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A ressonância magnética pode oferecer monitoramento em tempo real da posição e temperatura do ultrassom focalizado na ablação térmica para metástases ósseas dolorosas, independentemente do tipo de câncer ou tratamentos locais anteriores. Nosso método inovador de garantia de qualidade pode facilitar a aplicação desse tratamento eficaz e seguro.
Os ossos são um dos locais mais comuns de metástase do câncer, que geralmente causa dor e prejudica a qualidade de vida. A radioterapia combinada com opioides é o tratamento padrão para metástases ósseas dolorosas. Este tratamento alcança um controle eficaz da dor em 60-74% dos pacientes, mas opções limitadas de tratamento com benefícios limitados estão disponíveis para metástases ósseas dolorosas recorrentes ou residuais após a radioterapia. Mais de 40% dos pacientes ainda sentem dor óssea moderada a intensa após a reirradiação. O ultrassom focalizado guiado por ressonância magnética (MRgFUS) combina ultrassom focalizado de alta intensidade, que alcança a ablação térmica de metástases ósseas e subsequente redução da dor, com termometria de ressonância magnética (RM) em tempo real para monitorar a temperatura das imagens anatômicas de RM, com precisão de 1 °C, resolução espacial de 1 mm e resolução temporal em 3 s. Além de ser cada vez mais utilizado clinicamente para o controle da dor óssea metastática, o uso do MRgFUS para outras doenças também tem sido testado. No entanto, o uso do software de RM como termômetro é a única técnica disponível para verificar a precisão do software e garantir o fornecimento de energia. Aqui, descrevemos um método eficiente de garantia de qualidade que desenvolvemos para detecção térmica e fornecimento de energia antes de cada tratamento com MRgFUS e também propomos um fluxo de trabalho modificado para agilizar o curso do tratamento, bem como para reduzir a dor dos pacientes durante o procedimento.
Os ossos são um dos locais mais comuns de metástase do câncer, que geralmente causa dor e prejudica a qualidade de vida. A radioterapia (RT) combinada com opioides é o tratamento padrão para metástases ósseas dolorosas. Este tratamento alcança um controle eficaz da dor em 60-74% dos pacientes1. No entanto, opções limitadas de tratamento estão disponíveis para dor óssea metastática recorrente ou residual após RT. Reirradiação, intervenção cirúrgica, crioablação percutânea ou ablação por radiofrequência e doses aumentadas de opioides e analgésicos sistêmicos são opções com indicações limitadas e geralmente com efeitos colaterais. Além disso, esses tratamentos secundários produziram resultados insatisfatórios: mais de 40% dos pacientes continuam a sentir dor óssea moderada a intensa após a reirradiação2.
Os sistemas de ultrassom focalizado de alta intensidade integram ultrassons de vários ângulos em um ponto, transferindo energia acústica a temperaturas ablativas de mais de 65 °C3. Essa técnica não invasiva tem sido utilizada para ablação térmica em vários locais e para vários tipos de lesões 4,5. Geralmente, os sistemas de ultrassom focalizado geram energia acústica nas frequências de 200 kHz-4 MHz 6,7, produzindo uma intensidade no ponto focal da ordem de 100-10.000 W/cm2. Nesses níveis de energia, os feixes de ultrassom focalizados desencadeiam um aumento na temperatura da célula sobre o volume de tecido tratado. O aumento da temperatura varia de acordo com o coeficiente de absorção tecidual, previsto pela análise de Arrhenius ou pela relação dose térmica do isoefeito de Sapareto-Dewey. Para obter um melhor controle e um aumento de temperatura mais rápido, volumes focais de 0,2 a 5 mm3 são sugeridos para cada sonicação. Portanto, a ablação de áreas maiores requer ladrilhos de múltiplas sonicações para cobrir um grande volume e criar danos térmicos homogêneos. Além de causar danos como resultado de efeitos térmicos, o ultrassom focalizado também cria microbolhas devido a fatores físicos, como difusão retificada na área tratada. Quando o tamanho das microbolhas atinge um ponto de corte, elas eventualmente implodem, causando ondas de microchoque e afetando os tecidos circundantes. Esse efeito não térmico paralelo também contribui para a lesão tecidual e necrose tumoral.
Ao contrário de outras técnicas de orientação por imagem, como imagens de ultrassom, a ressonância magnética (RM) fornece uma imagem tridimensional da anatomia com imagens de resolução clara de tecidos moles e monitoramento quantitativo da temperatura. O software de mapeamento da termometria quantitativa de RM pode calcular a mudança térmica em graus Celsius e, em seguida, sobrepor as respectivas localizações às imagens anatômicas de RM8. Ao detectar a mudança de frequência de ressonância de prótons no hidrogênio da água, que corresponde a aproximadamente 0,01 ppm por grau Celsius, a sequência de RM sensível à temperatura pode controlar a deposição de energia, com uma precisão de 1 °C para medição de mudanças térmicas, uma resolução espacial de 1 mm e uma resolução temporal dentro de 3 s 9,10. Com esse software estendido, o dispositivo de RM pode fornecer imagens de diagnóstico e também detectar alterações térmicas em segundos, mapeando-as nas imagens anatômicas durante todo o curso de tratamento. Apesar do desenvolvimento de uma técnica tão inovadora, poucos artigos descrevem a segurança qualitativa durante cada curso de tratamento. Aqui pretendemos compartilhar nosso protocolo e experiências com o MRgFUS.
