Phân tích bức xạ sinh học trong liệu pháp xạ trị cơ thể đồng vị stereotactic cho thể tích mục tiêu lập kế hoạch dựa trên bằng chứng của phổi sử dụng hình ảnh CT đa pha thu được bằng thiết bị nén bụng khí nén: một nghiên cứu trường hợp

Radiological Physics and Technology - Tập 10 Số 4 - Trang 525-534 - 2017
Chairmadurai, Arun1, Goel, Harish Chandra2, Jain, Sandeep Kumar1, Kumar, Pawan1
1Department of Radiation Oncology, Jaypee Hospital, Noida, India
2Amity Centre for Radiation Biology, Amity University, Noida, India

Tóm tắt

Nghiên cứu này đánh giá hiệu quả của liệu pháp xạ trị cơ thể đồng vị stereotactic cho phổi (SBRT-Lung) trong việc tạo ra thể tích điều trị bằng cách sử dụng chụp cắt lớp vi tính ba chiều (3D-CT) nhiều pha thông thường cho một bệnh nhân được cố định bằng nén bụng khí nén. Quy trình của cơ sở y tế cho SBRT-Lung sử dụng kỹ thuật RapidArc dựa vào một thể tích mục tiêu lập kế hoạch (PTV) được phân định bằng 3D-CT và tính đến sự dịch chuyển tuyến tính và góc của khối u trong quá trình thở. Hiệu quả của quy trình cơ sở này đã được so sánh với phương pháp truyền thống trong việc phân định PTV dựa trên các ước lượng sinh học phóng xạ, chẳng hạn như xác suất kiểm soát khối u (TCP) và xác suất biến chứng mô bình thường (NTCP), được đánh giá thông qua các tham số liều – thể tích. Nén bụng khí nén đã cải thiện TCP lên 15%. Quy trình mới này cải thiện TCP lên 0,5% nhưng giảm NTCP cho viêm phổi phổi (0,2%) và gãy xương sườn (1,0%). Ngoài những biến động quan sát được trong thiết lập điều trị của bệnh nhân, quy trình thể chế đã mang lại TCP nhất quán đáng kể (p < 0,005). Kết quả lâm sàng thành công của nghiên cứu trường hợp này xác nhận các dự đoán dựa trên đánh giá sinh học phóng xạ và xứng đáng được xác thực thông qua một số lượng bệnh nhân tăng lên.

Từ khóa

#SBRT-Lung #thể tích mục tiêu lập kế hoạch #chụp cắt lớp vi tính ba chiều #nén bụng khí nén #xác suất kiểm soát khối u #xác suất biến chứng mô bình thường

