ZAP-X.三叉神経痛の治療のための新しい放射線手術装置

ZAP-X: A Novel Radiosurgical Device for the Treatment of Trigeminal Neuralgia.

• Pantaleo Romanelli
• Cynthia Chuang
• Antonio Meola
• Radhika M Bodduluri
• John R Adler

抄録

はじめに 三叉神経痛（TN）の治療は、すべての放射線手術の中で最も要求の厳しいものの一つであり、正確な照射と鋭い線量降下が要求されます。新しい革新的なフレームレス放射線手術装置であるZAP-X®は、三叉神経痛やその他の脳機能障害の治療に魅力的なプラットフォームとなるかもしれません。ここでは、ZAP-Xを用いた一人の患者に対する線量評価を、確立された専用の放射線手術装置であるサイバーナイフの線量評価と比較した。方法 ZAP-XとCyberKnifeの両方で、1人の患者のCT-MRデータから頭蓋神経を抽出した放射線手術計画を作成し、後者を有効なベンチマークとした。同じターゲットと治療計画の制約条件が適用されました。治療計画は、TN治療経験のある医師と医学物理学者によって評価された。ZAP-Xの治療計画では、2つのアイソセンターを4mmのコリメータで照射し、81本のビームで29,441MUを照射する非アイソセンター計画を採用した。CyberKnifeのプランでは、5mmコリメータを使用した非アイソセントリックプランで88本のビームを17,880MU照射しました。結果 ZAP-XとCyberKnifeのアイソドーズ量は、処方されたアイソドーズ（それぞれ70％と80％）で同程度であり、最大線量（Dmax）は7500 cGyであった。コンフォーマリティ指標はサイバーナイフの方がZAP-Xよりも優れていたが、照射量はZAP-Xの方が50％、20％、10％のアイソ線量で小さくなった（ZAP-Xは0.12cc、0.57cc、1.69、サイバーナイフは0.18cc、0.91cc、3.41cc）。特に、20％と10％のアイソドーズ量は、特に軸方向と矢状面において、ZAP-Xの方がはるかに小さかった。結論 TNに対するZAP-Xの治療計画は、CyberKnifeの同等の計画と比較して良好である。ZAP-Xでは、20％と10％のアイソドーズを含む脳体積が小さくなるため、ガッセリア神経節や脳幹を含む標的に近い重要な構造物を相対的に抑制することが可能である。この特徴は、治療に関連した合併症を減少させる可能性があり、臨床的に有用であると考えられます。

Introduction The treatment of trigeminal neuralgia (TN) is one of the most demanding of all radiosurgery procedures, requiring accurate delivery and sharp dose fall off. ZAP-X®, a new, innovative frameless radiosurgical device, maybe an attractive platform for the treatment of TN and other functional brain disorders. Here, we compared the dosimetry of ZAP-X plans for a single patient to that generated by a well-established dedicated radiosurgery device, the CyberKnife. Methods Radiosurgery plans that delineated the cranial nerve from a single patient's fused computed tomography and magnetic resonance imaging (CT-MR) data set were planned on both the ZAP-X and CyberKnife, with the latter serving as a validated benchmark. The same target and treatment planning constraints were applied. Plans were evaluated by a physician with experience treating TN and a medical physicist. The ZAP-X treatment plan used two isocenters delivered through 4-mm collimators based on a non-isocentric plan that delivered 29,441 MU through 81 beams. The CyberKnife plans used a 5-mm collimator for a non-isocentric plan that delivered 17,880 MU through 88 beams. Results Based on visual inspection, the isodose volumes covered by ZAP-X and CyberKnife were similar at the prescription isodose (70% and 80%, respectively, with a maximum dose (Dmax) of 7500 cGy. The conformality index was better for the CyberKnife as compared to ZAP-X. However, the irradiated volumes were smaller at the 50%, 20%, and 10% isodoses for ZAP-X (0.12 cc, 0.57 cc, and 1.69 for ZAP-X; 0.18 cc, 0.91 cc, and 3.41 cc for CyberKnife). In particular, the 20% and 10% isodose volumes were much smaller for ZAP-X, especially on the axial and sagittal planes. Conclusions ZAP-X treatment planning for TN compares favorably with equivalent planning on CyberKnife. The brain volumes containing the 20% and 10% isodoses are smaller using ZAP-X, thus relatively sparing critical structures close to the target, including the Gasserian ganglion and brainstem. This feature could be of clinical relevance by potentially reducing treatment-related complications.

Copyright © 2020, Romanelli et al.