naše studie hodnotila dozimetrické srovnání mezi technikami založenými na IMRT a robotickým systémem CK aplikací SBRT pro nízkorizikový karcinom prostaty. Pokud je nám známo, je to poprvé, kdy parametry NTCP, které prokazují pravděpodobnost pozdních komplikací souvisejících s rektálním a močovým měchýřem, byly srovnatelně analyzovány pro techniky SBRT. Předchozí zprávy ukázaly vysokou míru biochemického přežití bez onemocnění spolu s přijatelným profilem toxicity s větší dávkou frakce použitím technik SBRT . Většina studií s jedním centrem použila technologii CK prokazující proveditelnost prostaty SBRT založené na CK . McBride a kol. prokázali ve své první multiinstitucionální studii fáze I účinné a bezpečné použití hypofrakcionace se systémem CK aplikací dávky frakce 7,25-7,5 Gy dodávané v 5 frakcích pro léčbu nízkorizikového adenokarcinomu prostaty . Prospektivní randomizovaná studie fáze III, „PACE“, byla vyvinuta k vyhodnocení klinického výsledku po monoterapii SBRT s CK a dále zkoumala tuto terapii ve srovnání s chirurgickým zákrokem a konvenčně frakcionovaným IMRT v lokalizovaném karcinomu prostaty (http://www.clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT01584258?term=PACE& rank=12). Na rozdíl od standardní techniky IMRT a provádí technologie CK intrafrakční přizpůsobení paprsku zaměřeného na prostatu, když je detekován pohyb a dosahuje chyb zaměřování menších než 1 mm . Delší doba léčby CK však může vést k nejistotě intrafrakční dávky kvůli pohybu močového měchýře a střev s anatomickou deformací během radiační léčby. Tak, Reggiori a kol. ukázalo se, že nejistoty dávkování pro cíle a konečník zesíleny s prodloužením času u pacientů léčených VMAT . Průměrná doba léčby, kterou jsme pozorovali u technik IMRT, zejména u VMAT a SW, byla významně nižší než u CK (6 a 5 minut ve srovnání s 42 minutami). Krátká doba léčby pomáhá vyhnout se dozimetrickým nejistotám v cílovém objemu způsobeným variací formy intrafrakce močového měchýře a střev. Většina systémů plánování léčby používaných pro CK nemá pokročilé algoritmy pro zkrácení doby plánování. Rossi a kol. navrhli automatizované generování léčebného plánu pomocí optimalizátoru“ Erasmus-iCycle “ pro vytvoření řešení třídy úhlu paprsku pro nekoplanární prostatu SBRT s CK, které nahradí časově náročnou optimalizaci úhlu paprsku pro každého jednotlivého pacienta . Pomocí interního optimalizátoru autoři vytvořili řešení třídy 15, 20 a 25 paprsků bez významné ztráty kvality plánu ve srovnání s individualizovaným výběrem úhlu paprsku, což zkracuje dobu výpočtu pro generování plánů faktorem 14 až 25. Pomocí řešení třídy úhlu paprsku namísto individualizovaného výběru anděla paprsku by tedy mohly být generovány plány 25 paprsků za 31 minut ve srovnání s 13 h.
