture du traitement, le nombre de fractions restantes a été augmenté de 7 à 9.

Guidage de l’image

Le positionnement et la configuration du patient ont été vérifiés par le système de tomodensitométrie volumétrique à mégavoltage embarqué (MVCT) intégré à la machine de tomothérapie hélicoïdale. Des scans MVCT quotidiens (environ 3 cGy aux régions du corps pour chaque scansion quotidienne) ont été effectués crânien du niveau des yeux caudalement aux membres arrière. Les fusions d’images ont été évaluées par le radio-oncologue et tout changement de translation approprié a été appliqué à la configuration du patient avant l’administration du traitement (Fig. 3).

Fig. 3

Vérification de la configuration du patient à l’aide du guidage d’image MVCT. une fusion d’images MVCT avec les contours du plan de traitement avant l’administration du traitement. bL’enregistrement des patients se déplace pour corriger le désalignement entre la tomodensitométrie planifiée et la TDM avant l’administration du traitement

Anesthésie

Le patient a été pré-médicamenté avec du butorphanol (0,2 mg / kg IV) et induit lentement à l’effet avec du propofol (2-4 mg / kg IV) pour chaque traitement. Le patient a été intubé et placé sous Sévoflurane (2.5-3%) en oxygène. Des liquides intraveineux (Solution de Sonneurs lactés) ont été fournis par le cathéter céphalique tout au long de l’anesthésie (6 ml / kg / h). Une ventilation manuelle a été fournie jusqu’à ce que le patient ait été complètement positionné dans le moule corporel, puis le patient a été mis en ventilation mécanique à 17 respirations / min, 10 ml / kg et une pression inspiratoire de 19 cm H20 (ventilateur Hallowell). La surveillance comprenait une sonde d’oxymètre de pouls sur la langue, un brassard de pression artérielle oscillométrique sur le membre antérieur, des patchs ECG sur les coussinets de la patte ventrale et un flux latéral EtCO2 (moniteur multiparamètres Vetrends MAX). La moisissure corporelle ne s’étendait pas au-delà du membre antérieur proximal ou du membre distal jusqu’au jarret pour permettre la mise en place des cathéters IV, des patchs ECG et du brassard oscillométrique. Des NOVAs hebdomadaires (Waltham, MA) ont été effectuées avant le début de chaque semaine de radiothérapie pour assurer la candidature du patient à l’anesthésie. En raison de la localisation de la maladie sur la peau uniquement (déterminée par stadification préalable) et de l’obésité du patient, un score d’état physique ASA de 3 a été initialement attribué.

Mesure de la dose

Une assurance de la qualité de l’administration spécifique au patient a été réalisée dans un fantôme d’eau solide natif du système à l’aide d’un film radiochromique EBT3 (Ashland, Covington, KY.) et des mesures de la chambre d’ionisation pour vérifier la fraction prévue de dose délivrée (non représentée). Les profils de dose plane relative et les mesures ponctuelles absolues ont été comparés aux profils d’isodose planes et aux doses ponctuelles calculés. La tolérance pour que le plan soit jugé acceptable était de +/−3% pour les doses ponctuelles mesurées et la valeur gamma </= 1 pour 90% de tous les points situés à l’intérieur de la ligne isodose à 30% en utilisant des critères de recherche de 3% et 3 mm. Six dosimètres nanoDot ™ (Landauer, Glenwood, IL) ont été placés le long des surfaces dorsale et ventrale de la ligne médiane du patient comme vérification secondaire in vivo de la dose reçue à la surface de la peau. Plusieurs types de dosimètres auraient pu être envisagés pour des mesures in vivo, mais la taille, la facilité de placement appositionnel, le traitement et la précision indépendante des dosimètres thermoluminescents nanoDot ™ les rendaient idéaux. De plus, l’incertitude de dose inhérente aux dosimètres est bien inférieure à la variation que les patients TSEBT classiques subissent au jour le jour et à la variation d’un patient à l’autre.

