Gamma Knife

Herwin Speckter

CEDIMAT y Centro Gamma Knife Dominicano

Santo Domingo, República Dominicana

Conflictos de Interés

PHILIPS: Acuerdo de Investigación

ELEKTA: Beca de Investigación (en proceso)

“The result was overwhelming. This operation convinced me that such mechanically directed operations signified important progress in the deep surgery of the brain.”

Neurocirugía estereotáctica 1949

Professor Lars Leksell, M.D., Ph.D. (1907-1986), Estocolmo, Suecia

Radiocirugía pionera 1951 - 1968

El primer prototipo del Leksell Gamma Knife fue instalado en 1968 en el Hospital Sophiahemmet en Estocolmo, Suecia.

Principio de la Radiocirugía

Mucho Efecto Terapeutico Poco daño a lo Sano

Bien Localizado

Volumen Pequeño

Alta Dosis Radiación

Principios físicos y técnicos

201 haces de rayos gamma intersectando en un punto focal

Leksell Gamma Knife® 4C

Automatic Positioning System

Mesa de Tratamiento Acolchada

Paneles Protectores

Puertas Blindadas

Blindaje

Fuentes de Cobalto-60

Cubierta Plástica

Canales de Rayos

Helmet con colimadores

Casco en Posicion de Tratamiento

Gamma Knife: 49 Años de Experiencia

1968:

1st Gamma Knife Prototype

1986:

1st Commercial Gamma Knife

1989:

Leksell Gamma Knife Society Formed

1999:

LGK C with Automatic Positioning System

2004:

LGK 4C Introduced

2006:

LGK Perfexion

1949:

Leksell Stereotactic System Prototype

2015:

ICON incl. Cone Beam CT

El Tratamiento

1

Fijación del

marco

15 min

2

Imágenes

10 - 20 min

3

Plan del

tratamiento

5 - 20 min

Coregistro con

3 Tesla preplan

4

Tratamiento

15 - 120 min

5

Seguimiento

Estándar de Oro en Radiocirugía Cerebral

Mas de 1,100,000 pacientes tratados, mas de 75,000 anualmente.

Rep. Dominicana: 628 Casos tratados (2011-2017)

Tumores benignos (325) Meningioma Adenoma de Hipófisis Neurinoma Acústico Craneofaringioma Tumor del glomus yugular

Patologías vasculares (138) Malformación Arteriovenosa Cavernoma Fistula Dural

Tumores malignos (91) Metástasis Glioma Sarcoma Mieloma

Patologías funcionales (74) Neuralgia del Trigémino Epilepsia Agresividad

Tecnologías competitivas

Gamma Knife + Exactitud + Selectividad + Índice Gradiente - Tiempo

Resultados clínicos comparativos de estudios randomizados?

Dosis Periférica hasta 100 x GK

0

20

40

60

80

100

120

0 20 40 60 80

Dosis relativa al Gamma Knife

Distancia [cm]

CyberKnife

Novalis

C. Lindquist and I. Paddick, Neurosurgery 61: 130-141 2007

GK: La Protección está asegurada por

40 toneladas de Plomo

Tecnologías modernas

Gamma Knife

Sesión Única Hipofraccionamiento Radioterapia

LINAC

ICON VMAT - RapidArc

La Tecnología se acerca. A donde vamos ?

En Radiocirugía y en Radioterapia …

Tratamos con Radiaciones invisibles a un Blanco invisible

… dependemos de Imágenes

Exactitud en Gamma Knife

Exactitud medida: 0.1 mm

Gamma Knife Imágenes

• Resolución imágenes • Linealidad imágenes • Conversión al espacio estéreotactico • Coregistro con imágenes del preplan • Identificación de la lesión • Identificación de estructuras criticas • Planificación de la Dosis

Exactitud acumulada: 0.4 – 1.1 mm

+ Factor humano

Imágenes Estereotáxicas

Localización estereotáxica

Imágenes Estereotáxicas

Principios de la determinación de las coordenadas (IRM y TAC)

Imágenes Estereotáxicas

Principios de la determinación de las coordenadas (Angiografía)

Imágenes: Base de la Calidad

Tomógrafo 64 cortes

Tomógrafo 128 cortes

Resonancia 1.5 Tesla

Resonancia 3 Tesla

3 Angiógrafos

PET/CT (futuro)

