vores undersøgelse evaluerede en dosimetrisk sammenligning mellem IMRT-baserede teknikker og robotassisteret CK-system ved at anvende SBRT til lavrisiko-prostatacarcinom. Så vidt vi ved, er dette første gang, når NTCP-parametrene, der viser Sandsynlighed for sen rektal og urinblærestrålingsrelaterede komplikationer, blev relativt analyseret for SBRT-teknikker. Tidligere rapporter viste en høj grad af biokemisk, sygdomsfri overlevelse sammen med en acceptabel toksicitetsprofil med en større fraktionsdosis ved anvendelse af SBRT-teknikker . De fleste enkeltcenterundersøgelser har brugt CK-teknologien, der demonstrerer gennemførligheden af CK-baseret prostata SBRT . McBride et al. demonstreret i deres første multiinstitutionelle fase i-undersøgelse, en effektiv og sikker anvendelse af hypofraktionering med et CK–System ved at anvende en 7,25-7,5 Gy fraktionsdosis leveret i 5 fraktioner til behandling af lavrisiko prostata adenocarcinom . Den prospektive randomiserede fase III-undersøgelse,” PACE”, blev udviklet til at evaluere et klinisk resultat efter SBRT-monoterapi med CK og undersøgte yderligere denne terapi sammenlignet med kirurgi og konventionelt fraktioneret IMRT i lokaliseret prostatacarcinom (http://www.clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT01584258?term=PACE&rank=12). I modsætning til standard IMRT a-teknik udfører CK-teknologien en intrafraktionel matchning af strålen, der er målrettet mod prostata, når der registreres bevægelse, der opnår målretningsfejlene på mindre end 1 mm . Den længere behandlingstid med CK kan dog resultere i usikkerhed om intrafraktationsdosis på grund af blære-og tarmbevægelse med anatomisk deformation under strålingsbehandlingen. Således Reggiori et al. viste, at dosisusikkerhed for mål og endetarm forstærkes med stigningen i tiden hos patienter behandlet med vmat . Den gennemsnitlige behandlingstid, som vi observerede for IMRT-teknikker, især for VMAT og SV, var signifikant mindre end for CK (henholdsvis 6 og 5 min sammenlignet med 42 min). Den korte behandlingstid hjælper med at undgå dosimetriske usikkerheder i målvolumen forårsaget af variation i blære og tarm intrafraktionsform. De fleste behandlingsplanlægningssystemer, der anvendes til CK, har ikke avancerede algoritmer til reduktion af planlægningstiden. Rossi et al. har foreslået en automatiseret behandlingsplangenerering ved hjælp af “Erasmus-iCycle” optimeringsværktøj til oprettelse af en strålevinkelklasseløsning til noncoplanar prostata SBRT med CK for at erstatte tidskrævende strålevinkeloptimering for hver enkelt patient . Ved hjælp af den interne udviklede optimeringsmaskine etablerede forfatterne 15 -, 20-og 25-stråleklasseløsninger uden væsentligt tab i plankvalitet sammenlignet med individualiseret valg af strålevinkel, hvilket reducerede beregningstiden for plangenereringen med en faktor på 14 til 25. Ved hjælp af strålevinkelklasseopløsning i stedet for individualiseret stråleengelvalg kunne der således genereres 25-bjælkeplaner på 31 minutter sammenlignet med 13 timer.