A aprovação do Conselho de Revisão Institucional Conjunta da Universidade Médica de Taipei foi obtida para este estudo.
NOTA: O mesmo protocolo, validado em Kao et al.11, foi utilizado para tratar 138 casos entre 2015 e 2019. Os critérios de inclusão para a inclusão no tratamento foram: 1) a presença de uma metástase óssea dolorosa solitária distinguível; 2) não administração de terapia local prévia à lesão óssea alvo; e 3) a capacidade de acessar a lesão óssea alvo com MRgFUS (Tabela de Materiais). Pacientes com fraturas patológicas iminentes foram excluídos. Materiais e dispositivos detalhados estão listados na Tabela de Materiais.
1. Consulta de pré-tratamento e simulação de tomografia computadorizada para local de tratamento
2. Preparação do paciente para MRgFUS no dia do tratamento
3. Garantia de qualidade diária (DQA) antes do MRgFUS
4. Posicionamento do paciente e varredura da RM do pré-tratamento
5. Contorno e planejamento do tratamento
6. Verificação e tratamento
7. Avaliação pós-tratamento
Paciente do sexo masculino, 68 anos, foi diagnosticado com carcinoma hepatocelular (CHC) em outubro de 2012. Ele recebeu uma lobectomia esquerda em 18 de outubro de 2012, e a patologia relatou um CHC de 8,8 cm. Após a operação, ele sentiu dor e dor lombar, e uma ressonância magnética em 2 de novembro de 2012 revelou uma grande massa metastática envolvendo o sacro esquerdo, ílio e tecido mole glúteo. Devido à compressão tumoral e dor atingindo 6 pontos na escala visual analógica (EVA), ele recebeu RT com 45 Gy em 15 frações em novembro de 2012, e terapia sistêmica para CHC metastático também foi prescrita. Seis meses depois, o tumor metastático pélvico progrediu e a dor recidivou, chegando a 7 pontos na EVA. Um segundo RT com 25 Gy em 10 frações em junho de 2013 e um terceiro RT com 25 Gy em 10 frações em novembro de 2013 foram organizados para tratar o tumor em progresso. A dor diminuiu por mais 4 meses, mas depois voltou a aparecer, atingindo 7 pontos na EVA em maio de 2014.
Como a irradiação já havia sido administrada três vezes no mesmo local, o MRgFUS era a única opção de tratamento. Para uma enorme massa pélvica sobre o lado esquerdo da pelve, o tratamento em 27 de maio de 2014 usou nove sonicações de 2987,56 ± 1083,98 J, aquecendo o tumor até 61,78 ± 7,11 °C a cada sonicação de 20 s (Figura 1). Usando o CTCAE versão 4.0, foi observada uma queimadura cutânea de Grau 1 com sintomas mínimos, mas nenhuma intervenção foi necessária. O nível de dor do paciente caiu para 4 pontos na EVA, o que permitiu a redução das dosagens analgésicas por mais de 3 meses.
No entanto, devido à falha da medicação sistêmica, a massa residual progrediu novamente e causou dor moderada a intensa, atingindo intermitentemente 8 pontos na EVA 5 meses após seu primeiro tratamento com MRgFUS. Na ausência de alternativas, o segundo tratamento com MRgFUS (Figura 2) foi agendado em 11 de janeiro de 2015 para a mesma metástase óssea. O plano de tratamento utilizou 5 sonicações com 1638,60 ± 210,67 J, aquecendo o tumor a 64,40 ± 6,31 °C a cada sonicação de 20 s. Nenhum efeito adverso foi observado nesta ocasião. O nível de dor do paciente diminuiu para 4 pontos na EVA em 1 dia, e ele foi mantido continuamente em um nível de <4 pontos na EVA por mais de 3 meses. Ele faleceu 7 meses após o segundo MRgFUS.
Figura 1: Imagem de RM no1º tratamento. (A) A imagem superior esquerda mostra a saturação de gordura T2 antes do tratamento e a imagem superior direita (B) mostra T1 com contraste. A ponta da seta vermelha indica o tumor metastático sobre a articulação sacroilíaca esquerda. A imagem inferior (C) é a imagem de monitoramento durante o tratamento, com o lado esquerdo mostrando o ponto de sonicação atual e o lado direito mostrando a saída de energia e a temperatura do ponto de sonicação. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
Figura 2: Sistema MRgFUS mostrando no2º tratamento. Tela do sistema mostrando as imagens e controles de RM intraprocedimento (A), o mapa térmico após a sonicação (B) e um gráfico da elevação de temperatura calculada durante a sonicação (C). Tmax = temperatura máxima. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
Figura 3: Curva temperatura-tempo da termometria de RM e do par termoelétrico. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
Vários estudos demonstraram que o MRgFUS é seguro e eficiente no controle da dor de metástases ósseas recorrentes ou residuais após TR12,13. Para 64,3-72,0% dos pacientes, a dor óssea metastática persiste após RT e opioides. Estudos também determinaram que o MRgFUS tem toxicidade limitada e um curso de tratamento tolerável.
