Julow, Jenő

REAL-d

MTA DOKTORA PÁLYÁZAT    DOKTORI ÉRTEKEZÉS       AZ AGYDAGANATOK KÉPFÚZIÓ VEZÉRELT BRACHYTERÁPIÁJA            DR. MED. HABIL. JULOW JEN        Budapest 2007  2TARTALOMJEGYZÉK   1. EL ZMÉNYEK ÉS CÉLKIT ZÉSEK    5  1.1  Tudományos el zmények: fogalmak, történeti áttekintés, m téteink 5 1.2  A vizsgálatok célkit zései    9   2. A BETEGEK ÉS A FELDOLGOZÁS MÓDSZEREI   11  2.1  Craniopharyngeomás ciszták  90 Y kolloid besugárzásának módszere  11 2.2. 125I sugárforrással történ szövetközi besugárzás módszere    14 2.2.1 Inoperabilis gliomákban        17 2.2.2 Agytörzsi tumorokban        18 2.2.3 Meningeomákban         19 2.2.4 Pinealis parenchymális daganatokban      20 2.2.5 Acusticus neurinomákban       20  2.3 A képfúziós eljárás módszere sztereotaxiás agym téteknél    21  2.3.1 Intraoperatív képfúzió a sugárforrások elhelyezésének ellen rzésére 24  2.3.2 A 125I brachyterápia következményeinek volumetriás vizsgálata   26  2.3.3 125I sztereotaxiás brachyterápia és a lineáris gyorsítóval végzett sugársebészeti  eljárás dózis eloszlásainak és sugárbiológiai hatásosságának összehasonlítása  27  2.4 Hisztológiai elváltozások vizsgálatának módszerei     33  2.4.1 90Y szilikát kolloid besugárzás következményeinek vizsgálati módszerei cisztás craniopharyngeomákon        33  2.4.2 Kés i agyi radionekrózis kialakulásának vizsgálati módszere   33  2.4.3 A mikroglia/makrofág rendszer reakcióinak vizsgáló módszerei gliomák  interstitialis 125I-besugárzásakor         33  33. VIZSGÁLATI EREDMÉNYEK ÉS KÖVETKEZTETÉSEK  35  3.1 Craniopharyngeomás ciszták 90Y besugárzásának eredményei   35  3.2 Agydaganatok sztereotaxiás 125I brachyterápiájának eredményei   46 3.2.1 Inoperabilis gliomákban        46 3.2.2 Agytörzsi tumorokban        54 3.2.3 Meningeomákban         55 3.2.4 Pinealis tumorokban        61 3.2.5 Acusticus neurinomákban       67  3.3 Képfúzió vezérelt interstitiális besugárzás eredményei    70  3.3.1 Az interstitiális besugárzás el tt végzett képfúzió jelent sége  70  3.3.2 A sugárforrások elhelyezésének ellen rzése intraoperatív képfúzióval  71  3.3.3 Az interstitialis besugárzás után végzett képfúzió jelent sége 74  3.3.3.1 Volumetriás vizsgálatok eredményei gliomák 125I brachyterápiája után  75  3.3.4 125I brachyterápiás és sztereotaxiás LINAC sugársebészeti  besugárzási tervek dozimetriai összehasonlításának eredményei    78  3.4 Hisztológiai elváltozások        88  3.4.1 és 3.4.2  Az 90Y kolloid besugárzás következményei.  A craniopharyngeomás ciszta képz dés és zsugorodás mechanizmusa   88  3.4.3 Kés i radionekrózis kialakulásának vizsgálata agyi besugárzás után  90  3.4.4 A mikroglia/makrofág rendszer reakciója gliomák interstitialis  125I-besugárzás után         94  3.5 Az eredmények összefoglalása a klinikai gyakorlat szempontjából  98   4. KÖVETKEZTETÉSEK ÉS ÚJ TUDOMÁNYOS EREDMÉNYEK 99 5. IRODALOMJEGYZÉK        102  4GYAKORIBB RÖVIDÍTÉSEK JEGYZÉKE  CRF - craniopharyngeoma CCRF - cisztás craniopharyngeoma 90Y 90Ittrium szilikát kolloid oldat 125I 125Jód sugárforrás ( seed , pálcika) II v IB - interstitialis irradiáció v besugárzás ICB  intracavitalis (üregi) besugárzás BT  brachyterápia CI - lefedési index CT  komputertomográf DVH - dózis-térfogat hisztogram EI - küls térfogati indexHI - relatív dózis homogenitási index LINAC - lineáris gyorsító SRS - sztereotaxiás sugársebészet LQ modell  lineáris quadratikus modell MRS - MR Spektroszkópia FMR - funkcionális MR  SPECT - single photon emision tomograph PET - pozitron emissziós tomograph PPD - pinealis parenchymális daganat PRD - pinealis régió daganat PTV  tervezési céltérfogat Vref  - a referenciadózis által besugarazott térfogat 3 D  három dimenzió PAS perjódsavas, Shiff f. mukopoliszaharid festés TEM  transzmissziós elektron mikroszkóp HID  high iron diamin (nyákfestés) VP - ventriculo peritonealis