vi har demonstreret, at både CK-og IMRT-baserede teknikker opnår lignende dosimeteriske resultater vedrørende PTV-dækning samt tilvejebringelse af meget konform dosisfordeling. Imidlertid blev PTV-homogenitet signifikant sænket i CK-behandlingsplanerne sammenlignet med roterende IMRT-tilgange. Derudover tilvejebragte IMRT-teknikkerne lavere rektum og urinblæreeksponering i mellem-til-høje dosisområder end CK. Vores resultater er i overensstemmelse med resultaterne opnået af MacDougall et al. . Deres resultater blev tilvejebragt fra en dosimetrisk analyse indsamlet ved at sammenligne dosisfordeling mellem CK og en VMAT med levering af 35 Gy til prostata i 5 fraktioner. Dosisbegrænsningerne for OAR blev opnået ved begge teknikker, men PTV-homogenitet såvel som den gennemsnitlige planlægning og leveringstid var til fordel for vmat. Desuden blev brugen af vmat fundet at være overlegen, når man sparer åre ved lavere strålingsdoser. Tilsvarende, Lin et al. viste at anvende 37.5 Gy i 5 fraktioner afslørede overlegen PTV-dækning og bedre rektumbesparende ved lave doser med vmat-planer end med CK-planer, skønt 6 MV fotonbjælker blev brugt til vmat-behandlingsplanerne i modsætning til 15 MV i vores Analyse . Desuden viste vmat-planerne en fremragende dosisoverensstemmelse, hvilket resulterede i hurtigere dosisfald sammenlignet med CK-planer. Endelig observerede forfatteren med vmat-planer færre lavdosisarealer, lavere Monitorenheder (MU) og hurtigere leveringstid end med CK-planer. Forfatterne spekulerede i, at den samlede risiko for sekundær malignitet kan være højere for CK gennem større involvering af normalt væv, der modtager lav RT-dosis, samt højere MUs og leveringstid for behandling. Dong et al. sammenlignende analyseret dosisfordelingen for prostata SBRT (40 Gy i 5 fraktioner) ved anvendelse af optimeret robot ikke-coplanar RT, betegnet 4-karterapi, som er etableret på C-arm LINAC platform og 2-bue vmat . Begge planlægningsmetoder viste tilstrækkelig PTV-dækning. Imidlertid opnåede de 4 Karr-planer signifikant overlegen sparing af forreste rektumvæg og penile pære, hvilket reducerede de maksimale doser ad V50%, V80%, V90% og D1 cm3. Blæredosis blev kun reduceret en smule ved anvendelse af 4 liter terapi. Ved at optimere strålevinkler og fluenser i det ikke-coplanære løsningsrum har forfatterne således opnået overlegen kvalitet for prostata SBRT sammenlignet med avancerede vmat-planer. Rossi et al. udviklede systemer til automatisk generering af klinisk leverbare planer for robotic SBRT (autoROBOT). Kvaliteten af disse planer blev sammenlignet med vmat-planer, der også automatisk blev genereret ved anvendelse af 9,5 Gy i 4 fraktioner . Interessant nok var i autoROBOT-og autoVMAT-sammenligningen med 3 mm PTV-marginer for alle teknikker rektumdoser (D1 cm3 og Dmean) signifikant lavere i autoROBOT-planer med sammenlignelig PTV-dækning og anden ÅREBESPARENDE. Sammenlignet med manuel sparing forbedrede autoROBOT signifikant rektum og urinblærebesparende (D1 cm3 og Dmean) med lige PTV-dækning. I modsætning til resultater, der blev observeret i vores undersøgelse ved sammenligning af manuelt genererede vmat-og CK-planer, demonstrerede forfatterne en overlegenhed af ikke-coplanar robot SBRT sammenlignet med coplanar vmat, når de brugte autoplanning til begge teknikker.
under forudsætning af de samme dosismål for behandlingsplanlægning kan vi forklare forskelle i dosisfordeling inden for PTV og OAR ved virkningen af strålingsteknik og ved forskellige dosisberegningsalgoritmer. Multiplanlægningssystemet, der anvendes til CK, er mindre følsomt over for dosisbegrænsninger end de planlægningssystemer, der anvendes til rotationsmetoder. Nedsat følsomhed kan resultere i forskellen på PTV-homogenitet i CK-planer, mens du bruger de samme dosismål i planlægningssystemet for IMRT-teknikker. En afgørende faktor, der bestemmer gennemførligheden af strålingsbehandlingsplaner, er imidlertid optimering af dosisbegrænsninger i hvert enkelt tilfælde.
