studiul nostru a evaluat o comparație dozimetrică între tehnicile bazate pe IMRT și sistemul CK asistat robotizat prin aplicarea SBRT pentru carcinomul de prostată cu risc scăzut. Din cunoștințele noastre, aceasta este prima dată când parametrii NTCP, care demonstrează probabilitatea complicațiilor legate de radiațiile vezicii urinare rectale și urinare, au fost analizați comparativ pentru tehnicile SBRT. Rapoartele anterioare au arătat o rată ridicată de supraviețuire biochimică, fără boală, împreună cu un profil de toxicitate acceptabil, cu o doză mai mare de fracție prin aplicarea tehnicilor SBRT . Majoritatea studiilor cu un singur centru au folosit tehnologia CK care demonstrează fezabilitatea SBRT de prostată bazată pe CK . McBride și colab. a demonstrat în primul lor studiu multi-instituțional de fază I, o utilizare eficientă și sigură a hipofracției cu un sistem CK, prin aplicarea unei doze de fracție de 7,25–7,5 Gy livrate în 5 fracții pentru tratamentul adenocarcinomului prostatic cu risc scăzut . Studiul prospectiv randomizat de fază III, „PACE”, a fost dezvoltat pentru a evalua un rezultat clinic în urma monoterapiei SBRT cu CK și a examinat în continuare această terapie în comparație cu chirurgia și IMRT fracționat convențional în carcinomul de prostată localizat (http://www.clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT01584258?term=PACE&rank=12). Spre deosebire de tehnica standard IMRT a, tehnologia CK efectuează o potrivire intrafracțională a fasciculului care vizează prostata atunci când se detectează mișcarea, realizând erorile de direcționare mai mici de 1 mm . Cu toate acestea, timpul mai lung de tratament cu CK poate duce la incertitudinea dozei de intrafracție din cauza mișcării vezicii urinare și a intestinului cu deformare anatomică în timpul tratamentului cu radiații. Astfel, Reggiori și colab. a arătat că incertitudinile privind doza pentru ținte și rect s-au amplificat odată cu creșterea timpului la pacienții tratați cu VMAT . Timpul mediu de tratament pe care l-am observat pentru tehnicile IMRT, în special pentru VMAT și SW, a fost semnificativ mai mic decât pentru CK (6 și 5 min comparativ cu 42 min, respectiv). Timpul scurt de tratament ajută la evitarea incertitudinilor dozimetrice în volumul țintă cauzate de variația formei de intrafracție a vezicii urinare și a intestinului. Majoritatea sistemelor de planificare a tratamentului utilizate pentru CK nu au algoritmi avansați pentru reducerea timpului de planificare. Rossi și colab. au propus o generare automată a planului de tratament prin utilizarea optimizatorului „Erasmus-iCycle” pentru crearea unei soluții de clasă a unghiului fasciculului pentru SBRT prostatic noncoplanar cu CK pentru a înlocui optimizarea unghiului fasciculului care consumă timp pentru fiecare pacient în parte . Folosind Optimizatorul dezvoltat intern, autorii au stabilit soluții de clasă de 15, 20 și 25 de fascicule fără pierderi semnificative în calitatea planului în comparație cu selecția individualizată a unghiului fasciculului, reducând timpul de calcul pentru generarea planurilor cu un factor de 14 până la 25. Astfel, folosind soluția de clasă a unghiului fasciculului în locul selecției individualizate a îngerului fasciculului, planurile de 25 de fascicule ar putea fi generate în 31 de minute comparativ cu 13 ore.