prokázali jsme, že techniky založené na CK i IMRT dosahují podobných dozimetrických výsledků, pokud jde o pokrytí PTV, a také poskytují vysoce konformní distribuci dávky. Homogenita PTV však byla významně snížena v plánech léčby CK ve srovnání s rotačními přístupy IMRT. Kromě toho techniky IMRT poskytovaly nižší expozici konečníku a močového měchýře ve středních až vysokých dávkách než CK. Naše zjištění jsou v souladu s výsledky získanými MacDougall et al. . Jejich výsledky byly poskytnuty z dozimetrické analýzy shromážděné porovnáním distribuce dávky mezi CK a VMAT s dodáním 35 Gy do prostaty v 5 frakcích. Omezení dávky pro veslo bylo dosaženo oběma technikami, avšak homogenita PTV, jakož i průměrná doba plánování a dodání byly ve prospěch VMAT. Dále bylo zjištěno, že použití VMAT je lepší, když šetří veslo při nižších dávkách záření. Podobně, Lin et al. ukázal, že 37.5 Gy v 5 frakcích odhalilo vynikající pokrytí PTV a lepší šetřící konečník při nízkých dávkách s plány VMAT než s plány CK, ačkoli 6 MV fotonové paprsky byly použity pro plány léčby VMAT na rozdíl od 15 MV v naší analýze . Plány VMAT navíc prokázaly vynikající shodu s dávkou, což mělo za následek rychlejší pokles dávky ve srovnání s plány CK. Nakonec autor pozoroval u plánů VMAT méně oblastí s nízkými dávkami, nižší monitorovací jednotky (MU)a rychlejší dodací lhůta než u plánů CK. Autoři spekulovali, že celkové riziko sekundární malignity může být vyšší pro CK díky většímu zapojení normální tkáně, která dostává nízkou dávku RT, stejně jako vyšší MUs a doba dodání léčby. Dong a kol. srovnatelně analyzoval distribuci dávky pro SBRT prostaty (40 Gy v 5 frakcích) pomocí optimalizovaného robotického nekoplanárního RT, nazývaného 4π terapie, která je založena na platformě C-arm LINAC a 2-arc VMAT . Obě metody plánování prokázaly dostatečné pokrytí PTV. Plány 4π však dosáhly výrazně lepšího šetření přední stěny konečníku a penilní žárovky, čímž se snížily maximální dávky ad V50%, V80%, V90% a D1 cm3. Dávka močového měchýře byla pouze mírně snížena použitím terapie 4π. Optimalizací úhlů paprsku a fluencí v prostoru nekoplanárního řešení tak autoři dosáhli vynikající kvality prostaty SBRT ve srovnání s pokročilými plány VMAT. Rossi a kol. vyvinuté systémy pro automatické generování klinicky schopných plánů pro robotické SBRT (autoROBOT). Kvalita těchto plánů byla porovnána s plány VMAT, které byly také automaticky generovány, použitím 9,5 Gy ve 4 frakcích . Zajímavé je, že ve srovnání autoROBOT a autoVMAT s okraji PTV 3 mm pro všechny techniky byly rektální dávky (D1 cm3 a Dmean) významně nižší v plánech autoROBOT, se srovnatelným pokrytím PTV a jinými šetřícími vesly. Ve srovnání s ručním šetřením autoROBOT významně zlepšil šetřící konečník a močový měchýř (D1 cm3 a Dmean) se stejným pokrytím PTV. Na rozdíl od výsledků pozorovaných v naší studii porovnáním ručně generovaných plánů VMAT a CK tedy autoři prokázali nadřazenost nekoplanárního robotického SBRT ve srovnání s koplanárním VMAT při použití automatického plánování pro obě techniky.
za předpokladu stejných cílů dávky pro plánování léčby můžeme vysvětlit rozdíly v distribuci dávky v rámci PTV a OAR dopadem radiační techniky a různými algoritmy výpočtu dávky. Plánovací systém Multiplan používaný pro CK je méně citlivý na omezení dávky než plánovací systémy používané pro rotační přístupy. Snížená citlivost může vést k rozdílu homogenity PTV v plánech CK při použití stejných cílů dávky v plánovacím systému pro techniky IMRT. Rozhodujícím faktorem, který určuje proveditelnost plánů radiační léčby, je však optimalizace omezení dávky v každém jednotlivém případě.
