Fordeler og utfordringer innen Magnetisk Resonans veiledet Stråleterapi
– En potensiell banebrytende verifiseringsteknikk
DOI:
https://doi.org/10.7577/radopen.6102Emneord (Nøkkelord):
Stråleterapi, Magnetisk Resonans-veiledet Stråleterapi, MRgRT, Stråleterapi VerifikasjonSammendrag
Bakgrunn: Forekomst av kreft er økende i befolkningen og det forventes at 1 av 5 utvikler sykdommen, og av disse vil over 50% ha behov for strålebehandling. Effekten av strålebehandling avhenger av presis levering av stråledose til tumor, og samtidig minimal stråledose til normalvev og risikoorganer. Dette krever nøyaktig pasientposisjonering, samt en behandlingsplan som er individuell tilpasset, med strenge krav og retningslinjer til dosering og marginer. Teknologisk utvikling har ført til avanserte teknikker som bildeveiledet stråleterapi, for tiden benyttes Cone-Beam Computer Tomografi. MR i kombinasjon med Linac (MRL) brukes for tiden til MR-veiledet Stråleterapi (MRgRT). MR-veiledet Stråleterapi (MRgRT) har flere fordeler, blant annet forbedret bløtvevskontrast og visualisering, samt sanntidsjustering av stråledosen som kan redusere marginene ved behandling. Denne teknologien byr også på utfordringer som for eksempel manglende elektrontetthets-informasjon og tekniske komplikasjoner med magnetfeltet. Denne artikkelen oppsummerer fordeler og utfordringer ved bruk av MRgRT, beskrevet i andre review-artikler.
Metode: Vi gjennomførte et systematisk litteratursøk i Oria og PubMed. Inklusjonskriteriene var at artiklene skulle være oversiktsartikler publisert på Norsk eller Engelsk, omhandle bruk av MR i verifisering eller historisk utvikling av verifiseringsteknologier. Eksklusjonskriterier luket ut alle artikler som hovedsakelig omhandlet brachyterapi, stereotaktisk stråleterapi, protonterapi og artikler med en spesifikk krefttype som tema. Ti artikler ble inkludert, 8 fra PubMed og 2 fra Oria. Analysen av artiklene ble gjennomført ved hjelp av Evans analysemodell.
Resultat: Alle artiklene beskrev fordeler og utfordringer med MRgRT, og totalt ble 6 fordeler og 13 utfordringer identifisert. Fordeler som gikk igjen var forbedret bløtvevskontrast, sanntid MR avbildning, funksjonell MR avbildning og forbedret avgrensningsmarginer. Utfordringene omhandlet fortrinnsvis MR-Linac sin påvirkning av ressursbruk som for eksempel at det er tidskrevende og dyrt, samt at det kreves kompetanse og kunnskapsheving av personalet, i tillegg behøves MR kompatibelt utstyr, og utfordringer knyttet til det tekniske ved kombinasjon av MR og Linac.
Konklusjon: I fremtiden forventes MRgRT å forbedre presisjonen og individualisere kreftbehandling betydelig, dette er takket være MR`s overlegne bløtvevskontrast, samt teknologi som muliggjør blant annet sanntidsavbildning. Til tross for fordelene, kreves det mer forskning på en rekke utfordringer, blant annet behovet for automatiserte løsninger og tverrfaglig samarbeid. Det er en økende interesse og forskning på temaet, fremtidig fokus bør være på integrering i standard arbeidsflyt.
Referanser
World Health Organization. Global cancer burden growing, amidst mounting need for services. World Health Organization; 2024. Tilgjengelig på: https://www.who.int/news/item/01-02-2024-global-cancer-burden-growing--amidst-mounting-need-for-services
World Health Organization. New WHO/IAEA publication provides guidance on radiotherapy equipment to fight cancer 2021. World Health Organization; 2021. Tilgjengelig på: https://www.iaea.org/newscenter/pressreleases/new-who/iaea-publication-provides-guidance-on-radiotherapy-equipment-to-fight-cancer
Hall WA, Paulson E, Li A, Erickson B, Schiltz C, Tree A et al. Magnetic resonance linear accelerator technology and adaptive radiation therapy: An overview for clinicians. CA Cancer J Clin. 2022;72(1):34-56. doi:10.3322/caac.21707
Conway J, Johnson J. Radiation treatment planning: immobilization, localization and verification techniques. I: Symonds P, Deehan C, Mills JA, Meredith C, redaktører. Textbook Of Radiotherapy, Radiation Physics, Therapy and Oncology. 7. utg. Churchill Livingstone ELSEVIER; 2012. s. 145–57.
Beyzadeoglu M, Ozyigit G, Ebruli C. Basic Radiation Oncology [Internett]. 2. utg. Springer Nature Switzerland AG; 2022. Tilgjengelig på: https://link.springer.com/book/10.1007/978-3-030-87308-0
Rammohan N, Randall JW, Yadav P. History of Technological Advancements towards MR-Linac: The Future of Image-Guided Radiotherapy. J Clin Med. 2022;11(16):4730. doi:10.3390/jcm11164730
Grégoire V, Guckenberger M, Haustermans K, Lagendijk JJW, Ménard C, Pötter R, et al. Image guidance in radiation therapy for better cure of cancer. Mol Oncol. 2020;14(7):1470-1491. doi:10.1002/1878-0261.12751
Frøseth TC, Strickert T, Solli KS, Salvesen Ø, Frykholm G, Reidunsdatter RJ. Har pasientleie betydning for reproduserbarhet og dosefordeling til risikoorganer ved strålebehandling av pasienter med endetarmskreft? En randomisert studie. Hold Pusten. 2016(4);12–5.
