Cучасні методи роботизованого радіохірургічного лікування системою кіберніж (cyberknife g4).

Променева терапія особливо інтенсивно почала розвиватися і удосконалюватися наприкінці останніх десятиліть минулого століття з появою в клінічній практиці складної радіологічної техніки. Якісний стрибок відбувся з запровадженням у радіаційну онкологію лікувально-діагностичних комплексів, які складаються із комп’ютеризованих лінійних прискорювачів, сучасних топометричних засобів для точного визначення пухлини та навколишніх тканин в об’ємному (3-D) зображенні, а також засобів планування променевого лікування з програмним забезпеченням дозиметричного розрахунку. Ці компоненти є основою сучасної променевої терапії, головними ознаками якої є абсолютна точність підведення необхідної дози до патологічного вогнища та максимальна безпека суміжних здорових органів та систем. Роботизована радіохірургічна система КіберНіж (CyberKnife G4) (Accuray Inc., Sunnyvale, Calif., USA) є найбільш сучасним багатокомпонентним комплексом, що дозволяє успішно вирішити поставлені задачі.

Термін «радіохірургія» був запропонований в 1951 році відомим швецьким нейрохірургом Ларсом Лекселлом, як метод одномоментного променевого лікування, замість хірургічного втручання. При цьому таке одноразове опромінення за радіобіологічними показниками перевищує повний курс звичайної променевої терапії, тому вимагає особливих методичних прийомів при виконанні такого варіанту лікування. Л. Лекселл, використовуючи принципи радіохірургії та стереотаксичної нейрохірургії в 1968 році створив перший апарат для стереотаксичної радіохірургії Гамма-Ніж (Gamma Knife). Наступним етапом розвитку радіохірургії стало створення американським нейрохірургом Дж. Адлером апарату роботизованої радіохірургії КіберНіж(CyberKnife G4) (Accuray Inc., Sunnyvale, Calif., USA) (1994 р.), принциповою відмінністю якого є можливість проведення радіохірургічного лікування не тільки при патології головного мозку, але й онкологічних захворювань всього тіла.

КіберНіж відкрив нову еру в клінічній радіаційній онкології по точності формування поля опромінення. В традиційній (конвенціальній) променевій терапії, точність визначення патологічного вогнища, а отже, і точність підведення дози складає 2-3 см. При використанні в клініці сучасних радіотерапевтичних лікувально-діагностичних комплексів, точність зростає до 1 см, а при найскладніших методах, наприклад, променева терапія з модуляцією інтенсивністю, до 5-6 мм.

Роботизована радіохірургічна система КіберНіж (CyberKnife G4) (Accuray Inc., Sunnyvale, Calif., USA) дозволяє досягнути точності підведення дози на визначену мішень до 0,1 мм при лінійних рухах апарату і до 0,1° при ротаційних рухах апарату [4].

Завдяки поєднанню мініатюрного лінійного прискорювача (LINAC) з роботизованим комплексом позиціонування (маніпулятором) КіберНіж(CyberKnife G4) (Accuray Inc., Sunnyvale, Calif., USA) дозволяє проведення не лише однофракційної радіохірургії, але і радіотерапії (гіпофракційної радіохірургії) за 2-5 фракцій фотонами в 6 МеВ. Гіпофракційна радіохірургія проводиться при великих пухлинах від 4 до 6 см, або при розміщенні пухлини поблизу критичних структур. Можливе число позицій, з яких опромінюється патологічне вогнище, досягає 1400, хоча під час лікування звичайно використовується 120-350 напрямів.

Використання ізоцентричного, неізоцентричного планування та їх комбінацій, а також інверсний та некомпланарний розрахунок дозного розподілу, в поєднанні зі значною кількістю можливих направлень пучків опромінення, дозволяють лікувати на КіберНожі пухлинні новоутворення (первинні та метастатичні) будь-якої форми [3;4;5].