Tài liệu tham khảo

citation_journal_title=Acta Oncol.; citation_title=Stereotactic radiotherapy of malignancies in the abdomen. Methodological aspects; citation_author=I Lax, H Blomgren, I Näslund, R Svanström; citation_volume=33; citation_issue=6; citation_publication_date=1994; citation_pages=677-683; citation_doi=10.3109/02841869409121782; citation_id=CR1 citation_journal_title=Radiother Oncol; citation_title=Stereotactic radiotherapy of extracranial targets: CT-simulation and accuracy of treatment in the stereotactic body frame; citation_author=J Wulf, U Hädinger, U Oppitz, B Olshausen, M Flentje; citation_volume=57; citation_issue=2; citation_publication_date=2000; citation_pages=225-236; citation_doi=10.1016/S0167-8140(00)00226-7; citation_id=CR2 citation_journal_title=Int J Radiat Oncol Biol Phys; citation_title=The effectiveness of an immobilization device in conformal radiotherapy for lung tumor: reduction of respiratory tumor movement and evaluation of the daily setup accuracy; citation_author=Y Negoro, Y Nagata, T Aoki, T Mizowaki, N Araki, K Takayama, M Kokubo, S Yano, S Koga, K Sasai, Y Shibamoto, M Hiraoka; citation_volume=50; citation_issue=4; citation_publication_date=2001; citation_pages=889-898; citation_doi=10.1016/S0360-3016(01)01516-4; citation_id=CR3 citation_journal_title=Strahlenther Onkol; citation_title=The use of the multislice CT for the determination of respiratory lung tumor movement in stereotactic single-dose irradiation; citation_author=H Hof, KK Herfarth, M Münter, M Essig, M Wannenmacher, J Debus; citation_volume=179; citation_issue=8; citation_publication_date=2003; citation_pages=542-547; citation_doi=10.1007/s00066-003-1070-8; citation_id=CR4 citation_journal_title=Int J Radiat Oncol Biol Phys; citation_title=Four-dimensional computed tomography scan analysis of tumor and organ motion at varying levels of abdominal compression during stereotactic treatment of lung and liver; citation_author=JH Heinzerling, JF Anderson, L Papiez, T Boike, S Chien, G Zhang, R Abdulrahman, R Timmerman; citation_volume=70; citation_issue=5; citation_publication_date=2008; citation_pages=1571-1578; citation_doi=10.1016/j.ijrobp.2007.12.023; citation_id=CR5 citation_journal_title=Technol Cancer Res Treat.; citation_title=The effectiveness of a pneumatic compression belt in reducing respiratory motion of abdominal tumors in patients undergoing stereotactic body radiotherapy; citation_author=DM Lovelock, J Zatcky, K Goodman, Y Yamada; citation_volume=13; citation_issue=3; citation_publication_date=2014; citation_pages=259-267; citation_doi=10.7785/tcrt.2012.500379; citation_id=CR6 citation_journal_title=JAMA; citation_title=Stereotactic body radiation therapy for inoperable early stage lung cancer; citation_author=R Timmerman, R Paulus, J Galvin, J Michalski, W Straube, J Bradley, A Fakiris, A Bezjak, G Videtic, D Johnstone, J Fowler, E Gore, H Choy; citation_volume=303; citation_issue=11; citation_publication_date=2010; citation_pages=1070-1076; citation_doi=10.1001/jama.2010.261; citation_id=CR7 citation_journal_title=Int J Radiat Oncol Biol Phys; citation_title=Four-dimensional CT scans for treatment planning in stereotactic radiotherapy for stage I lung cancer; citation_author=RW Underberg, FJ Lagerwaard, JP Cuijpers, BJ Slotman, JR Koste, S Senan; citation_volume=60; citation_issue=4; citation_publication_date=2004; citation_pages=1283-1290; citation_doi=10.1016/j.ijrobp.2004.07.665; citation_id=CR8 citation_journal_title=Radiother Oncol; citation_title=Dosimetric comparison of stereotactic body radiotherapy using 4D CT and multiphase CT images for treatment planning of lung cancer: evaluation of the impact on daily dose coverage; citation_author=L Wang, S Hayes, K Paskalev, L Jin, MK Buyyounouski, CC Ma, S Feigenberg; citation_volume=91; citation_issue=3; citation_publication_date=2009; citation_pages=314-324; citation_doi=10.1016/j.radonc.2008.11.018; citation_id=CR9 citation_journal_title=Int J Radiat Oncol Biol Phys; citation_title=A randomized phase 2 study comparing 2 stereotactic body radiation therapy schedules for medically inoperable patients with stage i peripheral non-small cell lung cancer: NRG Oncology RTOG 0915 (NCCTG N0927); citation_author=GM Videtic, C Hu, AK Singh, JY Chang, W Parker, KR Olivier, SE Schild, R Komaki, JJ Urbanic, RD Timmerman, H Choy; citation_volume=93; citation_issue=4; citation_publication_date=2015; citation_pages=757-764; citation_doi=10.1016/j.ijrobp.2015.07.2260; citation_id=CR10 citation_journal_title=Int J Radiat Oncol Biol Phys; citation_title=Outcomes of risk-adapted fractionated stereotactic radiotherapy for stage I non-small-cell lung cancer; citation_author=FJ Lagerwaard, CJ Haasbeek, EF Smit, BJ Slotman, S Senan; citation_volume=70; citation_issue=3; citation_publication_date=2008; citation_pages=685-692; citation_doi=10.1016/j.ijrobp.2007.10.053; citation_id=CR11 