Exactitud espacial TAC estéreotactico

Calidad Diagnóstica Pre-planificación

Coregistro

CEDIMAT

Imágenes funcionales por Resonancia

Respetar estructuras criticas y áreas

elocuentes

Extensión de Gliomas en casos especiales

Recurrencia contra Radionecrosis

Planificación de GK en enfermedades

funcionales ASL fMRI

DTI Tractografi

a 2003 2010

2005 2005 Beneficios en GK

M, 30 años. Epilepsia refractaria multifocal, 20-30 conv./mes

Callosotomia parcial de la parte frontal del corpus callosum, 140 Gy

Tratamiento de Epilepsia con Gamma Knife

DTI

T1

CT

GK SRS en Meningiomas

Long Term FU of 4565 Meningioma Patients

Santacroce et al. Neurosurgery 70:32–39, 2012 European Gamma Knife Society

WHO Grade: 1 Median FU: 63 m

Volume ↓ 2187 lesions (58%) Volume = 1300 lesions (34.5%) Volume ↑ 281 lesions (7.5%) Control Rate: 92.5% Mean Volume↓: 1 % per month

Casos similares, diferentes FA

F, 77y F, 48y

5.24 cc 8.54 cc

GK Jan 2013

FU 12 m

FU 27 m

GK Jul 2012

FU 17 m

FU 24 m

5.91 cc 6.83 cc

5.53 cc 3.37 cc

FA 0.44 FA 0.27

Resultados

-2,00

-1,00

0,00

1,00

2,00

3,00

4,00

0,1 0,2 0,3 0,4 0,5FA (DTI)

Volume Reduction

/ Month

[ % ]

P-value < 0.0001

Control estable

Regresión

Progresión

Futuro

↑ Dosis en Meningiomas con alto FA ↓ Dosis en Meningiomas con bajo FA

Dosis = Función [ Volumen, Localización, FA ]

Proponemos considerar los valores FA para la definición de dosis de prescripción en Meningiomas:

Logrando ↑ Control

↓ Complicaciones

Impacto

Resonancia magnética funcional cuantitativa puede ayudar a definir la cantidad de dosis

Hasta ahora, la Resonancia Magnética se usa para definir la localización de la dosis

Journal of Neurosurgery, Dic 2016

Primera Publicación Dominicana en la Revista mas importante de la Neurocirugia (Impact Factor: 3.443)

Santo Domingo es único centro miembro en LA

• UPMC Pittsburgh • Cleveland Clinic • Mayo Clinic • UCSF

Multicenter Trial

In preparation

• EMORY • NYU Langone Medical Center • Universidad Virginia • Yale University

International Gamma Knife Research Foundation

Santo Domingo: 5 Trabajos Texture Analysis of routine Magnetic Resonance Images as Pre-Treatment Indicator for the Control of Meningiomas after Stereotactic Radiosurgery

Inversion Recovery Sequences improve Delineation of Optic Pathways in the close Proximity of Suprasellar Lesions

Diffusion Tensor Imaging Parameters reveal Compression of Mid Cerebellar Tracts by Posterior Fossa Tumors and Lack of Recovery after Gamma Knife Radiosurgery

Estimation of the alpha/beta Ratio of the Optic Pathways

Efficacy and Safety of Hypofractionated Gamma Knife Radiosurgery for Perioptic Lesions

29%

28%

24%

18%

1% Europa & Oriente Medio

Asia excl. Japon

Norte America

Japon

America Latina

América Latina en Gamma Knife

Volumen de Pacientes Estudios científicos en LGKS 2018

6%

Centro Gamma Knife Dominicano

Neurocirujanos: Dr. Santiago Valenzuela Dr. Diones Rivera Dr. Luis Suazo Dr. Jose Orlando Bidó Dr. Giancarlo Hernández

Neuroradiólogo Prof. Dr. Peter Stoeter

Radiooncóloga Dra. Jazmín García

Físico Médico: Fis. Med. Herwin Speckter

Asesores Internacionales: Prof. Dr. Christer Lindquist Prof. Dr. David Larson Prof. Dr. Jim Robinson

Muchas Gracias!