При цьому крутий дозний градієнт забезпечує надійний захист здорових тканин та критичних органів, розміщених навколо патологічного вогнища. Висока точність визначення локалізації патологічного процесу та чітке підведення необхідної дози опромінення дозволяють проводити однократне радіохірургічне лікування, (при пухлинах розміром 3-3,5 см), а також радіотерапевтичне (гіпофракційне радіохірургічне) лікування збільшеними фракціями за 2-5 сеансів (при пухлинах розміром 4-6 см) [1,6].

Точність радіохірургічного лікування КіберНіж, також пов’язана з широким використанням сучасних методів променевої діагностики: комп’ютерної і магнітно-резонансної томографії (КТ і МРТ), а також позитронно-емісійної томографії (ПЕТ), що застосовуються для діагностики патологічних процесів, планування променевого лікування, а також оцінки ефективності проведеного лікування. Новим призначенням КТ та МРТ обстеження, є отримання топометричних даних для планування радіохірургічного втручання.

Топометрична підготовка проводиться в різних режимах КТ та МРТ (нативних та контрастних зображень) з використанням сканів товщиною зрізу в 1 мм. Для отримання тривимірного анатомо-топографічного зображення необхідної області голови чи тіла хворого виконується процедура злиття (fusion) КТ та МРТ зображень в трьох проекціях (аксіальній, сагітальній, коронарній), що забезпечує високу точність визначення конфігурації патологічного вогнища і навколишніх тканин на отриманих зрізах.

Також під час обстеження формуються термопластичні головні маски для фіксації пацієнтів з патологією голови і шиї та вакуумні матраци, що обмежують рухи хворого під час проведення лікування. В випадках локалізації пухлини в органах, які зміщуються під час дихальних рухів (легені, нирка, підшлункова залоза), застосовується спеціальний жилет з датчиками дихання. Ці рухи відслідковуються камерою Synchrony та передаються на роботизований маніпулятор, який забезпечує зміщення КіберНожа відносно патологічного вогнища в такт та з урахуванням амплітуди дихання.

Сучасні методи діагностики, магнітно-резонансна томографія та комп’ютерна томографія з контрастним підсиленням, дозволяють оцінити ефективність проведеного лікування та визначити ділянки патологічних змін, виявити ознаки крововиливу та некрозу.

Стандартними критеріями відповіді на радіотерапевтичне лікування, вважаються зміни площі патологічної зони та активності накопичення в ній контрастної речовини. Проте іонізуюче опромінення діє не лише на онкологічний процес, але і на прилягаючі до пухлини нормальні органи та тканини, викликаючи в них післяпроменеві зміни, що може призводити до накопичення контрастної речовини в перифокальній зоні. В головному мозку такі зміни зумовлені післяпроменевим пошкодженням гематоенцефалічного бар’єру. При КТ та МРТ, в цих умовах, важко чи неможливо відрізнити залишкову пухлинну тканину від реактивних чи інших змін, викликаних променевою дією.

Так на КТ та МРТ томограмах ми можемо відмітити: 1) відсутність змін об’єму патологічної зони; 2) збільшення зони патологічних змін після променевої терапії, що помилково трактується як продовжений пухлинний ріст і може потребувати, в такому випадку, додаткового променевого впливу, що фактично не відповідає дійсності. КТ та МРТ з контрастним підсиленням не дозволяє достовірно кількісно інтерпретувати характер змін в зоні радіологічного втручання.

Для визначення кількісних діагностичних критеріїв, які дозволяють достовірно відрізнити закономірні променеві реакції і пошкодження тканини мозку від залишкової чи рецидивуючої пухлини ми застосовуємо метод дифузійно-зваженої та перфузійної МР томографії до і після радіохірургії. Показники CBV-об'єм мозкового кровотоку мл на 100 г речовини, CBF-мозковий кровоток-мл на 100 г/хв., MTT-середній час проходження крові (сек) дозволяють відрізняти променеві реакції від пухлинного росту. Збільшення цих величин свідчить про активне кровопостачання пухлини (у порівнянні з нормальною тканиною мозку). Ці методи дозволяють диференціювати пухлинні зміни від змін, пов’язаних з опроміненням.

