Der MRgRT-Spezialist ViewRay wird sein MRIdian A3i-Behandlungssystem auf der ASTRO-Jahrestagung vorstellen, wobei das Miami Cancer Institute zu den prominenten Erstanwendern zählt
Sehen. Form. Schlagen. Das ist der gemeinsame Aufruf an eine wachsende internationale Kohorte radioonkologischer Kliniken, die die Patientenversorgung und Behandlungsergebnisse durch den Einsatz von verbessern wollen ViewRays MRIdian MR-gesteuertes Strahlentherapiesystem (MRgRT). Die Grundlage dieser gemeinsamen Anstrengung – und der Schlüssel zum klinischen Erfolg – ist das MRIdian-Wertversprechen. Vereinfacht gesagt eröffnen MR-Bilder in diagnostischer Qualität neue Möglichkeiten zur Visualisierung des Tumorziels sowie seiner umgebenden Anatomie mit außergewöhnlichem Weichteilkontrast sowohl vor als auch während der Behandlung – was es Ärzten wiederum ermöglicht, den Behandlungsplan anzupassen mit dem Patienten auf dem Tisch.
Auf diese Weise kombiniert MRIdian Online-Bildführung und adaptive Strahlentherapie, die auf die individuellen Anforderungen jedes Patienten zugeschnitten sind. Dabei wird die Strahlenabgabe an die täglichen Schwankungen des Tumors und des umgebenden gesunden Gewebes angepasst, während der Kliniker den Plan für Tumoren, die schnell reagieren, überarbeiten kann auf die Behandlung reagieren, sowie solche, die auf Standard-Strahlungsdosen nicht ansprechen. Ebenso bedeutsam ist die Möglichkeit, mithilfe der Echtzeit-MR-Bildgebung den Tumor und seine Umgebung „on the fly“ zu verfolgen – indem der Strahl automatisch ausgeschaltet wird, wenn der Tumor seine Position verlässt, und wieder eingeschaltet wird, wenn er sich zurückbewegt –, was bedeutet, dass dies jetzt routinemäßig geschieht Es ist möglich, die Strahlungsdosis für erkranktes Gewebe in Echtzeit zu erhöhen und gleichzeitig benachbarte gefährdete Organe (OARs) und andere kritische Strukturen zu schützen.
Die nächste Iteration
Während sich die MRIdian-Technologie skaliert, um der Nachfrage bestehender (und potenzieller) klinischer Anwender gerecht zu werden, wird ViewRay seine neuen Produkte vorstellen MRIdian A3i-System im ASTRO-Jahrestagung in San Antonio, Texas, diese Woche. Zu den großen Vorteilen des MRIdian A3i für Besucher des ViewRay-Stands gehört wahrscheinlich die Optimierung des adaptiven Arbeitsablaufs auf dem Tisch, der es Klinikern, Physikern und Strahlentherapeuten ermöglicht, während der Patientenbehandlung gleichzeitig zusammenzuarbeiten und sich aus der Ferne zu verbinden. Dank der multiplanaren 3D-Gewebeverfolgung in Echtzeit und der automatisierten Beam-Gating-Funktion können klinische Teams nun bis zu drei verschiedene Verfolgungsstrukturen (die Tumorziele und/oder OARs umfassen können) in jeder koronalen und sagittalen Kombination auswählen oder axiale Ebenen (automatisches Stoppen des Strahls, wenn eine einzelne Tracking-Struktur die vom Arzt definierten Behandlungsgrenzen überschreitet).
Eine weitere wichtige Ergänzung von MRIdian A3i ist das Gehirnbehandlungspaket (BrainTx), das eine spezielle Gehirnspule und ein integriertes stereotaktisches Gehirnimmobilisierungssystem umfasst – die Kombination aus volumetrischer Auflösung im Sub-mm-Bereich, Echtzeitbildgebung und automatisierter Strahlsteuerung erweitert den Nutzen von MRIdian in die kraniale stereotaktische Radiochirurgie (SRS) und stereotaktische Strahlentherapie (SRT).