shunt HDR AL - high dose rate after loading, nagy dózisteljesítmény utántöltéses besugárzásLGG - low grade glioma HGG - high grade glioma  51. EL ZMÉNYEK ÉS CÉLKIT ZÉS1.1 Tudományos el zmények: fogalmak, történeti áttekintés, m téteinkAz ionizáló sugárzások neuro-onkológiában való alkalmazása sejtpusztító hatásukon alapszik. A sikeres kezelés azt jelenti, hogy a besugárzás után nincs észlelhet tumor, azaz klinikailag komplett remisszió alakul ki. Az ennél kedvez tlenebb gyakorlatban képalkotó ellen rz vizsgálatokkal kell a kiújuló burjánzást minél korábban felismerni. Értekezésünk f célja, hogy az agydaganatok képfúziós eljárásokkal segített, brachyterápiájával kapcsolatos úttör munkáinkat mutassa be. A sztereotaxiás m téttel az agy és a daganat képalkotó eljárásokkal megjelenített és megcélzott területeib l, vektor geometriai szabályok alapján, célzó készülék segítségével, szövettani minta vehet és oda sugárforrás helyezhet  nagy pontossággal és kis kockázattal. A besugárzás tervezését és ellen rzését régebben teleradiographiával, ma CT-vel és képfúzió vezérléssel, 3 D-ben végezzük. A beavatkozástt helyi érzéstelenítésben történik. Másnap a beteg mobilizálható és hamarosan emittálható. A sugárforrással töltött katéterek eltávolítása még ennél is kisebb megterhelés. A sztereotaxiás m tét és besugárzás a beteg számára egy idegsebészeti m tétnél összehasonlíthatatlanul kisebb megterhelést jelent, ezért id s és rossz általános állapotú betegeken is indikálható. A képfúzió a CT, MR, MRS, fMR, SPECT, PET, UH, anatómiai atlasz stb. képei közül legalább kett , sokszor több együttes megjelenítése egy 3D-s sztereotaktikus rendszerben, mely a morfológiai és funkcionális adatok együttes megjelenítésén kívül az id beli eltérések vizsgálatát is lehet vé teszi. Bármelyik modalitásra manuálisan bevitt adatok (tumor kontúr, besugárzás tervek és az izodózis térfogatok, a normál szövetek és a kritikus szervek képi adatai) 2 és 3D- egyik vizsgálat képeir l a másikra szabadon átvihet k. Az eljárás alkalmazható a sugárforrás behelyezése el tt, a m tét közben és a posztoperatív id szakban. A brachyterápia (közel besugárzás) (brachy gör. közel) a daganatba vagy a daganat közelébe - többnyire operatív úton behelyezett - sugárforrással történ irradiáció. A radioaktív forrás behelyezése történhet magába a daganat szövetbe, ez az interstitialis brachyterápia. A testüregekbe vagy a daganat cisztába v. cisztáiba juttatott sugárforrások által történ sugárterápia az intracavitális brachyterápia. Saját gyakorlatunkban a daganat cisztájába ittrium 90 szilikát kolloid oldatot (továbbiakban 90Y); a daganat szövetbe katéterekben jód-125 izotóp (továbbiakban 125 I) vagy Iridium-192 (192 Ir)- radioizotópokat helyezünk. Ha a  6sugárforrást nem vesszük ki a daganatból permanens, ha megadott id után onnan eltávolítjuk id leges (temporary) besugárzásról van szó.  Az eljárásnak az a legf bb el nye, hogy az ép agyszövetet a sugárzástól megkíméli, ugyanis  sugárzás intenzitásának a távolság négyzetével arányos csökkenése következtében a sugárforrás környezetében a dózis grádiens (fall off) meredek. A magas dózisértékek a tumor közelében találhatók, az alacsonyabb dózisok pedig attól távolabb, a normális szövetekben. Az eljárás további el nye, hogy a biopszia és az utána végzett szövettani vizsgálattal egy ülésben elvégezhet és olcsó. Az interstitialis besugárzással agyanakkor nem lehet homogén dózisviszonyokat kialakítani. A brachyterápiának, a különböz dózisteljesítmények alapján több lehetséges módszere ismert. A HDR-(high dose rate) kezelésnél a dózis teljesítmény 1-2 Gy/min és a besugárzás egy óránál rövidebb ideig tart. A LDR- (low dose rate) sugárzás 0.3-0.6 Gy/min dózis teljesítménnyel, napokig, néha hetekig tartó, a VLDR-BT (very low dose rate brachyterápia) 0,05-0,1 Gy/min dózissal 1,5-2,5 hónapig tartó