Роботизована радіохірургічна система КіберНіж (CyberKnife G4) (Accuray Inc., Sunnyvale, Calif., USA) успішно застосовується для променевого лікування онкологічної патології всього тіла, а також новоутворень центральної нервової системи.

Золотим стандартом лікування позамозкових пухлин (менінгіоми, акустичні невриноми), за твердженням F. Colombo, є радіохірургія з використанням КіберНожа [2]. Нейровізуальна оцінка проведеного радіохірургічного лікування проводиться по радіологічному протоколу через 3, 6, 12 місяців, проте хворі відзначають клінічне покращення свого стану до завершення курсу лікування (3-5 фракцій). Так у хворих з позамозковими пухлинами головного мозку (41 пацієнт), визначався регрес загально-мозкової симпоматики та гіпертензійно-гідроцефального синдрому (зниження інтенсивності або зникнення головного болю, нудоти, блювоти), а також координаторних порушень. В залежності від локалізації пухлини на останніх фракціях лікування визначалось зменшення оніміння в області обличчя, язика; регресували окорухові порушення (птоз, двоїння, порушення конвергенції), збільшувалися поля зору.

Величина дози опромінювання (15-25 Гр) і кількість фракцій (1-5) залежали від об’єму пухлини та її розташування відносно суміжних критичних структур мозку (стовбур мозку, хіазма, зорові або окорухові нерви, рухові та сенсорні зони кори мозку).

Найбільш позитивний клінічний ефект ми спостерігали у хворих (45 пацієнт) з метастазами в головний мозок (кількість метастазів від 1 до 12). Вже через 3-5 днів від початку лікування визначалось зникнення головного болю, запаморочень, регрес афатичних розладів, відновлення моторних функцій руки чи ноги, зменшення кількості та інтенсивності судом, з їх повним зникненням через 1-2 місяці, покращенням загального стану. При цьому, в залежності від величини окремих метастазів, їх кількості та місця розміщення відносно критичних структур мозку, ми використовували різні дози (15-18-24Гр) та різну кількість фракцій (1-3) до кожного метастазу.

При лікуванні пухлин паренхіматозних органів (рак передміхурової, підшлункової залоз, нирок -- 26 хворих) на етапі підготовки до радіохірургічного лікування, для точної візуалізації новоутворення, проводили встановлення золотих міток. Одноразова доза, в таких випадках, складала від 7,25 Гр до 13 Гр, число фракцій 3-5. Першим проявом одужання у хворих раком передміхурової залози виявилось зниження PSA через місяць після лікування, яке спостерігалось у всіх наших хворих.

Таким чином, метод роботизованого радіохірургічного лікування КіберНіж дозволяє виконувати одноразове опромінення, яке призводить до локального знищення онкологічного процесу, з одночасним захистом оточуючих здорових тканин. У разі розташування патологічного вогнища поряд з критичними структурами або якщо його розміри перевищують 3,5-4 см використовується 3-5 фракцій з урахуванням величини біологічно ефективної дози.

Світовий досвід та наші власні спостереження (161 хворих) засвідчують високу ефективність та безпечність метода роботизованої радіохірургії КіберНіж.

Список використаної літератури:

• Timmerman R. D. An Overview of Hypofractional and Introduction to This Issue of Seminars in Radiation Oncology.—Elsevier, Vol.18, #4.—2008.—p.215-222.
• Colombo F. et al. CyberKnife Radiosurgery for Benign Meningiomas: Short-Term Results in 199 Patients.—Neurosurgery, Vol.64, #2.—2009.—p.A7-A13.
• Chang J. et al. Brain Metastases Treated with CyberKnife.—Medical Journal.—2009.
• Mould R. F. Robotic Radiosurgery.—2005.—p.408.
• Ammie W. Stereotactic Irradiation in Principles and Practice of Radiation Oncology. Perez C., Brady L.—2004.—p.410-427.
• Chin L. S., Regine W. Principles and Practice of Stereotactic Radiosurgery.—New York, 2008.—p.721.