onze studie evalueerde een dosimetrische vergelijking tussen IMRT-gebaseerde technieken en robotic-assisted CK system door toepassing van de SBRT voor low risk prostate carcinoma. Voor zover wij weten, is dit de eerste keer dat de NTCP parameters, die de waarschijnlijkheid van late rectale en urineblaas straling gerelateerde complicaties aantonen, relatief werden geanalyseerd voor SBRT technieken. Eerdere rapporten toonden een hoge mate van biochemische, ziektevrije overleving, samen met een aanvaardbaar toxiciteitsprofiel, met een grotere fractiedosis door toepassing van SBRT-technieken . De meeste enig-centrumstudies hebben de CK-technologie gebruikt die de haalbaarheid van op CK-gebaseerde prostate SBRT aantonen . McBride et al. aangetoond in hun eerste multi-institutionele Fase I studie, een effectief en veilig gebruik van hypofractionatie met een CK–systeem, door het toepassen van een 7,25-7,5 Gy fractie dosis afgegeven in 5 fracties voor de behandeling van laag risico prostaat adenocarcinoom . De prospectieve gerandomiseerde fase III-studie, “PACE”, werd ontwikkeld om een klinisch resultaat na de SBRT-monotherapie met CK te evalueren en onderzocht deze therapie verder in vergelijking met chirurgie en conventioneel gefractioneerd IMRT bij gelokaliseerd prostaatcarcinoom (http://www.clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT01584258?term=PACE&rank=12). In tegenstelling tot standaard IMRT a Techniek, voert de CK-technologie een intrafractional aanpassing van de straal die de voorstanderklier richten wanneer de motie wordt ontdekt het bereiken van de het richten fouten van minder dan 1 mm . De langere behandelingstijd met CK kan echter resulteren in onzekerheid van de intrafractiedosis als gevolg van blaas-en stoelgang met anatomische vervorming tijdens de bestralingsbehandeling. Dus, Reggiori et al. toonde aan dat dosisonzekerheden voor de doelwitten en het rectum versterkt werden met de verlenging van de tijd bij patiënten behandeld met VMAT . De gemiddelde behandelingstijd die we observeerden voor IMRT-technieken, vooral voor VMAT en SW, was significant minder dan voor CK (respectievelijk 6 en 5 min in vergelijking met 42 min). De korte behandelingstijd helpt om dosimetrische onzekerheden in het doelvolume veroorzaakt door blaas en darm intrafractievorm variatie te vermijden. De meeste behandelingsplanningssystemen die voor CK worden gebruikt, hebben geen geavanceerde algoritmen voor het verkorten van de planningstijd. Rossi et al. hebben een geautomatiseerd behandelplan generatie voorgesteld door gebruik te maken van “Erasmus-iCycle” optimizer voor de creatie van een bundel hoek klasse oplossing voor noncoplanar prostaat SBRT met CK om tijdrovende stralingshoek optimalisatie voor elke individuele patiënt te vervangen . Met behulp van de in-house ontwikkelde optimizer, de auteurs vastgesteld 15-, 20-, en 25-bundel klasse oplossingen zonder significant verlies in plankwaliteit in vergelijking met geïndividualiseerde stralingshoek selectie, waardoor de rekentijd voor de plannen generatie met een factor 14 tot 25. Met behulp van een bundelhoekklasse-oplossing in plaats van een individuele bundelengelselselectie konden 25-bundelschema ‘ s in 31 minuten worden gegenereerd in vergelijking met 13 uur.