různá kritéria výběru, stejně jako rozdíly v definici cílového objemu a omezení dávky pro veslo, které existují, ve skutečnosti popisují SBRT prostaty. Rozdíl v kumulativní dávce záření (mezi 33 Gy a 38 Gy), stejně jako v režimech RT (4 až 5 frakcí) vede k podstatným změnám v aplikovaném loži. Podobně, v dostupném datu literatury existuje široké spektrum omezení dávky pro PTV a OAR . Z tohoto důvodu jsme použili kombinaci omezení ze studie PACE a omezení doporučených centry Accuray a Varian, která postupně dodávají SBRT s CK / tomoterapií a RA / posuvným oknem. Vyhodnotili jsme lože pomocí hodnoty α / β 3 pro konečník a 6 pro močový měchýř převést veškerou omezující dávku na 2 Gy na frakci. To umožnilo zhodnotit cíle použité dávky podle kritérií navržených quantec reports, která stanoví konvenčně frakcionovanou RT . Pokud jde o šetřící močovou trubici, navrhuje se, že heterogennější distribuce dávky může poskytnout potřebnou prostatickou močovou trubici šetřící v rámci PTV. Maximální dávku jsme omezili na 110% předepsané dávky v léčebných plánech pro všechny techniky ke snížení ozařovací dávky pro prostatickou močovou trubici. Pokud jde o uretrální toxicitu, probíhá multicentrická studie fáze II, která hodnotí SBRT u rakoviny prostaty dodávané VMAT, včetně šetřící močové trubice (http://www.clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT01764646?term=NCT01764646&rank=1). Obecně platí, že cíle dávky pro SBRT prostaty by měly být založeny na datových sadách pokročilých radioterapeutických technologií a velkých prospektivních randomizovaných studií.
dalším problémem jsou bezpečnostní okraje v vymezení PTV, které by měly být použity k dodání SBRT pro nízkorizikový karcinom prostaty, k dosažení validovaného dozimetrického srovnání jsme použili stejné bezpečnostní okraje v technikách CK i IMRT, s okrajem 3 mm v dorzálním směru a okrajem 5 mm ve ventrálním a bočním směru. Použití RT vedené obrazem s ověřením prostaty bezprostředně před léčbou nemusí stačit k přesnému podání dávky záření v důsledku pohybu prostaty uvnitř. Podle zavedené literatury se směrodatná odchylka systematických a náhodných chyb způsobených intrafrakčním pohybem prostaty pohybuje od 0,2 do 1,7 mm a 0,4 do 1,3 mm . Vzhledem k tomu, že CK provádí sledování intrafrakčního pohybu prostaty v reálném čase s přesností 1 mm při dodávání dávky záření, MacDougall et al. navrhli použít bezpečnostní rezervu 3 mm pro všechny směry v CK a 5 mm ve VMAT . Někteří autoři pozorovali dobrou klinickou odpověď a také velmi nízké riziko nežádoucích účinků střevního stupně 4 a 3 Při použití SBRT na bázi CK pro nízkorizikový karcinom prostaty pomocí bezpečnostních okrajů 2 nebo 2,5 mm do rektálních směrů . Podobně v nově zahájené prospektivní observační bi-centrové studii „HYPOSTAT“ byl PTV vymezen se zadními okraji 2 mm pro SBRT na bázi CK . Na druhé straně, ve velké sérii zpráv popisujících stereotaktické RT s CK pro lokalizovaný karcinom prostaty, byla pozorována nízká míra přechodné stupně 3 a 2 močové a rektální toxicity pomocí 3 mm hřbetní PTV marže a 5 mm bezpečnostní okraje ve všech ostatních směrech . Vzhledem k nejvyšší expozici konečníku a močového měchýře pro CK ve srovnání s IMRT, která byla odhalena v této studii, doporučujeme snížit okraje PTV až na 2 mm ve všech směrech pro SBRT na bázi CK, minimalizovat riziko toxicity moči a konečníku a poskytnout dozimetrickou výhodu ve srovnání s pokročilými technikami IMRT.
jednou přetrvávající otázkou, pokud jde o SBRT pro rakovinu prostaty, je režim RT. Král a spol. hlášeno čtyřnásobné snížení toxicity moči stupně 1 a sedminásobné snížení rektální toxicity stupně 1 ve prospěch SBRT každý druhý den ve srovnání s denním SBRT sestávalo z 36,25 Gy v 5 frakcích . Autoři nakonec doporučili léčbu prostaty dávkovacím schématem každý druhý den, aby bylo možné SBRT minimalizovat pozdní účinky v normální tkáni. Pouze randomizovaná studie by však byla schopna správně studovat rozdíly mezi různými režimy RT.