varierende udvælgelseskriterier samt forskelle i målvolumendefinitionen og dosisbegrænsninger for åre, der findes, beskriver faktisk prostata SBRT. Forskellen i en kumulativ strålingsdosis (mellem 33 Gy og 38 Gy) såvel som i RT-regimer (4 til 5 fraktioner) fører til betydelige variationer i en påført seng. Tilsvarende, der er et bredt spektrum af dosisbegrænsninger for PTV og OAR i den tilgængelige litteraturdato . Af denne grund brugte vi en kombination af begrænsninger fra PACE-undersøgelsen og dem, der blev anbefalet af Accuray og Varian centre, der leverer SBRT med CK/tomoterapi og RA/glidende vindue, fortløbende. Vi vurderede sengen ved at bruge en værdi på 3 for rektum og 6 for urinblæren til at konvertere al begrænsningsdosis til 2 Gy pr.fraktion. Dette muliggjorde en vurdering af de anvendte dosismål i henhold til kriterier foreslået af KVANTEC-rapporter, der fastlægger Den konventionelt fraktionerede RT . Med hensyn til urethral sparing foreslås det, at mere heterogen dosisfordeling kan give en nødvendig prostatisk urinrørsparing inden for PTV. Vi begrænsede den maksimale dosis til 110% af receptpligtig dosis i behandlingsplanerne for alle teknikker til at reducere bestrålingsdosis for den prostatiske urinrør. I aspektet af urinrørstoksicitet er en multicentrisk Fase II-undersøgelse, der evaluerer SBRT i prostatacancer leveret af VMAT, inklusive urethralbesparende, igangværende (http://www.clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT01764646?term=NCT01764646&rank=1). Generelt bør dosismålene for prostata SBRT være baseret på datasætene fra de avancerede strålebehandlingsteknologier og store potentielle randomiserede forsøg.
en anden bekymring er sikkerhedsmargenerne i PTV-afgrænsningen, som skal bruges til at levere SBRT til lavrisiko prostatacarcinom, for at opnå en valideret dosimetrisk sammenligning brugte vi de samme sikkerhedsmargener i både CK-og IMRT-teknikkerne med en 3 mm margen i rygretningen og 5 mm margen i ventrale og laterale retninger. Brug af billedstyret RT med prostataverifikation umiddelbart før behandling er muligvis ikke nok til den nøjagtige levering af strålingsdosis på grund af intrafraktration prostata bevægelse. Ifølge etableret litteratur varierer standardafvigelsen af systematiske og tilfældige fejl på grund af intrafraktion prostata bevægelse fra henholdsvis 0,2 til 1,7 mm og 0,4 til 1,3 mm . I betragtning af at CK udfører realtidssporing af intrafraktionel prostata bevægelse med en 1 mm præcision i strålingsdosis levering, MacDougall et al. har foreslået anvendelse af en sikkerhedsmargin på 3 mm for alle retninger i CK og 5 mm i vmat . Nogle forfattere observerede en god klinisk respons såvel som meget lav risiko for tarmklasse 4 og 3 bivirkninger, der anvender den CK-baserede SBRT for lavrisiko prostatacarcinom ved anvendelse af 2 eller 2,5 mm sikkerhedsmargener i rektalretningen . Tilsvarende, i det nyligt initierede prospektive observations bi-center-forsøg “HYPOSTAT”, PTV blev afgrænset med bageste margener på 2 mm for den CK-baserede SBRT . På den anden side blev der i den store række rapporter, der beskriver den stereotaktiske RT med CK for lokaliseret prostatacarcinom, observeret en lav hastighed af forbigående grad 3 og 2 urin-og rektaltoksicitet ved anvendelse af 3 mm dorsal PTV-margin og 5 mm sikkerhedsmargener i alle andre retninger . I betragtning af den højeste eksponering af endetarm og urinblære for CK sammenlignet med IMRT, der blev afsløret i denne undersøgelse, vi vil anbefale at reducere PTV-marginerne op til 2 mm i alle retninger for den CK-baserede SBRT, for at minimere risikoen for urin-og rektal toksiciteter såvel som at give en dosimetrisk fordel sammenlignet med avancerede IMRT-teknikker.
et langvarigt spørgsmål med hensyn til sbrt for prostatacancer er RT-regimen. King et al. rapporteret om den firefoldige reduktion i grad 1 urintoksicitet og en syvfoldig reduktion i grad 1 rektal toksicitet til fordel for hver anden dag sbrt sammenlignet med daglig sbrt bestod af 36,25 Gy i 5 fraktioner . Forfatterne anbefalede i sidste ende at behandle prostata med en dosisplan hver anden dag for at give SBRT mulighed for at minimere sene effekter i normalt væv. Imidlertid ville kun et randomiseret forsøg være i stand til korrekt at undersøge forskelle mellem forskellige RT-regimer.