citation_journal_title=Radiat Oncol.; citation_title=Developing and evaluating stereotactic lung RT trials: what we should know about the influence of inhomogeneity corrections on dose; citation_author=D Schuring, CW Hurkmans; citation_volume=28; citation_issue=3; citation_publication_date=2008; citation_pages=21; citation_doi=10.1186/1748-717X-3-21; citation_id=CR12 citation_journal_title=Radiat Oncol.; citation_title=Recommendations for implementing stereotactic radiotherapy in peripheral stage IA non-small cell lung cancer: report from the quality assurance working party of the randomised phase III ROSEL study; citation_author=CW Hurkmans, JP Cuijpers, FJ Lagerwaard, J Widder, UA Heide, D Schuring, S Senan; citation_volume=12; citation_issue=4; citation_publication_date=2009; citation_pages=1; citation_doi=10.1186/1748-717X-4-1; citation_id=CR13 citation_journal_title=Radiat Res Suppl.; citation_title=Complication probability as assessed from dose–volume histograms; citation_author=JT Lyman; citation_volume=8; citation_publication_date=1985; citation_pages=S13-S19; citation_doi=10.2307/3583506; citation_id=CR14 citation_journal_title=Med Phys.; citation_title=Models in radiotherapy: definition of decision criteria; citation_author=TE Schultheiss, CG Orton; citation_volume=12; citation_issue=2; citation_publication_date=1985; citation_pages=183-187; citation_doi=10.1118/1.595707; citation_id=CR15 citation_journal_title=Int J Radiat Oncol Biol Phys; citation_title=Calculation of complication probability factors for non-uniform normal tissue irradiation: the effective volume method; citation_author=GJ Kutcher, C Burman; citation_volume=16; citation_issue=6; citation_publication_date=1989; citation_pages=1623-1630; citation_doi=10.1016/0360-3016(89)90972-3; citation_id=CR16 citation_journal_title=Int J Radiat Oncol Biol Phys; citation_title=Fitting of normal tissue tolerance data to an analytic function; citation_author=C Burman, GJ Kutcher, B Emami, M Goitein; citation_volume=21; citation_issue=1; citation_publication_date=1991; citation_pages=123-135; citation_doi=10.1016/0360-3016(91)90172-Z; citation_id=CR17 citation_journal_title=Int J Radiat Oncol Biol Phys; citation_title=Histogram reduction method for calculating complication probabilities for three-dimensional treatment planning evaluations; citation_author=GJ Kutcher, C Burman, L Brewster, M Goitein, R Mohan; citation_volume=21; citation_issue=1; citation_publication_date=1991; citation_pages=137-146; citation_doi=10.1016/0360-3016(91)90173-2; citation_id=CR18 citation_journal_title=Int J Radiat Biol; citation_title=Tumour and normal tissue responses to fractionated non-uniform dose delivery; citation_author=P Källman, A Agren, A Brahme; citation_volume=62; citation_issue=2; citation_publication_date=1992; citation_pages=249-262; citation_doi=10.1080/09553009214552071; citation_id=CR19 citation_journal_title=Radiology; citation_title=Equivalent total doses for different fractionation schemes, based on the linear quadratic model; citation_author=R Muller-Runkel, S Vijayakumar; citation_volume=179; citation_issue=2; citation_publication_date=1991; citation_pages=573-577; citation_doi=10.1148/radiology.179.2.2014314; citation_id=CR20 citation_journal_title=Radiat Oncol; citation_title=Radiobiological impact of dose calculation algorithms on biologically optimized IMRT lung stereotactic body radiation therapy plans; citation_author=X Liang, J Penagaricano, D Zheng, S Morrill, X Zhang, P Corry, RJ Griffin, EY Han, M Hardee, V Ratanatharathom; citation_volume=11; citation_publication_date=2016; citation_pages=10; citation_doi=10.1186/s13014-015-0578-2; citation_id=CR21 citation_journal_title=Int J Radiat Oncol Biol Phys; citation_title=Dose, volume, and tumor control prediction in primary radiotherapy of non-small-cell lung cancer; citation_author=J Willner, K Baier, E Caragiani, A Tschammler, M Flentje; citation_volume=52; citation_issue=2; citation_publication_date=2002; citation_pages=382-389; citation_doi=10.1016/S0360-3016(01)01823-5; citation_id=CR22 citation_journal_title=Lung Cancer.; citation_title=Estimation of tumor control probability model parameters from 3-D dose distributions of non-small cell lung cancer patients; citation_author=MK Martel, RK Haken, MB Hazuka, ML Kessler, M Strawderman, AT Turrisi, TS Lawrence, BA Fraass, AS Lichter; citation_volume=24; citation_issue=1; citation_publication_date=1999; citation_pages=31-37; citation_doi=10.1016/S0169-5002(99)00019-7; citation_id=CR23 citation_journal_title=Int J Radiat Oncol Biol Phys; citation_title=Dose-response relationship for image-guided stereotactic body radiotherapy of pulmonary tumors: relevance of 4D dose calculation; citation_author=M Guckenberger, J Wulf, G Mueller, T Krieger, K Baier, M Gabor, A Richter, J Wilbert, M