sugárkezelést jelent. A konformalitás azt jelenti, hogy a meghatározott izodózis térfogat 3D-ben mennyire illeszkedik a céltérfogathoz. A konformalitás a sugárforrás geometriájának és a besugárzás idejének változtatásával biztosítható. A sztereotaxiás sebészet és a szövetközi besugárzás történeti áttekintését az 1 és 2. táblázatban foglaljuk össze. Amióta Mundinger, Talairach és Szikla bevezették az agydaganatok kezelésében a CT vezérelt IBT alkalmazását, több, forradalmian új képalkotási eljárás született (MRI, PET), mely el segítette a szövetközi besugárzás tökéletesítését. A digitális képalkotó eljárások és a sztereotaxiás rendszerek integrálása lehet vé tette a sugárforrásoknak a LINAC és a gamma kés pontosságával veteked elhelyezését a céltérfogatba. Értekezésem ilyen irányú nemzetközileg is els ként végzett tevékenységünket mutatja be.  71. táblázat. A sztereotaxiás sebészet történetének mérföldkövei Szerz k Eredmény Mikor Hivatkozás Descartes a tér pontjainak háromdimenziós (3D) matematikai lokalizálása 17. század 23 Horsley és Clarke  az els állatkísérlet sztereotaxiás célzókészülék segítségével  1907 24 Mussen emberre tervezett, de nem használt sztereotaxiás célzókészülék megépítése 1918 25 Spiegel és Wycis  emberen végzett sztereotaxiás sebészeti beavatkozás, PEG segítségével 1947- 26 Talairach és Szikla  sztereoszkópiás angiográfia 1970 27,28 Hounsfield  computertomográf (CT) 1968-73 29 Phelps  pozitron emissziós tomográf (PET) 1973 30 Lauterbur és Mansfield  mágneses magrezonanciás (MR) készülék 1980 31,32 Kelly  CT-vezérelt agyi sztereotaxiás beavatkozás 1979 33 2.táblázat. A brachyterápia  szövetközi besugárzás történetének mérföldkövei  Danlos (a Curie házaspár barátja) rádium t zdelés nem daganatos b rbetegségek kezelésére 1901 34 Shrivastava az els európai brachyterápiás kezelés basalioma esetében ( Szentpétervár) 1903 35 Hirsch az orron keresztül behelyezett rádiummal sugarazta be a sella turcica környékét 1912 36 Frazier meningeomák rádiummal történ , nem sztereotaxiás szövetközi besugárzása 1920 37 Kisfaludy (magyar) high dose rate utántöltéses eljárással végzett eml t zdelés1932 38 Talairach és Szikla hypophysis tumorok 198Au, gliomák besugárzására; 192Ir, cisztás tumorok falának besugárzására; 90Y és 186Rh sugárforrások. 1950-t l, 1956-tól 39 Murtagh (USA) craniopharyngeomás ciszta sztereotaxiás 32P intracavitalis besugárzása 1953 40 Backlund craniopharyngeomás ciszták intracavitalis besugárzása 90Y kolloiddal 1972 41 Mundinger agydaganatok sztereotaxiás interstitialis besugárzása 125I-el 1974 42 Julow craniopharyngeomás ciszták intracavitalis besugárzása 90Y kolloiddal 1975 2 a,b Julow, Major low grade gliomák és más agydaganatok 125I és high grade gliomák 192Ir sztereotaxiás interstitialis besugárzása 1997 7-9 Julow, Major agydaganatok képfúzió vezérelt sztereotaxiás interstitialis besugárzása 1999 10 a, b  8Az általam alkalmazott sztereotaxiás módszerrel végzett brachytherápia legyakrabban cisztás craniopharyngeomák és cisztás gliomák 90Y intracavitalis; valamint gliomák és egyéb tumorok 125I és 192Ir-HDR AL interstitialis brachytherápiás besugárzása volt, melyet 1998 óta képfúzióval kontrolláltunk. Különböz daganatokon sztereotaxiás 3D-s LINAC sugársebészeti beavatkozásokkal jelent s tapasztalatokat szereztünk.  A központi idegrendszer bonyolult anatómiai struktúráira tekintettel, ahogyan ez világszerte elfogadott a céltérfogat és a védend területek kijelölését idegsebész végezte onko-radiológussal és sugárfizikussal szoros együttm ködésben (7, 11, 13). Értekezésem ugyanakkor a brachyterápia után a betegek éveken, sokszor évtizedeken át tartó klinikai; CT/MR és gyakran PET képfúziós, valamint patológiai adatai elemzésének eredménye. Amikor a sztereotaxiás brachyterápiás 125I beavatkozásokat elkezdtük, ®Gamma kés használata és LINAC sugársebészet végzésének lehet sége távolinak t nt. Módszerünkkel, betegeinknek ezzel egyenérték és jóval gazdaságosabb kezelés körülményeit teremtettük meg, s azóta a brachyterápiát tréfásan a szegény ember ®Gamma késének nevezzük. A 90Y ICB-t illet en magunk sem reméltük akkor még, hogy inoperábilis, recidív, cisztás craniopharyngeomás betegeink közül több 20-25 évet fog túlélni.  