vi fokuserede på at analysere sandsynligheden for sen rektal og urin toksicitet ved at bruge SBRT på lavrisiko prostata carcinom. På trods af den betydelige dosimetriske fordel ved rektumbeskyttelse for SV (Tabel 4) afslører NTCP-værdierne for sen rektal toksiciteter, at HT er overlegen i denne henseende (tabel 5). Anvendelse af faste felter IMRT, men ikke rotationsteknikker, blev vist at forbedre NTCP-parametrene for urinblære. SV eller HT, men ikke vmat, foretrækkes generelt for at reducere sandsynligheden for sen rektal ved behandling af prostatacarcinom med lav risiko. NTCP for urinblæren viste ingen signifikante fordele for nogen teknik.
denne undersøgelse er baseret på behandlingsplanlægningssystemerne Eclipse Karrus 10, Tomo planning system version 5 og Multiplan karrus planning System version 5.2. I udviklingsprocessen for dette arbejde blev behandlingsplanlægningssystemerne rutinemæssigt brugt i vores institut. De nyere algoritmer til optimering fører til en anden måde at planlægge på. For eksempel har den nye Fotonoptimering i Eclipse kar 15 en forbedret åre-og målapplappemodellering. Med lignende dosismål i planlægningsprocessen adskiller den resulterende dosisfordeling og DVH sig lidt mellem Eclipse Larse 10 og Eclipse Larse 15. Derfor, den individuelle optimering af dosismål kan forbedre måldækningen og ÅREBESPARENDE ved hjælp af Eclipse kurst10 behandlingsplanlægningssystem. NTCP-værdierne er baseret på DVH-resultater, så en nyere algoritme kan vise et andet resultat. Der er nogle undersøgelser om indflydelsen eller virkningen af dosisberegningsalgoritmer på NTCP-værdier, især for lungekræft . På grund af en stabil udvikling af algoritmer for at øge nøjagtigheden af dosisfordelingen og for at minimere usikkerheder, kunne et yderligere arbejde undersøge virkningen af en opdatering af Eclipse Larsen 10 til Eclipse Larsen 15 vedrørende ntcp af prostata SBRT.
vores undersøgelse er begrænset af dens retrospektive karakter og et lille antal studiepopulation, der udelukker store konklusioner, og planlægningens anvendte parametre bør ikke ekstrapoleres i alle tilfælde. For eksempel bør PTV-margenerne for prostata SBRT defineres ud fra anvendt strålingsteknik, karcinomstadium og prostatavolumen. En anden mulig begrænsning er selektionsforstyrrelse på grund af stor forskel i prostata og rektal volumen hos analyserede patienter (yderligere fil 1: tabel S1. Af denne grund viste de estimerede behandlingsplaner store variationer i værdierne af PTV-dækning og ÅRESPARRING mellem patienter. Derudover er dosisbegrænsningerne for endetarm og urinblære anbefalet af KVANTEC baseret på 3D konventionelle RT-datasæt. De avancerede IMRT-og CK-teknikker giver meget konform dosisfordeling og udfører overlegen ÅREBESPARELSE sammenlignet med 3-D CRT, således skal dosisbegrænsningerne for OAR vedtages for avancerede IMRT-og CK-teknikker, der anvendes til prostata SBRT. Med hensyn til ntcp-analyse brugte vi Lyman ‘ s model af rektal og blære toksiciteter til estimering af NTCP-værdier. Imidlertid, Visvanathan et al. aver, at der ikke findes nogen praktisk kvantitativ model, som tilfredsstillende kan analysere sen blæretoksicitet efter ekstern strålebehandling . Dette skyldes manglende klar dosisrespons og funktionel variabilitet af blæren. Endelig kan strålingsplanerne optimeres ved individuel ændring af dosismål for hver behandlingssag. Dette argument kan mindske relevansen af de opnåede resultater på trods af brugen af lignende dosismål i estimeringen af strålingsplanerne. Udvælgelseskriterier for dosimetrisk sammenligning mellem forskellige strålingsmetoder bør således optimeres yderligere.
