3D stampo generazione

Una fresa ad inserti intercambiabili in nylon Vac-Lok™ cuscino (CIVCO Medical Solutions, Coralville (Iowa) sistema di immobilizzazione e di un in-house, canino specifiche morso blocco dispositivo di fissaggio sono stati utilizzati per rigidamente immobilizzare la testa e il collo, corpo, e degli arti. Per la generazione di stampi 3D, è stato acquisito un set di immagini di tomografia computerizzata (CT) di tutto il corpo. L’intero paziente è stato sottoposto a scansione in uno scanner CT di grande diametro (80 cm) (Siemens Somatom Definition AS). Il set di immagini è stato trasferito ad un VelocityAI (Varian Medical Systems Inc., Palo Alto, CA.) stazione di lavoro per contornatura. Per generare l’impalcatura iniziale dello stampo 3D, la superficie del paziente è stata sagomata ed espansa di 10 mm in aria (Fig. 1 bis). Per preparare l’impalcatura dello stampo 3D per la stampa finale, il contorno dello stampo 3D è stato quindi trasformato in una mesh 3D utilizzando 3DSlicer, segmentato in quattro componenti shell interconnessi separati utilizzando Meshmixer (Autodesk, San Rafael, CA.) convertito in un file stereolitografico per la stampa 3D utilizzando Simplify3D (Cincinnati, OH.), e inviato a re: 3D (Austin, TX.) per la produzione / stampa (Fig. 1 ter-d). Lo stampo è stato fabbricato utilizzando filamento di polilattide (PLA) con una densità di massa di circa 1,09 g/cm− 3 e una percentuale di riempimento di 100.

Fig. 1

Generazione di stampi 3D e flusso di lavoro. a Il contorno della superficie del paziente e l’espansione di 10 mm in aria hanno generato un set di immagini CT di tutto il corpo. b Trasformazione e segmentazione della mesh 3D in quattro componenti separati della shell interconnessi. c File stereolitografico esportato in una stampante 3D di esempio per la fabbricazione. d Involucro stampato del paziente assemblato e pronto per l’uso clinico

Pianificazione della tomoterapia elicoidale

Per la pianificazione del trattamento della tomoterapia elicoidale (v. 4.0.4. Tomotherapy, Inc., Madison, WI) è stato acquisito un set di immagini CT di tutto il corpo del paziente racchiuso all’interno dello stampo stampato in 3D. Il set di immagini è stato trasferito su una workstation VelocityAI per il contorno del tessuto target e normale. Polmoni, cuore, fegato, reni, milza, intestino, stomaco, vescica, cervello, midollo spinale, occhi, cavità stimate del midollo osseo (vertebre cervicali/cranio caudale, vertebre toraciche/costole/sterno, vertebre addominali/bacino, brachiale e scapola e femore) tiroidi e lenti (tra gli altri volumi) sono stati sagomati come organi a rischio (REMO). Il volume target clinico (CTV) comprendeva tutta la superficie corporea e si estendeva di 3 mm per via sottocutanea. Per tenere conto della variabilità della configurazione e dell’impatto del movimento respiratorio, il CTV è stato ampliato di 2 mm in modo isotropico per formare il planning target volume (PTV). Tre contorni di vincolo (10 mm, 15 mm e 20 mm espansioni verso l’interno dal lato sottocutaneo del PTV) che non rappresentano REMI o strutture bersaglio ma utilizzati rigorosamente come strumenti di pianificazione per l’ottimizzazione della dose sono stati generati per i vincoli di dose al nucleo del corpo (Fig. 2 bis).

Fig. 2

Elicoidale tomotherapy pianificazione del flusso di lavoro e la valutazione. un paziente contenuto all’interno di stampo stampato in 3D. Tre contorni di pianificazione (10 mm, 15 mm e 20 mm di espansione verso l’interno dal lato sottocutaneo del PTV) sono stati utilizzati per controllare la dose al nucleo del paziente. b L’istogramma dose-volume (DVH) del bersaglio, i singoli organi a rischio (REMI) e il tempo effettivo di trattamento del fascio-on. c Colorwash della distribuzione della dose all’interno del paziente