am demonstrat că atât tehnicile bazate pe CK, cât și pe IMRT obțin rezultate dozimetrice similare, în ceea ce privește acoperirea PTV, precum și furnizarea unei distribuții a dozei extrem de conforme. Cu toate acestea, omogenitatea PTV a fost semnificativ redusă în planurile de tratament CK comparativ cu abordările IMRT prin rotație. În plus, tehnicile IMRT au furnizat o expunere mai mică a rectului și a vezicii urinare la intervale de doze medii până la mari decât CK. Constatările noastre sunt în acord cu rezultatele obținute de MacDougall și colab. . Rezultatele lor au fost furnizate dintr-o analiză dozimetrică adunată prin compararea distribuției dozei între CK și un VMAT cu livrarea de 35 Gy la prostată în 5 fracții. Constrângerile de doză pentru OAR au fost realizate prin ambele tehnici, cu toate acestea, omogenitatea PTV, precum și planificarea medie și timpul de livrare au fost în favoarea VMAT. Mai mult, s-a constatat că utilizarea VMAT este superioară atunci când economisesc vâsla la doze mai mici de radiații. În mod similar, Lin și colab. a arătat că aplicarea 37.5 Gy în 5 fracții au evidențiat o acoperire superioară a PTV și o reducere mai bună a rectului la doze mici cu planuri VMAT decât cu planuri CK, deși au fost utilizate fascicule de fotoni de 6 MV pentru planurile de tratament VMAT, spre deosebire de 15 MV în analiza noastră . Mai mult, planurile VMAT au demonstrat o conformitate excelentă a dozei, rezultând o scădere mai rapidă a dozei în comparație cu planurile CK. În cele din urmă, autorul a observat cu planurile VMAT mai puține zone cu doze mici, unități de monitorizare mai mici (MU) și timp de livrare mai rapid decât cu planurile CK. Autorii au speculat că riscul general de malignitate secundară ar putea fi mai mare pentru CK prin implicarea mai mare a țesutului normal care primește o doză mică de RT, precum și MUs mai mare și timpul de livrare a tratamentului. Dong și colab. s-a analizat comparativ distribuția dozelor pentru SBRT de prostată (40 Gy în 5 fracții) prin utilizarea de RT non-coplanară robotică optimizată, denumită terapie 4 inkt, care se stabilește pe platforma LINAC cu braț C și VMAT cu 2 arcuri . Ambele metode de planificare au demonstrat o acoperire adecvată a PTV. Cu toate acestea, cele 4 planuri de la centimetrul au atins o economie semnificativ superioară a peretelui rectal anterior și a bulbului penisului, reducând dozele maxime ad V50%, V80%, V90% și D1 cm3. Doza de vezică urinară a fost redusă doar ușor prin utilizarea terapiei cu 4 centimetrii. Astfel, prin optimizarea unghiurilor și fluențelor fasciculului în spațiul soluției non-coplanare, autorii au obținut o calitate superioară pentru prostata SBRT comparativ cu planurile avansate VMAT. Rossi și colab. sisteme dezvoltate pentru generarea automată de planuri clinic capabile de livrare pentru SBRT robotic (autoROBOT). Calitatea acestor planuri a fost comparată cu planurile VMAT care au fost, de asemenea, generate automat, prin aplicarea a 9,5 Gy în 4 fracții . Interesant este că, în comparația autoROBOT și autoVMAT cu marjele PTV de 3 mm pentru toate tehnicile, dozele de rect (D1 cm3 și Dmean) au fost semnificativ mai mici în planurile autoROBOT, cu acoperire PTV comparabilă și alte economii de vâsle. Comparativ cu economisirea manuală, autorobotul a îmbunătățit semnificativ economisirea rectului și a vezicii urinare (D1 cm3 și Dmean), cu o acoperire egală cu PTV. Astfel, spre deosebire de rezultatele observate în studiul nostru prin compararea planurilor vmat și CK generate manual, autorii au demonstrat o superioritate a SBRT robotic non-coplanar comparativ cu vmat coplanar atunci când se utilizează autoplanarea pentru ambele tehnici.
presupunând aceleași obiective ale dozei pentru planificarea tratamentului, putem explica diferențele de distribuție a dozei în cadrul PTV și OAR prin impactul tehnicii de radiație și prin diferiți algoritmi de calcul al dozei. Sistemul de planificare Multiplan utilizat pentru CK este mai puțin sensibil la constrângerile de doză decât sistemele de planificare utilizate pentru abordările de rotație. Sensibilitatea redusă poate duce la diferența de omogenitate PTV în planurile CK în timp ce se utilizează aceleași obiective de doză în sistemul de planificare pentru tehnicile IMRT. Cu toate acestea, un factor crucial care determină fezabilitatea planurilor de tratament cu radiații este optimizarea constrângerilor de doză în fiecare caz în parte.
criteriile de selecție variate, precum și diferențele în definiția volumului țintă și constrângerile de doză pentru OAR care există, descriu de fapt SBRT de prostată. Diferența într-o doză de radiație cumulată (între 33 Gy și 38 Gy), precum și în regimurile RT (4 până la 5 fracții) conduc la variații substanțiale într-un pat aplicat. În mod similar, există un spectru larg de constrângeri de doză pentru PTV și OAR În literatura de specialitate disponibilă . Din acest motiv, am folosit o combinație de constrângeri din studiul APCE și cele recomandate de Centrele Accuray și Varian care livrează SBRT cu CK/tomoterapie și RA/fereastră glisantă, consecutiv. Am evaluat BED folosind valoarea de 3 pentru rect și 6 pentru vezica urinară pentru a converti toată doza de constrângere la 2 Gy pe fracție. Acest lucru a permis o apreciere a obiectivelor dozei utilizate, conform criteriilor propuse de rapoartele QUANTEC, care stabilește RT fracționat convențional . În ceea ce privește economisirea uretrală, se sugerează că distribuția mai eterogenă a dozei poate oferi o uretra prostatică necesară în cadrul PTV. Am limitat doza maximă la 110% din doza de prescripție în planurile de tratament pentru toate tehnicile de reducere a dozei de iradiere pentru uretra prostatică. În ceea ce privește toxicitatea uretrală, un studiu multicentric de fază II, care evaluează SBRT în cancerul de prostată livrat de VMAT, inclusiv economisirea uretrală, este în desfășurare (http://www.clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT01764646?term=NCT01764646&rank=1). În general, obiectivele dozei pentru SBRT de prostată trebuie să se bazeze pe seturile de date ale tehnologiilor avansate de radioterapie și pe studii randomizate prospective mari.