O MRgFUS recebeu aprovação para uso em dor óssea metastática em 2011 pela Conformité Européenne e em 2012 pela Food and Drug Administration dos EUA. Além de ser cada vez mais utilizado clinicamente no controle da dor óssea metastática, o MRgFUS também tem sido investigado para uso em outras doenças, como câncer de próstata, câncer de mama e tremoressencial9. No entanto, o uso de software de RM como termômetro é a única técnica disponível para verificar a precisão do software e a segurança do dispositivo, que gera um ultrassom focalizado e fornece energia. Portanto, demonstramos um curso de tratamento usando MRgFUS para tratar metástases ósseas e também investigamos um método eficiente de fornecer garantia de qualidade para detecção térmica e fornecimento de energia antes de cada tratamento. Neste artigo, propomos modificações no fluxo de trabalho atualmente preconizado, que com o auxílio da simulação da tomografia computadorizada antes do tratamento, poderiam agilizar o curso do tratamento e também reduzir o sofrimento e a dor do paciente durante o procedimento.
Em nossa investigação interna, descobrimos que o erro de foco (FE) entre o foco de sonicação e o ponto com a temperatura mais alta no simulador foi de 1,73 ± 1,21 mm no axial direito-esquerdo (RL), 0,95 ± 0,82 mm no axial superior-inferior (SI) e 0,31 ± 0,63 nos eixos ântero-posterior (AP) antes da garantia de qualidade dos dados (DQA). Após a DQA, a FE foi significativamente reduzida para 0,43 ± 0,34 no RL axial e 0,11 ± 0,22 no SI axial, com p < 0,01 (teste t pareado). Nossa investigação sugeriu que o DQA melhora o EG em até 1 mm, com intervalo de confiança de 95%, resultando em um FE inferior a 0,5 mm nos eixos SI e AP. Além disso, também verificamos a termometria de RM do MRgFUS com um par termoelétrico compatível com RM (TEC) dentro de um simulador para detectar mudanças térmicas. O resultado sugeriu que a curva térmica e a detecção de temperatura seguiram a mesma tendência (Figura 3). A pequena diferença de temperatura entre a termometria de RM e o TEC contribuiu para a garantia de qualidade. Como o TEC é pequeno e o componente metálico interfere na resolução da imagem, foi difícil contornar a posição exata do TEC. A modificação adicional do TEC no simulador para melhorar o mapeamento e a detecção térmica requer uma investigação mais aprofundada.
Em conclusão, o MRgFUS parece ser um tratamento paliativo eficaz, instantâneo e seguro em pacientes com dor óssea metastática, especialmente para dor recorrente ou residual. A demanda e o uso do tratamento têm crescido rapidamente, mas a garantia de qualidade e as melhorias no fluxo de trabalho do tratamento raramente foram discutidas nos estudos. Aqui, descrevemos nosso procedimento e os resultados do estudo para DQA, indicando o valor do DQA antes de cada tratamento. O uso da simulação de TC antes do MRgFUS pode facilitar o fluxo de trabalho e reduzir o sofrimento e a dor dos pacientes durante o procedimento.
Os autores não têm nada a divulgar.
Os autores agradecem a Renyi Wang, física médica, por sua ajuda na investigação do DQA.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
1L degasseed water pouch | InSightec | ASM001480 | for good ultrasound beam transmission |
CT scan | Philips | Brilliance Big Bore 16 Slice CT, 7387 | Acquire CT images for positioning |
EXABLATE | InSightec | EXABLATE 2000 | System for non-invasive tumor ablation through Focal Ultrasound (FUS) treatment under Magnetic Resonance (MR) guidance |
Gel Pad ASSY | InSightec | SET999014 | Transmission gel pad for single Body treatment. |
MR scan | GE | HDxT | Acquire MR images for contouring and planning |
MRI contrast | Guerbet | Dotarem | Enhance MR for acquiring images |
Patient accessory kit | InSightec | SET000016 | clinical applications single use treatment kit |
Patient plastic drape | InSightec | DTP000067 | Cover the panel of ultrasound transducer. Deposible, hygiene use |
Pelvic RF coil | GE | ASM000956 | Enhance MR for acquiring images |
phantom | ATS Labs ATS Labs Inc | Model TxS-100 | for calibration |
ultrasound transmission gel | InSightec | SET000885 | gel for calibration prior MR-guided FUS treatment |
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