Ein verbessertes Patientenerlebnis steht auch in der ASTRO-Erzählung von ViewRay im Vordergrund, wobei das integrierte Patientendisplay von MRIdian A3i es dem Patienten ermöglicht, während des Behandlungsprozesses teilzunehmen und die Kontrolle zu behalten. Auf diese Weise liefert das Display ein visuelles Feedback zur Echtzeitbildgebung, um dem Patienten dabei zu helfen, den Tumor in der richtigen Position für die Bestrahlungsabgabe zu „halten“. Wenn der Patient sich entspannen und atmen muss – und der Tumor sich aus seiner Position bewegt – schaltet die automatische Strahlsteuerung von MRIdian den Strahl aus. Hält der Patient hingegen wieder den Atem an, hält er den Tumor mithilfe des Displays in Position, wobei sich der Strahl automatisch wieder einschaltet.
Modernste Krebsversorgung
Zu den ersten klinischen Anwendern von MRIdian A3i gehört das Miami Krebsinstitut (MCI), Teil des Gesundheitsnetzwerks Baptist Health South Florida. MCI hat MRIdian im Jahr 2018 vollständig in Betrieb genommen und hat bis heute mehr als 600 Krebspatienten mithilfe der ViewRay-Variante des MRgRT-Themas behandelt. „Wir beschreiben das Strahlentherapieprogramm hier als ‚High-Tech, High-Touch‘“, erklärt Alonso Gutierrez, Chefphysiker in der Abteilung für Radioonkologie des MCI. „Der ViewRay MR-Linac ist Teil eines sich weiterentwickelnden Portfolios modernster Technologien, die wir nutzen, um Krebsbehandlungen von höchster Qualität zu bieten.“
Der klinische Schwerpunkt des MRIdian-Programms des MCI liegt größtenteils auf der stereotaktischen Körperbestrahlungstherapie (SBRT) und hochdosierten hypofraktionierten Behandlungsschemata, die die Online-MR-Bildgebungsfähigkeit des Geräts nutzen, um sich bewegende Ziele zu verfolgen und die Strahlenabgabe in Echtzeit anzupassen. „Wir verschieben die Grenzen hinsichtlich der ablativen Dosis, die wir Patienten sicher verabreichen können – durch isotoxische Dosiseskalation unter Einhaltung der OARs“, bemerkt Gutierrez.
Zum Vergleich: Mehr als 80 % der MCI-Patienten, die mit dem MRT-System behandelt werden, erhalten fünf oder weniger Fraktionen. Derzeit laufen klinische Studien, um die Durchführbarkeit von Einzelfraktionsbehandlungen für bestimmte Krankheitsherde zu bewerten. „Was wir mit den Bewegungsmanagementfunktionen von MRIdian gesehen haben, sind klare und nachhaltige Vorteile hinsichtlich der genauen und optimierten Dosisabgabe bei einer Reihe von Krankheitsindikationen – darunter Bauchspeicheldrüse, Nebenniere, Leber und Lunge“, fügt er hinzu.
Zuhören, lernen, liefern
Wenn das die Hintergrundgeschichte ist, dreht sich im Hier und Jetzt des MRIdian-Programms des MCI alles um die Einführung und klinische Nutzung des MRIdian A3i-Systems – ein multidisziplinäres Unterfangen, das von Kathryn Mittauer, einer medizinischen Physikerin und Leiterin von MRIdian, geleitet wird am MCI. „Die Zusammenarbeit mit ViewRay an der neuesten Version von MRIdian war eine der lohnendsten Erfahrungen meiner Karriere“, erklärt sie. „Für unser MCI-Team und andere Institutionen war es von unschätzbarem Wert, direkten Einfluss auf die Entwicklung des MRIdian A3i zu haben – und letztendlich die Funktionalität von MR/RT für alle unsere Patienten zu verbessern.“
Worauf Mittauer anspielt, ist ViewRays kundenorientierter Ansatz für MRgRT-Innovationen und die kontinuierliche Verbesserung des MRIdian-Systems. Im Grunde ist MRIdian A3i das Ergebnis der Befragung von MRIdian-Anwendern an der Spitze der Behandlungsdurchführung, um – auf granularer Ebene – das A bis Z des klinischen MRgRT-Arbeitsablaufs (und die großen Vorteile darin) zu verstehen. Ein typisches Beispiel dafür sind die sogenannten „Sim Clinics“, die Mittauer und Kollegen in der Mountain View-Einrichtung von ViewRay in Kalifornien besuchten. „Diese simulierten Kliniken [die über mehrere Tage abgehalten wurden] boten praktische Erfahrungen mit dem in Arbeit befindlichen MRIdian A3i-System und die Möglichkeit für Benutzer, dem Produktentwicklungsteam direktes Feedback zu geben“, erklärt sie. „Dieser offene Dialog mit Endbenutzern war von zentraler Bedeutung für den Anforderungsprozess für MRIdian A3i und die Priorisierung neuer Funktionen.“
Es ist drei Monate her, seit MRIdian A3i am MCI installiert und in Betrieb genommen wurde, und laut Mittauer waren die Auswirkungen auf die Effizienz des MRgRT-Arbeitsablaufs unmittelbar – und beeindruckend. Vor allem der parallele adaptive Arbeitsablauf von MRIdian A3i bedeutet, dass das Radioonkologieteam durch Lokalisierung, Konturierung und Planüberprüfung gemeinsam (und gleichzeitig) am Patienten arbeiten kann. „Infolgedessen sehen wir mit MRIdian A30i eine Reduzierung der gesamten Behandlungssitzungszeit pro Fraktion um etwa 3 % im Vergleich zum gleichen Arbeitsablauf bei vergleichbaren Patienten vor dem Upgrade“, bemerkt Mittauer.