Wohlfahrt P, Schellhammer S. In-Room Systems for Patient Positioning and Motion Control. I: Troost EGC, redaktør. Image-Guided High-Precision Radiotherapy. Cham: Springer International Publishing; 2022. s. 91–107. doi:10.1007/978-3-031-08601-4_4
Hackett S, van Asselen B, Philippens M, Woodings S, Wolthaus J. Magnetic Resonance-Guided Adaptive Radiotherapy: Technical Concepts. I: Troost EGC, redaktør. Image-Guided High-Precision Radiotherapy. Cham: Springer International Publishing; 2022. s. 135–58. doi:10.1007/978-3-031-08601-4_6
Westbrook C, Talbot J. MRI in Practice. 5. utg. United Kingdom: John Wiley & Sons, Incorporated; 2019.
Pollard JM, Wen Z, Sadagopan R, Wang J, Ibbott GS. The future of image-guided radiotherapy will be MR guided. Br J Radiol. 2017;90(1073):20160667. doi:10.1259/bjr.20160667
Chandarana H, Wang H, Tijssen RHN, Das IJ. Emerging role of MRI in radiation therapy. J Magn Reson Imaging. 2018;48(6):1468-1478. doi:10.1002/jmri.26271
Kurz C, Buizza G, Landry G, et al. Medical physics challenges in clinical MR-guided radiotherapy. Radiat Oncol. 2020;15(1):93. doi:10.1186/s13014-020-01524-4
Raaymakers BW, Raaijmakers AJ, Kotte AN, Jette D, Lagendijk JJ. Integrating a MRI scanner with a 6 MV radiotherapy accelerator: dose deposition in a transverse magnetic field. Phys Med Biol. 2004;49(17):4109-4118. doi:10.1088/0031-9155/49/17/019
Low DA. MRI Guided Radiotherapy. I: Wong JYC, Schultheiss TE, Radany EH, redaktører. Advances in Radiation Oncology. Cham: Springer International Publishing; 2017. s. 41–67. Tilgjengelig på: http://link.springer.com/10.1007/978-3-319-53235-6_3
Raaymakers BW, Jürgenliemk-Schulz IM, Bol GH, Glitzner M, Kotte ANTJ, van Asselen B, et al. First patients treated with a 1.5 T MRI-Linac: clinical proof of concept of a high-precision, high-field MRI guided radiotherapy treatment. Phys Med Biol. 2017;62(23):L41-L50. doi:10.1088/1361-6560/aa9517
Liu X, Li Z, Yin Y. Clinical application of MR-Linac in tumor radiotherapy: a systematic review. Radiat Oncol. 2023;18(1):52. doi:10.1186/s13014-023-02221-8
Hall WA, Paulson ES, van der Heide UA, Fuller CD, Raaymakers BW, Lagendijk JJW, et al. The transformation of radiation oncology using real-time magnetic resonance guidance: A review. Eur J Cancer. 2019;122:42-52. doi:10.1016/j.ejca.2019.07.021
McWilliam A, Rowland B, van Herk M. The Challenges of Using MRI During Radiotherapy. Clin Oncol (R Coll Radiol). 2018;30(11):680-685. doi:10.1016/j.clon.2018.08.004
Guckenberger M, Andratschke N, Chung C, Fuller D, Tanadini-Lang S, Jaffray DA. The Future of MR-Guided Radiation Therapy. Semin Radiat Oncol. 2024;34(1):135-144. doi:10.1016/j.semradonc.2023.10.015
Evans D. Systematic reviews of interpretive research: interpretive data synthesis of processed data. Aust J Adv Nurs. 2002;20(2):22-26. doi:10.37464/2003.202.2044
De nasjonale forskningsetiske komite. Generelle forskningsetiske retningslinjer. 2019. Forskningsetikk. Tilgjengelig på: https://www.forskningsetikk.no/retningslinjer/generelle/
Benitez CM, Chuong MD, Künzel LA, Thorwarth D. MRI-Guided Adaptive Radiation Therapy. Semin Radiat Oncol. 2024;34(1):84-91. doi:10.1016/j.semradonc.2023.10.013
Cusumano D, Boldrini L, Dhont J, Fiorino C, Green O, Güngör G et al. Artificial Intelligence in magnetic Resonance guided Radiotherapy: Medical and physical considerations on state of art and future perspectives. Phys Med. 2021;85:175-191. doi:10.1016/j.ejmp.2021.05.010
Direktoratet for høyere utdanning og kompetanse. Register Over Vitenskapelige Publiseringskanaler. 2024 Kanalregisteret. Tilgjengelig på: https://kanalregister.hkdir.no/publiseringskanaler/Forside/
Publisert
Versjoner
- 2024-12-27 (2)
- 2024-12-27 (1)
Hvordan referere
Utgave
Seksjon
Lisens
Opphavsrett 2024 Siri Gunnes Skaufel, Randi J. Reidunsdatter
Dette verket er lisensiert under Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Authors who publish with this journal agree to the following terms:- Authors retain copyright and grant the journal right of first publication, with the work after publication simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.
- Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.
- Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work (See The Effect of Open Access).