Inizialmente, 27 Gy consegnati in 15 frazioni, 4 volte alla settimana sono stati prescritti al 92% del PTV. Vincoli normali della dose del tessuto in cui basati sulle tolleranze cliniche precedentemente riferite ai vari remi. La larghezza del campo, il passo e il fattore di modulazione utilizzati per l’ottimizzazione della pianificazione del trattamento erano rispettivamente di 5,0 cm, 0,430 e 3,5. Gli istogrammi del volume della dose e le linee isodose sono stati valutati per il bersaglio e i remi individuali (Fig. 2 ter-c). La tossicità tissutale normale derivante dal trattamento è stata valutata e valutata secondo il Veterinary Cooperative Oncology Group-Common Terminology Criteria for Adverse Events v1 .1. A causa della tossicità ematologica dopo la frazione 8, è stata istituita un’interruzione del trattamento per consentire il recupero e la prescrizione e la frequenza sono state modificate. Le restanti 7 frazioni hanno ridotto la dose per frazione da 1,8 Gy a 1,4 Gy (piano non mostrato) e per compensare la perdita dell’effetto biologico dalla dimensione della frazione e dalla pausa del trattamento, il numero di frazioni rimanenti è stato aumentato da 7 a 9.

Guida dell’immagine

Il posizionamento e la configurazione del paziente sono stati verificati dal sistema volumetrico megavoltage CT (MVCT) integrato nella macchina per tomoterapia elicoidale. Le scansioni giornaliere di MVCT (circa 3 cGy alle regioni del corpo per ogni scansione giornaliera) sono state eseguite cranialmente dal livello degli occhi caudalmente agli arti posteriori. Le fusioni di immagini sono state valutate dall’oncologo radiologo e qualsiasi spostamento traslazionale appropriato è stato applicato alla configurazione del paziente prima della consegna del trattamento (Fig. 3).

Fig. 3

Verifica della configurazione del paziente mediante guida dell’immagine MVCT. una fusione di immagini MVCT con i contorni del piano di trattamento prima della consegna del trattamento. b la registrazione dei Pazienti si sposta per correggere il disallineamento tra la pianificazione CT e MVCT prima del trattamento di consegna

Anestesia

Il paziente è stato pre-medicati con butorfanolo (0,2 mg/kg IV) e indotta lentamente per effetto con propofol (2-4 mg/kg IV) per ogni trattamento. Il paziente è stato intubato e sottoposto a Sevoflurano (2.5-3%) in ossigeno. Fluidi per via endovenosa (soluzione di Ringer lattato) sono stati forniti attraverso il catetere cefalico durante l’anestesia (6 ml/kg/ora). La ventilazione manuale è stata fornita fino a quando il paziente non è stato completamente posizionato all’interno dello stampo del corpo, quindi il paziente è stato passato alla ventilazione meccanica a 17 respiri/min, 10 ml/kg e una pressione inspiratoria di 19 cm H20 (ventilatore Hallowell). Il monitoraggio includeva una sonda pulsossimetro sulla lingua, bracciale oscillometrico della pressione sanguigna sull’arto anteriore, patch ECG sulle zampe ventrali e flusso laterale EtCO2 (monitor multi-parametro Vetrends MAX). Lo stampo del corpo non si estendeva oltre l’arto anteriore prossimale o distale al garretto per consentire il posizionamento dei cateteri IV, delle patch ECG e del bracciale oscillometrico. NOVAs settimanali (Waltham, MA) sono stati eseguiti prima dell’inizio di ogni settimana di radioterapia per garantire la candidatura del paziente per l’anestesia. A causa della localizzazione della malattia solo sulla pelle (come determinato dalla stadiazione precedente) e dall’obesità del paziente, è stato inizialmente assegnato un punteggio di stato fisico ASA di 3.

Misurazione della dose

La garanzia della qualità della consegna specifica del paziente è stata eseguita in un phantom ad acqua solida nativo del sistema utilizzando film radiocromico EBT3 (Ashland, Covington, KY.) e misurazioni in camera di ionizzazione per verificare la dose prevista della frazione erogata (non mostrata). I profili relativi della dose planare e le misurazioni della dose assoluta sono stati confrontati con i profili isodosi planari calcolati e le dosi puntuali. La tolleranza per il piano deve essere ritenuto accettabile è stata del +/− 3% per punto di misura dosi e il valore di gamma </= 1 per il 90% di tutti i punti che si trovano entro il 30% linea di isodose utilizzando i criteri di ricerca del 3% e 3 mm. Sei nanoDot™ (Landauer, Glenwood, IL) dosimetri sono stati collocati lungo la dorsale e ventrale superfici del paziente mediana secondaria vivo verifica della dose ricevuta alla superficie della pelle. Diversi tipi di dosimetri avrebbero potuto essere considerati per le misurazioni in vivo, ma le dimensioni, la facilità di posizionamento appropriato, l’elaborazione e l’accuratezza indipendente dei dosimetri termoluminescenti nanoDot™ li hanno resi ideali. Inoltre, l’incertezza nella dose inerente ai dosimetri è ben al di sotto della variazione che i pazienti TSEBT classici sperimentano giorno per giorno e la variazione da paziente a paziente .