Was die Besonderheiten beispielsweise komplexer SBRT-Behandlungen mit angehaltenem Atem angeht, liegt das MCI-Team derzeit für die Mehrheit der MRgRT-Patienten bei weniger als 45 Minuten/Bruchteil – vom Betreten des Behandlungsraums bis zum Verlassen des Behandlungsraums –, obwohl Mittauer schätzt dass 30 Minuten (oder so ungefähr) dank MRIdian A3i irgendwann zur Norm werden. „Ein höherer Patientendurchsatz bedeutet ein besseres Patientenerlebnis, da weniger Zeit auf der Behandlungsliege verbracht wird“, erklärt sie. „Darüber hinaus bedeuten die gesamten Zeiteinsparungen, dass wir zusätzliche MRgRT-Behandlungen für mehr Patienten zugänglich machen und gleichzeitig die Rolle der MRgRT auf andere Krankheitsherde ausdehnen können.“
Neben der Effizienz des MRIdian A3i-Workflows sieht das MCI-Team auch erhebliche Vorteile durch die Hinzufügung von multiplanarem Tracking zu den MR-Führungsfunktionen von MRIdian. Das Ziel hier: eine beispiellose Echtzeit-Visualisierung des Tumors und des umgebenden gesunden Gewebes während der Behandlung, die es Ärzten ermöglicht, Krankheitsstellen sicher zu entfernen, an denen es zu erheblichen intra- und/oder interfraktionellen Bewegungen des Ziels und nahegelegener OARs kommt.
Mittauer führt das Beispiel eines Leberpatienten mit mehreren Standorten und einem einzigen Isozentrum an, der kurz nach der Inbetriebnahme von MRIdian A3i mit dem MRIdian-System von MCI behandelt wurde. „Durch den Einsatz eines Gd-basierten Kontrastmittels“, erklärt sie, „konnten wir beide Leberläsionen gleichzeitig in zwei Sagittalebenen verfolgen und einen Behandlungsspielraum von 3 mm sicher nutzen – etwas, das uns zuvor noch nie gelungen war.“ Die fortschrittliche multiplanare Gewebeverfolgung und das automatisierte Beam-Gating sind auch für Patienten mit Einzelläsionen relevant und helfen dem klinischen Team, in 3D zu sehen, was wirklich im Inneren des Patienten vor sich geht.