91.2 A VIZSGÁLATOK CÉLKIT ZÉSEIKit zött kutatási feladatok rövid összefoglalása:1.1 Célul t ztük ki a cisztás craniopharyngeomás betegeken 90Y szilikát és citrát kolloid oldattal létrehozott ICB meghonosítását és eredményességének vizsgálatát, továbbá a ciszták zsugorodásának id beli, objektív meghatározását. 1.2 125I interstitialis (szövetközi) besugárzás meghonosítását és eredményességének vizsgálatát agydaganatos betegeken. E m téteket és vizsgálatokat: 1.2.1 Inoperabilis low és high grade gliomákon    1.2.2 Agytörzsi tumorokon    1.2.3 Meningeomákban    1.2.4 Pinealoblastomákban    1.2.5 Acusticus neurinomákban végeztük. A módszer technikai továbbfejlesztésén túl (képfúzió vezérlés) célul t ztük ki a betegek ellen rzésekor a szövetközi besugárzást követ túlélés vizsgálatát, a komplikációk kezelését és a szöveti elváltozások képalkotó eljárásokkal, szövettani és immunhisztokémiai módszerekkel történ elemzését.1.3 A képfúziót nemzetközileg els ként alkalmaztuk agydaganatok szövetközti besugárzásnak vezérlésére és ellen rzésére. Célul t ztük ki alkalmazhatóságának vizsgálatát agydaganatok brachyterápiája során, m tétek el tt, alatt és hónapokkal s t évekkel a besugárzás után a betegek kontrollvizsgálatakor.  1.3.1 M tétek el tt képfúzió alkalmazásával a céltérfogat pontosabb meghatározását értük el. 1.3.2 M tétek alatt az intraoperatív CT-CT képfúzió segítségével a behelyezett katéterek és sugárforrások 3D térbeli lokalizációjának, illetve a sugárforrás behelyezésekor fellép esetleges pontatlanság korrigálásának lehet ségeit vizsgáltuk.1.3.3 Célul t ztük ki a besugárzás után a gliomák képalkotó eljárásokkal történ vizsgálatát esetleges térfogat változások kimutatására. Ezen belül els sorban a low grade gliomák, szövetközi besugárzása után, a sugárzás következményeit: a nekrózist, reaktív gy r t és az oedema térfogatát, valamint a dozimetriai adatok kvantitatív összehasonlítását elemeztük képfúzió alkalmazásával. Megkíséreltük meghatározni a daganat nekrózist létrehozó dózis nagyságát.  101.3.4 Célul t ztük ki a 125I sztereotaxiás szövetközi besugárzás és LINAC sztereotaxiás besugárzás dózis-térfogat paramétereinek és ép szövetekre kifejtett kés i sugárbiológiai hatásának összehasonlítását saját eseteinkben.  1.4 Patológiai vizsgálatok 1.4.1 Célul t ztük ki annak a vizsgálatát, hogy miért alakul ki ciszta a craniopharyngeomákban? A stroma degeneratív elváltozásain, a tumoros hámsejtek proliferációján és exfoliatióján továbbá a keratin koleszterinné történ átalakuláson kívül van e szerepe a cisztabennék termel désében a nyáktermelésnek és az éren keresztüli transsudatiónak ? Vizsgáltuk továbbá azt a kérdést, hogy mi a béta sugárzás hatására létrejöv ciszta zsugorodás mechanizmusa?  1.4.2 Célul t ztük ki kés i agyi sugár nekrózisban szenved és hasonlóan magas dózisú sugárzásnak kitett, de nekrózis nélkül meghalt (agydaganatos) betegek agyának vizsgálatát annak elemzésére, hogy a sugárdózis önmagában okoz-e a radionekrózist ?  1.4.3 Célul t ztük ki agyi gliomák 125I interstitialis besugárzása után létrejöv szöveti válasz id beli változásainak szövettani és immunhisztokémiai vizsgálatát, különös tekintettel a mikroglia/makrofág rendszer szerepére.  This document was created with Win2PDF available at http://www.daneprairie.com.The unregistered version of Win2PDF is for evaluation or non-commercial use only.

Az agydaganatok képfúzió vezérelt brachyterápiája.

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

REAL-d