we hebben aangetoond dat zowel ck-Als IMRT-gebaseerde technieken vergelijkbare dosimetrische resultaten opleveren wat betreft PTV-dekking, en tevens een zeer conforme dosisverdeling opleveren. De homogeniteit van PTV was echter significant verlaagd in de CK-behandelingsplannen in vergelijking met roterende IMRT-benaderingen. Bovendien zorgden de IMRT-technieken voor een lagere blootstelling aan het rectum en de urineblaas bij een gemiddeld tot hoog dosisbereik dan CK. Onze bevindingen zijn in overeenstemming met de resultaten verkregen door MacDougall et al. . Hun resultaten werden verkregen uit een dosimetrische analyse die werd verzameld door de verdeling van de dosis tussen de CK en een VMAT te vergelijken met levering van 35 Gy aan de prostaat in 5 fracties. De dosisbeperkingen voor OAR werden door beide technieken bereikt, maar de homogeniteit van PTV en de gemiddelde planning en levertijd waren in het voordeel van VMAT. Bovendien bleek het gebruik van VMAT superieur bij het sparen van OAR bij lagere stralingsdoses. Ook Lin et al. bleek dat het toepassen van 37.5 Gy in 5 fracties onthulde superieure PTV dekking en betere rectum sparen bij lage doses met VMAT plannen dan met CK plannen, hoewel 6 mV fotonenbundels werden gebruikt voor de vmat behandelingsplannen in tegenstelling tot 15 MV in onze Analyse . Bovendien vertoonden de VMAT-plannen een uitstekende dosisconformiteit, wat resulteerde in een snellere dosisafvalloff in vergelijking met CK-plannen. Tot slot, de auteur waargenomen met VMAT plannen minder lage dosis gebied, lagere Monitor Units (MU), en snellere levertijd dan met CK plannen. De auteurs speculeerden dat het totale risico op secundaire maligniteit hoger zou kunnen zijn voor CK door een grotere betrokkenheid van normaal weefsel dat een lage RT-dosis krijgt, evenals een hogere MUs en de levertijd van de behandeling. Dong et al. vergelijkenderwijs analyseerde de dosisverdeling voor prostate SBRT (40 Gy in 5 fracties) door geoptimaliseerde robotic niet-coplanar RT te gebruiken, genoemd 4π therapie, die op C-arm LINAC platform, en 2-arc VMAT wordt gevestigd . Beide planningsmethoden toonden een adequate PTV-dekking aan. Nochtans, bereikten de plannen 4π beduidend superieur het sparen van anterieure rectumwand en penile bol, verminderend de maximumdoses ad V50%, V80%, V90% en D1 cm3. De blaasdosis werd slechts lichtjes verminderd door 4π therapie te gebruiken. Aldus, door het optimaliseren van stralingshoeken en fluences in de niet-coplanaire oplossingsruimte, hebben de auteurs superieure kwaliteit voor prostaat SBRT in vergelijking met geavanceerde vmat plannen bereikt. Rossi et al. ontwikkelde systemen voor het automatisch genereren van klinisch leverbare plannen voor robotic SBRT (autoROBOT). De kwaliteit van deze plannen werd vergeleken met VMAT plannen die ook automatisch werden gegenereerd, door het toepassen van 9,5 Gy in 4 fracties . Interessant is dat in de autoROBOT en autoVMAT vergelijking met 3 mm PTV marges voor alle technieken, rectumdoses (D1 cm3 en Dmean) was aanzienlijk lager in autoROBOT plannen, met vergelijkbare PTV dekking en andere OAR sparing. In vergelijking met handmatig sparen, autoROBOT aanzienlijk verbeterd rectum en urineblaas sparen (D1 cm3 en Dmean), met gelijke PTV dekking. Dus, in tegenstelling tot de resultaten waargenomen in onze studie door de vergelijking van handmatig gegenereerde vmat en CK plannen, auteurs toonden een superioriteit van niet-coplanar robotic SBRT in vergelijking met coplanar VMAT bij het gebruik van de autoplanning voor beide technieken.
uitgaande van dezelfde dosisdoelstellingen voor de behandelingsplanning, kunnen we verschillen in dosisverdeling binnen PTV en OAR verklaren aan de hand van de invloed van stralingstechniek en aan de hand van verschillende dosisberekeningsalgoritmen. Het Multiplanplanningssysteem dat Voor CK wordt gebruikt, is minder gevoelig voor dosisbeperkingen dan de planningsystemen die voor roterende benaderingen worden gebruikt. Verlaagde gevoeligheid kan resulteren in het verschil in PTV-homogeniteit in CK-plannen terwijl dezelfde dosisdoelstellingen worden gebruikt in het planningssysteem voor IMRT-technieken. Een cruciale factor die de haalbaarheid van stralingsbehandelingsplannen bepaalt, is echter de optimalisatie van dosisbeperkingen in elk afzonderlijk geval.