zaměřili jsme se na analýzu pravděpodobnosti pozdní rektální a močové toxicity pomocí SBRT na nízkorizikovém karcinomu prostaty. Navzdory významné dozimetrické výhodě v ochraně konečníku pro SW (Tabulka 4) hodnoty NTCP pozdních rektálních toxicit ukazují, že HT je v tomto ohledu Lepší (tabulka 5). Použití IMRT s pevnými poli, ale ne rotační techniky, bylo prokázáno, že zlepšuje parametry NTCP pro močový měchýř. SW nebo HT, ale ne VMAT, jsou obecně výhodné, aby se snížila pravděpodobnost pozdního rekta při léčbě nízkorizikového karcinomu prostaty. NTCP pro močový měchýř nevykazoval žádné významné výhody pro žádnou techniku.
tato studie je založena na systémech plánování léčby Eclipse™10, Tomo planning system verze 5 a Multiplan® planning system verze 5.2. V procesu vývoje této práce byly v našem ústavu běžně používány systémy plánování léčby. Novější algoritmy pro optimalizaci vedou k jinému způsobu plánování. Například nový optimalizátor fotonů v Eclipse™15 má vylepšené modelování překrytí vesel a cílů. S podobnými cíli dávky v procesu plánování se výsledná distribuce dávky a DVH mírně liší mezi Eclipse™10 a Eclipse™15. Individuální optimalizace cílů dávky proto může zlepšit cílové pokrytí a úsporu vesla pomocí systému plánování léčby Eclipse™10. Hodnoty NTCP jsou založeny na výsledcích DVH, takže novější algoritmus by mohl ukázat jiný výsledek. Existují některé studie o vlivu nebo dopadu algoritmů výpočtu dávky na hodnoty NTCP, zejména u rakoviny plic . Vzhledem k neustálému pokroku algoritmů pro zvýšení přesnosti distribuce dávky a minimalizaci nejistot by další práce mohla zkoumat dopad aktualizace Eclipse™10 na Eclipse™15 týkající se NTCP prostaty SBRT.
naše studie je omezena svou retrospektivní povahou a malým počtem studovaných populací, což vylučuje velké závěry a použité parametry plánování by neměly být extrapolovány pro všechny případy. Například okraje PTV pro SBRT prostaty by měly být definovány na základě použité radiační techniky, stadia karcinomu a objemu prostaty. Dalším možným omezením je zkreslení výběru kvůli velkému rozdílu v objemu prostaty a konečníku u analyzovaných pacientů (Další soubor 1: tabulka S1. Z tohoto důvodu odhadované léčebné plány prokázaly velké rozdíly v hodnotách pokrytí PTV a vesla sparring mezi pacienty. Kromě toho jsou dávková omezení pro konečník a močový měchýř doporučená společností QUANTEC založena na 3-D konvenčních datových sadách RT. Pokročilé techniky IMRT a CK poskytují vysoce konformní distribuci dávek, které provádějí vynikající veslo šetřící ve srovnání s 3-D CRT, takže omezení dávky pro veslo musí být přijato pro pokročilé techniky IMRT a CK používané pro SBRT prostaty. Pokud jde o analýzu NTCP, použili jsme Lymanův model toxicity konečníku a močového měchýře pro odhad hodnot NTCP. Nicméně, Viswanathan et al. vzhledem k tomu, že neexistuje žádný vhodný kvantitativní model, který může uspokojivě analyzovat pozdní toxicitu močového měchýře po radioterapii externím paprskem . To je způsobeno nedostatkem jasné odpovědi na dávku a funkční variabilitou močového měchýře. Konečně, radiační plány mohou být optimalizovány individuální úpravou cílů dávky pro každý případ léčby. Tento argument může snížit význam získaných výsledků, a to navzdory použití podobných cílů dávky při odhadu radiačních plánů. Proto by měla být dále optimalizována výběrová kritéria pro dozimetrické srovnání mezi různými radiačními přístupy.