Flentje; citation_volume=74; citation_issue=1; citation_publication_date=2009; citation_pages=47-54; citation_doi=10.1016/j.ijrobp.2008.06.1939; citation_id=CR24 citation_journal_title=Int J Radiat Oncol Biol Phys; citation_title=Cone-beam computed tomography for on-line image guidance of lung stereotactic radiotherapy: localization, verification, and intrafraction tumor position; citation_author=TG Purdie, JP Bissonnette, K Franks, A Bezjak, D Payne, F Sie, MB Sharpe, DA Jaffray; citation_volume=68; citation_issue=1; citation_publication_date=2007; citation_pages=243-252; citation_doi=10.1016/j.ijrobp.2006.12.022; citation_id=CR25 citation_journal_title=Int J Radiat Oncol Biol Phys; citation_title=Quantifying interfraction and intrafraction tumor motion in lung stereotactic body radiotherapy using respiration-correlated cone beam computed tomography; citation_author=JP Bissonnette, KN Franks, TG Purdie, DJ Moseley, JJ Sonke, DA Jaffray, LA Dawson, A Bezjak; citation_volume=75; citation_issue=3; citation_publication_date=2009; citation_pages=688-695; citation_doi=10.1016/j.ijrobp.2008.11.066; citation_id=CR26 citation_journal_title=Acta Oncol; citation_title=Volume and heterogeneity dependence of the dose-response relationship for head and neck tumours; citation_author=AK Agren Cronqvist, P Källman, I Turesson, A Brahme; citation_volume=34; citation_issue=6; citation_publication_date=1995; citation_pages=851-860; citation_doi=10.3109/02841869509127196; citation_id=CR27 citation_journal_title=Int J Radiat Oncol Biol Phys; citation_title=Comparing different NTCP models that predict the incidence of radiation pneumonitis; citation_author=Y Seppenwoolde, JV Lebesque, Jaeger K De, JS Belderbos, LJ Boersma, C Schilstra, GT Henning, JA Hayman, MK Martel, RK Haken; citation_volume=55; citation_issue=3; citation_publication_date=2003; citation_pages=724-735; citation_doi=10.1016/S0360-3016(02)03986-X; citation_id=CR28 citation_journal_title=Radiother Oncol; citation_title=Normal tissue complication probability modeling for acute esophagitis in patients treated with conformal radiation therapy for non-small cell lung cancer; citation_author=O Chapet, FM Kong, JS Lee, JA Hayman, RK Haken; citation_volume=77; citation_issue=2; citation_publication_date=2005; citation_pages=176-181; citation_doi=10.1016/j.radonc.2005.10.001; citation_id=CR29 R Development Core Team. R: A language and environment for statistical computing. R Foundation for Statistical Computing, Vienna, Austria. http://www.R-project.org . 2016. citation_journal_title=J Appl Clin Med Phys.; citation_title=The photon dose calculation algorithm used in breast radiotherapy has significant impact on the parameters of radiobiological models; citation_author=S Petillion, A Swinnen, G Defraene, K Verhoeven, C Weltens, FV Heuvel; citation_volume=15; citation_issue=4; citation_publication_date=2014; citation_pages=259-269; citation_doi=10.1120/jacmp.v15i4.4853; citation_id=CR31 citation_journal_title=Med Phys; citation_title=Influence of dose calculation algorithms on the predicted dose distribution and NTCP values for NSCLC patients; citation_author=TB Nielsen, E Wieslander, A Fogliata, M Nielsen, O Hansen, C Brink; citation_volume=38; citation_issue=5; citation_publication_date=2011; citation_pages=2412-2418; citation_doi=10.1118/1.3575418; citation_id=CR32 citation_journal_title=Radiat Oncol.; citation_title=Clinical implications in the use of the PBC algorithm versus the AAA by comparison of different NTCP models/parameters; citation_author=A Bufacchi, B Nardiello, R Capparella, L Begnozzi; citation_volume=8; citation_issue=1; citation_publication_date=2013; citation_pages=164; citation_doi=10.1186/1748-717X-8-164; citation_id=CR33 citation_journal_title=Austral Asian J Cancer.; citation_title=Radiobiological impact of Acuros XB dose calculation algorithm on low-risk prostate cancer treatment plans created by RapidArc technique; citation_author=S Rana, K Rogers; citation_volume=11; citation_issue=4; citation_publication_date=2012; citation_pages=261-269; citation_id=CR34 citation_journal_title=Radiat Oncol.; citation_title=Comparison of Acuros (AXB) and Anisotropic Analytical Algorithm (AAA) for dose calculation in treatment of oesophageal cancer: effects on modelling tumour control probability; citation_author=S Padmanaban, S Warren, A Walsh, M Partridge, MA Hawkins; citation_volume=9; citation_publication_date=2014; citation_pages=286; citation_doi=10.1186/s13014-014-0286-3; citation_id=CR35 citation_journal_title=Int J Radiat Oncol Biol Phys; citation_title=Chest wall toxicity after stereotactic body radiotherapy for malignant lesions of the lung and liver; citation_author=DL Andolino, JA Forquer, MA Henderson, RB Barriger, RH Shapiro, JG Brabham, PA Johnstone, HR Cardenes, AJ Fakiris; citation_volume=80; citation_issue=3; citation_publication_date=2011; citation_pages=692-697; citation_doi=10.1016/j.ijrobp.2010.03.020; citation_id=CR36