verschillende selectiecriteria, evenals verschillen in de doelvolumedefinitie en dosisbeperkingen voor OAR die bestaan, beschrijven in feite de prostate SBRT. Het verschil in een cumulatieve stralingsdosis (tussen 33 Gy en 38 Gy) en in RT-schema ‘ s (4 tot 5 fracties) leidt tot aanzienlijke variaties in een aangebracht BED. Evenzo is er een breed spectrum van dosisbeperkingen voor PTV en OAR in de beschikbare literatuurdatum . Om deze reden gebruikten we een combinatie van beperkingen uit de PACE studie en die aanbevolen door accu en Varian centra die SBRT leveren met CK/tomotherapie en RA/schuifraam, achtereenvolgens. We hebben het BED beoordeeld aan de hand van de α/β-waarde van 3 voor rectum en 6 voor urineblaas om alle beperkte dosis om te zetten in 2 Gy per fractie. Dit maakte een beoordeling van de gebruikte dosisdoelstellingen mogelijk, volgens criteria die worden voorgesteld door QUANTEC-rapporten, waarin de conventioneel gefractioneerde RT wordt vastgesteld . Met betrekking tot de urethra sparende, wordt gesuggereerd dat een meer heterogene dosisverdeling een vereiste prostatic urethra sparende binnen PTV kan bieden. Wij beperkten de maximale dosis tot 110% van de voorgeschreven dosis in de behandelingsplannen voor alle technieken om de bestralingsdosis voor de prostaatplasbuis te verlagen. Wat betreft de urethrale toxiciteit loopt er een multicentrisch Fase II-onderzoek, waarin de SBRT bij prostaatkanker die door VMAT wordt toegediend, met inbegrip van urethrale sparing, wordt geëvalueerd (http://www.clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT01764646?term=NCT01764646&rank=1). In het algemeen dienen de dosisdoelstellingen voor de prostaatsbrt gebaseerd te zijn op de datasets van de geavanceerde radiotherapie technologieën en grote prospectieve gerandomiseerde trials.
een ander punt van zorg is de veiligheidsmarges in de PTV-afbakening, die moeten worden gebruikt om SBRT te leveren voor prostaatcarcinoom met een laag risico.om een gevalideerde dosimetrische vergelijking te bereiken, gebruikten we dezelfde veiligheidsmarges in zowel de CK-als de IMRT-technieken, met een marge van 3 mm in de dorsale richting en een marge van 5 mm in ventrale en laterale richtingen. Het gebruik van image-guided RT met prostaat verificatie direct voor de behandeling kan niet genoeg zijn voor de precieze afgifte van de stralingsdosis als gevolg van intrafractie prostaatbeweging. Volgens gevestigde literatuur varieert de standaardafwijking van systematische en willekeurige fouten als gevolg van intrafractieprostaatbeweging van respectievelijk 0,2 tot 1,7 mm en 0,4 tot 1,3 mm . Gezien het feit dat CK de real-time tracking van intrafractionele prostaat beweging uitvoert met een 1 mm precisie in stralingsdosis levering, MacDougall et al. hebben voorgesteld een veiligheidsmarge van 3 mm te gebruiken voor alle richtingen in CK en 5 mm in VMAT . Sommige auteurs merkten een goede klinische respons en een zeer laag risico op intestinale graad 4 en 3 bijwerkingen door de op CK gebaseerde SBRT toe te passen voor prostaatcarcinoom met een laag risico door gebruik te maken van 2 of 2,5 mm veiligheidsmarges in de rectale richtingen . Evenzo werd in de nieuw geïnitieerde prospectieve observationele bi-center studie “HYPOSTAT” de PTV afgebakend met posterieure marges van 2 mm voor de op CK gebaseerde SBRT . Aan de andere kant werd in de grote reeks rapporten waarin de stereotactische RT met CK voor gelokaliseerd prostaatcarcinoom werd beschreven, een laag percentage transiënte graad 3 en 2 urine-en rectale toxiciteiten waargenomen door gebruik te maken van 3 mm dorsale PTV marge en 5 mm veiligheidsmarges in alle andere richtingen . Gezien de hoogste blootstelling van rectum en urineblaas voor CK in vergelijking met IMRT die in deze studie werd onthuld, raden we aan om de PTV-marges tot 2 mm in alle richtingen te verlagen voor de op CK gebaseerde SBRT, om het risico op urine-en rectale toxiciteit te minimaliseren en om een dosimetrisch voordeel te bieden in vergelijking met geavanceerde IMRT-technieken.
een aanhoudende vraag met betrekking tot SBRT voor prostaatkanker is het RT-regime. King et al. gerapporteerd over de viervoudige reductie van graad 1 urinetoxiciteit en een zevenvoudige reductie van graad 1 rectale toxiciteit ten gunste van de om de andere dag SBRT in vergelijking met dagelijkse SBRT bestond uit 36,25 Gy in 5 fracties . De auteurs, uiteindelijk, aanbevolen behandeling van de prostaat met een om de andere dag dosisschema om de SBRT om late effecten in normaal weefsel te minimaliseren. Echter, alleen een gerandomiseerde studie zou in staat zijn om de verschillen tussen verschillende RT regimes goed te bestuderen.