Risposta e tossicità

Ventisette gray sono stati consegnati al paziente dal 13 luglio 2015 al 23 settembre 2015. Una risposta parziale è stata evidente dopo quattro frazioni e il tumore è completamente regredito sull’intera area trattata entro la fine della terapia (Fig. 4 bis-c). Nessuna istologia di follow-up per la risposta patologica è stata eseguita su richiesta del cliente. Letargia di grado 1, affaticamento, perdita di peso e mucosite orale e alopecia di grado 2, cambiamenti di unghie/artiglio, prurito, desquamazione, anoressia e diarrea sono stati notati durante e entro un paio di settimane di trattamento. Inoltre, la trombocitopenia di grado 3 si è sviluppata dopo la frazione otto che ha richiesto un’interruzione del trattamento di 6 settimane e una modifica della prescrizione prima della continuazione e del completamento del trattamento (Tabelle 1, 2, 3, 4 e 5). Nessuna alterazione clinicamente rilevante delle funzioni epatiche o renali e, sebbene non specificamente esaminata, non è stato rilevato alcun segno clinico di disfunzione dell ‘asse tiroideo o ipofisario durante o dopo il trattamento e il periodo di follow-up prima dell’ evento che ha portato all ‘ eutanasia. Sono state fornite misure di supporto e tutte le tossicità ad eccezione di alopecia e trombocitopenia che oscillavano tra il grado 1 e il grado 2 sono state completamente risolte senza ulteriori incidenti. La piodermite transitoria è stata notata durante gli esami di follow-up dopo il trattamento. Dall’inizio del trattamento con TSPT fino al momento in cui il paziente è stato sottoposto a eutanasia non correlata alla CEL (complicanze associate a pancreatite acuta) il 13 novembre 2015 (circa 123 giorni), solo una nuova lesione alla testa è stata rilevata e confermata dall’istopatologia all’interno del campo trattato.

Fig. 4

Risposta al trattamento nel corso della terapia. un esempio di carico di malattia del paziente prima della prima frazione di radiazione cutanea totale. b C’è stato un notevole miglioramento con il completamento del quarto trattamento. c Il tumore regredisce progressivamente su tutto il corpo, senza ulteriori noduloplaque progressione del completamento del protocollo

Tabella 1 tossicità correlata al Trattamento in quanto caratterizzata dal Veterinario Cooperative Oncology Group – criteri comuni di terminologia per gli eventi avversi di seguito biologica antineoplastici terapia in cani e gatti v1.1
Tabella 2 CBC valori di 30 giorni prima dell’inizio del trattamento, durante il trattamento, vacanza nadirs, ultimo giorno di trattamento, e 30 giorni dopo il completamento di TSPT
Tabella 3 Siero chimica valori 30 giorni prima dell’inizio del trattamento, durante il trattamento, le vacanze, e l’ultimo giorno di trattamento
Tabella 4 analisi delle urine valori di 30 giorni prima dell’inizio del trattamento e durante il trattamento vacanza
Tabella 5 valori di Coagulazione 30 giorni prima dell’inizio del trattamento e durante il trattamento vacanza

Organi a rischio

Il min, media e max dosi di TSPT per vari Remi sono presentati nella Tabella 6.

Tabella 6 Pianificato dosi per essere consegnato agli organi a rischio in totale pelle fascio di fotoni di radiazione

Indipendente dose di verifica alla superficie della pelle

La superficie dose alla pelle, come verificato dal collocamento di sei nanoDot™ dosimetri lungo la dorsale e ventrale superficie del paziente, sono elencate nella Tabella 7. Il posizionamento ventrale dei dosimetri prima della prima frazione di trattamento è dimostrato in Fig. 5.

Tabella 7 Secondaria dose di verifica alla superficie della pelle al momento della prima consegna, nanoDot™ dosimetri sono stati posizionati in aree dove la classica TSEBT incertezze presentano o a stampo incroci in cui un divario può esistere
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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