„Multiplanare Gewebeverfolgung und Beam-Gating bieten ein weiteres Maß an Präzision“, fügt Mittauer hinzu. „Hin und wieder haben wir zum Beispiel einen Patienten mit einer seitlichen Verschiebung, die wir vorher nicht sehen konnten, weil wir kein koronales oder axiales Tracking hatten. In solchen Fällen können wir jetzt noch während des Patienten auf dem Behandlungstisch die nötigen Feineinstellungen vornehmen, bevor wir mit der Behandlung fortfahren.“
Das nächste große ding
Aus strategischer Sicht konzentriert sich Gutierrez zunehmend auf die nächsten Schritte im Hinblick auf die Nutzung des MRIdian A3i-Systems durch MCI. Kurzfristig ist er begeistert von den SRS/SRT-Möglichkeiten, die MRIdian A3i bietet, und das Team für Radioonkologie prüft Optionen für entsprechende klinische Studien. „Das neue Gehirnbehandlungspaket eröffnet einen neuen Anwendungsbereich für MRIdian“, stellt er fest. „Wir haben bereits ein Gamma Knife [von Elekta], ein CyberKnife [von Accuray] und installieren weitere SRS-Modalitäten. Es wird wirklich interessant sein, all diese stereotaktischen Behandlungssysteme unter einem Dach zu haben und MRIdian damit vergleichen zu können.“
Mittauer ihrerseits sagt, dass die langfristige operative Priorität darin besteht, das volle Potenzial von MRIdian A3i freizusetzen und im Gegenzug MRgRT-Behandlungen einer breiteren Patientengruppe zugänglich zu machen. „Die Erweiterung der klinischen Anwendung der MRgRT ist das Ziel von MRIdian A3i“, schließt sie. „Es hilft natürlich, dass MCI über ein Team von Klinikern verfügt, deren Standardeinstellung darin besteht, die Grenzen zu überschreiten. Als Medizinphysiker ist es ein Privileg, Teil dieses gemeinsamen Unterfangens zu sein.“
Adaptives Denken treibt die MRIdian-Innovation voran
Als wissenschaftlicher Leiter und Gründer von ViewRay möchte James Dempsey die Regeln für die Radioonkologie neu schreiben und auf diese Weise verbesserte Behandlungsergebnisse im großen Maßstab liefern. Hier gibt er Physik-Welt Die Schlagzeile befasst sich mit der erweiterten Funktionalität von MRIdian A3i und den klinischen Vorteilen für Benutzer des MRIdian-Behandlungssystems von ViewRay.
Geschwindigkeit, Automatisierung, Benutzerfreundlichkeit
Eine der Prioritäten für MRgRT-Benutzer ist die Effizienz der Arbeitsabläufe. Deshalb haben wir einen Großteil der MRIdian-Software von Grund auf neu geschrieben. In MRIdian A3i haben wir beispielsweise die Bildgebungs- und adaptiven Strahlentherapiealgorithmen auf dem Tisch optimiert, indem wir manuelle Schritte minimiert und alles automatisiert haben, was wir automatisieren konnten – was durch schnelle Bildschirmübergänge und Ladezeiten noch verstärkt wird. Diese automatisierten Arbeitsschritte und Konturierungswerkzeuge minimieren die Zeit des Arztes und erhöhen den Patientendurchsatz. Eine neu gestaltete Behandlungsplanungssoftware ist ebenfalls in Arbeit, was bedeutet, dass wir die gesamte MRIdian-Softwarearchitektur „A3i-ifizieren“ und den Prozess der Patientenversorgung weiter rationalisieren werden.
Parallele Arbeitsabläufe
Was wir den remote, parallelen, kollaborativen Arbeitsablauf nennen, ist ein Game-Changer in der MRgRT-Behandlungsdurchführung. Dank der Remote-Portale von MRIdian A3i kann das klinische Personal während der Patientenbehandlung gleichzeitig arbeiten und sich aus der Ferne verbinden (über Video oder Voice-Chat) – was praktisch eine optimierte ART am Behandlungstisch von überall aus ermöglicht. Die Möglichkeit für interdisziplinäre Teams, auf diese Weise zusammenzuarbeiten, ist befreiend und bei vielen komplexen adaptiven Fällen berichten uns Benutzer, dass die 20–30 Minuten zusätzlicher Arbeit bei einem herkömmlichen seriellen Workflow auf nur wenige Minuten reduziert werden.
Steuerung entlang mehrerer Koordinaten
MRIdian A3i bietet multiplanare Gewebeverfolgung in Echtzeit und automatische Strahlsteuerung in bis zu drei Ebenen. Ärzte haben die Flexibilität, bis zu drei verschiedene Verfolgungsstrukturen (Tumorziele und/oder OARs) in einer beliebigen Kombination aus koronalen, sagittalen oder axialen Ebenen auszuwählen und den Strahl automatisch zu stoppen, wenn eine einzelne Struktur die vom Arzt definierten Behandlungsgrenzen überschreitet. Schon bei den simulierten Kliniken in Mountain View wurde uns klar, dass diese Funktion unseren Benutzern spannende Möglichkeiten eröffnen würde, indem sie die Steuerung des Behandlungsstrahls im 3D-Raum und nicht nur in einer einzelnen Ebene erleichtert. Wir gehen davon aus, dass dieses zusätzliche Maß an Kontrolle im Laufe der Zeit zu besseren Behandlungsergebnissen führen wird.