Réponse et toxicité

Vingt-sept gray ont été administrés au patient du 13 juillet 2015 au 23 septembre 2015. Une réponse partielle était perceptible après quatre fractions et la tumeur régressait complètement sur toute la zone traitée à la fin du traitement (Fig. 4 bis-c). Aucune histologie de suivi de la réponse pathologique n’a été réalisée à la demande du client. Une léthargie de grade 1, une fatigue, une perte de poids, une mucite buccale et une alopécie de grade 2, des modifications des ongles / griffes, un prurit, une desquamation, une anorexie et une diarrhée ont été notées pendant et dans les deux semaines suivant le traitement. De plus, une thrombocytopénie de grade 3 s’est développée après la fraction huit nécessitant une interruption du traitement de 6 semaines et une modification de la prescription avant la poursuite et la fin du traitement (tableaux 1, 2, 3, 4 et 5). Aucune anomalie des fonctions hépatiques ou rénales cliniquement pertinentes et, bien qu’elle ne soit pas spécifiquement analysée, aucun signe clinique de dysfonctionnement de l’axe thyroïdien ou hypophysaire n’a été détecté pendant ou après le traitement et la période de suivi précédant l’événement précédant le moment de l’euthanasie. Des mesures de soutien ont été fournies et toutes les toxicités, à l’exception de l’alopécie et de la thrombocytopénie qui fluctuaient entre le grade 1 et le grade 2, ont été complètement résolues sans autre incident. Une pyodermite transitoire a été notée lors des examens de suivi après le traitement. Depuis le début du traitement par TSPT jusqu’au moment où le patient a été euthanasié sans lien avec la LCE (complications associées à une pancréatite aiguë) le 13 novembre 2015 (environ 123 jours), une seule nouvelle lésion à la tête a été détectée et confirmée par histopathologie dans le champ traité.

Fig. 4

Réponse au traitement au cours du traitement. un exemple de charge de morbidité du patient avant la première fraction du rayonnement cutané total. b Il y a eu une amélioration notable à la fin du quatrième traitement. c La tumeur a régressé progressivement sur tout le corps sans progression supplémentaire de la noduloplaque par l’achèvement du protocole

Tableau 1 Toxicité liée au traitement telle que caractérisée par le Groupe coopératif d’oncologie vétérinaire – critères terminologiques communs pour les événements indésirables à la suite d’un traitement antinéoplasique biologique en chiens et chats v1.1

Tableau 2 Valeurs CBC 30 jours avant le début du traitement, pendant le traitement, les jours fériés du traitement, le dernier jour de traitement et 30 jours après la fin de la TSPT

Tableau 3 Valeurs chimiques du sérum 30 jours avant le début du traitement, pendant les vacances du traitement et le dernier jour du traitement

Tableau 4 Valeurs d’analyse d’urine 30 jours avant le début du traitement et pendant les vacances de traitement

Tableau 5 Valeurs de coagulation 30 jours avant le début du traitement et pendant les vacances de traitement

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Organes à risque

Les doses minimales, moyennes et maximales de TSPT à diverses RAMES sont présentées dans le tableau 6.

Tableau 6 Doses prévues à administrer aux organes à risque pendant le rayonnement total du faisceau de photons cutanés

Vérification indépendante de la dose à la surface de la peau

La dose de surface à la peau telle que vérifiée par la mise en place de six Les dosimètres nanoDot™ le long de la surface dorsale et ventrale du patient sont répertoriés dans le tableau 7. La mise en place ventrale des dosimètres avant la première fraction de traitement est démontrée à la Fig. 5.

Tableau 7 Vérification de la dose secondaire à la surface de la peau au moment de la première administration, les dosimètres nanoDot™ ont été positionnés dans des zones où des incertitudes TSEBT classiques seraient présentes ou à des intersections de moisissures où un espace peut exister
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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