we richtten ons op het analyseren van de kans op late rectale en urinaire toxiciteiten door gebruik te maken van SBRT bij een laag risico op prostaatcarcinoom. Ondanks het aanzienlijke dosimetrische voordeel in rectumbescherming voor SW (Tabel 4), blijkt uit de NTCP-waarden van late rectale toxiciteiten dat HT in dit opzicht superieur is (Tabel 5). Het gebruik van fixed-fields IMRT, maar geen rotatietechnieken, bleek de NTCP parameters voor de urineblaas te verbeteren. De SW of HT, maar niet VMAT, hebben over het algemeen de voorkeur om de kans op laat rectaal in de behandeling van laag-risico prostaatcarcinoom te verminderen. De NTCP voor de urineblaas toonde geen significante voordelen voor om het even welke techniek.
deze studie is gebaseerd op de treatment planning systems Eclipse™10, Tomo planning system versie 5 en de Multiplan® planning system versie 5.2. In het ontwikkelingsproces van dit werk werden de behandelingsplanningssystemen in ons instituut routinematig gebruikt. De nieuwere algoritmen voor de optimalisatie leiden tot een andere manier van plannen. Bijvoorbeeld de nieuwe Photon Optimizer in de Eclipse™15 heeft een verbeterde oar en target overlap modellering. Met vergelijkbare dosisdoelstellingen in het planningsproces verschilt de resulterende dosisverdeling en DVH licht tussen Eclipse™10 en Eclipse™15. Daarom kan de individuele optimalisatie van de dosisdoelstellingen de doeldekking en het sparen van de roeispanen verbeteren door gebruik te maken van het Eclipse™10 behandelingsplanningssysteem. De NTCP waarden zijn gebaseerd op DVH resultaten zodat een nieuwer algoritme een ander resultaat zou kunnen tonen. Er zijn enkele studies over de invloed of impact van dosisberekeningsalgoritmen op NTCP-waarden, met name voor longkanker . Vanwege een gestage vooruitgang van algoritmen om de nauwkeurigheid van de dosisverdeling te verhogen en onzekerheden te minimaliseren, zou een extra werk de impact kunnen onderzoeken van een update van Eclipse™10 naar Eclipse™15 met betrekking tot de NTCP van prostate SBRT.
ons onderzoek is beperkt door zijn retrospectieve karakter en een klein aantal onderzoekspopulaties, waardoor grote conclusies worden uitgesloten en de gebruikte parameters van de planning niet voor alle gevallen moeten worden geëxtrapoleerd. Bijvoorbeeld, zouden de PTV marges voor prostate SBRT moeten worden bepaald op basis van gebruikte stralingstechniek, carcinoomstadium en prostate volume. Een andere mogelijke beperking is selectie bias toe te schrijven aan groot verschil in de prostaat en rectale volume in geanalyseerde patiënten (aanvullend dossier 1: tabel S1. Om deze reden toonden de geschatte behandelplannen grote verschillen in de waarden van PTV-dekking en OAR sparring tussen patiënten. Bovendien zijn de door QUANTEC aanbevolen dosisbeperkingen voor rectum en urineblaas gebaseerd op 3-D conventionele RT-datasets. De geavanceerde IMRT en CK technieken verstrekken hoogst conformal dosisdistributie, die superieur OAR sparen in vergelijking met 3-D CRT uitvoeren, dus de dosisbeperkingen voor OAR moeten voor geavanceerde IMRT en CK technieken worden goedgekeurd die voor prostate SBRT worden gebruikt. Wat NTCP analyse betreft, gebruikten we het Lyman ‘ s model van rectale en blaas toxiciteiten voor het schatten van NTCP waarden. Echter, Viswanathan et al. aver dat er geen geschikt kwantitatief model bestaat, dat de late blaastoxiciteit na externe straalradiotherapie bevredigend kan analyseren . Dit is te wijten aan het ontbreken van een duidelijke dosisrespons en functionele variabiliteit van de blaas. Ten slotte kunnen de stralingsplannen worden geoptimaliseerd door individuele aanpassing van de dosisdoelstellingen voor elk behandelingsgeval. Dit argument kan de relevantie van de verkregen resultaten verminderen, ondanks het gebruik van vergelijkbare dosisdoelstellingen bij de schatting van de stralingsplannen. Daarom moeten de selectiecriteria voor dosimetrische vergelijking tussen verschillende stralingsbenaderingen verder worden geoptimaliseerd.