o altă preocupare o reprezintă marjele de siguranță în delimitarea PTV, care ar trebui utilizate pentru a furniza SBRT pentru carcinomul de prostată cu risc scăzut, pentru a realiza o comparație dozimetrică validată am folosit aceleași margini de siguranță atât în tehnicile CK, cât și în cele IMRT, cu o marjă de 3 mm în direcția dorsală și o marjă de 5 mm în direcțiile ventrale și laterale. Utilizarea RT ghidată de imagine cu verificarea prostatei imediat înainte de tratament poate să nu fie suficientă pentru livrarea precisă a dozei de radiații datorită mișcării prostatei intrafractice. Conform literaturii de specialitate, abaterea standard a erorilor sistematice și aleatorii datorate mișcării prostatei intrafractice variază de la 0,2 la 1,7 mm și, respectiv, de la 0,4 la 1,3 mm . Având în vedere că CK efectuează urmărirea în timp real a mișcării intrafracționale a prostatei cu o precizie de 1 mm în livrarea dozei de radiații, MacDougall și colab. au sugerat utilizarea unei marje de siguranță de 3 mm pentru toate direcțiile în CK și 5 mm în VMAT . Unii autori au observat un răspuns clinic bun, precum și un risc foarte scăzut de efecte adverse intestinale de grad 4 și 3, aplicând SBRT pe bază de CK pentru carcinomul de prostată cu risc scăzut, utilizând margini de siguranță de 2 sau 2,5 mm în direcțiile rectale . În mod similar, în studiul bi-Center observațional prospectiv nou inițiat „HYPOSTAT”, PTV a fost delimitat cu margini posterioare de 2 mm pentru SBRT bazat pe CK . Pe de altă parte, în seria mare de rapoarte care descriu RT stereotactică cu CK pentru carcinomul de prostată localizat, s-a observat o rată scăzută a toxicităților urinare și rectale tranzitorii de grad 3 și 2 prin utilizarea marjei PTV dorsale de 3 mm și a marginilor de siguranță de 5 mm în toate celelalte direcții . Având în vedere cea mai mare expunere a rectului și a vezicii urinare pentru CK comparativ cu IMRT care a fost dezvăluită în acest studiu, recomandăm reducerea marjelor PTV până la 2 mm în toate direcțiile pentru SBRT pe bază de CK, pentru a minimiza riscul de toxicitate urinară și rectală, precum și pentru a oferi un avantaj dozimetric în comparație cu tehnicile avansate de IMRT.
o întrebare persistentă în ceea ce privește SBRT pentru cancerul de prostată este regimul RT. King și colab. raportat la reducerea de patru ori a toxicității urinare de gradul 1 și o reducere de șapte ori a toxicității rectale de gradul 1 în favoarea SBRT la fiecare două zile, comparativ cu SBRT zilnic, a constat în 36,25 Gy în 5 fracții . Autorii, în cele din urmă, au recomandat tratarea prostatei cu un program de doză zilnic pentru a permite SBRT să minimizeze efectele tardive în țesutul normal. Cu toate acestea, doar un studiu randomizat ar putea studia în mod corespunzător diferențele dintre diferitele regimuri RT.
ne-am concentrat pe analiza probabilității toxicităților rectale și urinare tardive prin utilizarea SBRT pe carcinomul prostatic cu risc scăzut. În ciuda avantajului dozimetric semnificativ în protecția rectului pentru SW (Tabelul 4), valorile NTCP ale toxicităților rectale târzii relevă că HT este superior în acest sens (Tabelul 5). S-a demonstrat că utilizarea câmpurilor fixe IMRT, dar nu și a tehnicilor de rotație, îmbunătățește parametrii NTCP pentru vezica urinară. SW sau HT, dar nu VMAT, sunt în general preferate pentru a reduce probabilitatea de rect târziu în tratamentul carcinomului de prostată cu risc scăzut. NTCP pentru vezica urinară nu a prezentat avantaje semnificative pentru nicio tehnică.
acest studiu se bazează pe sistemele de planificare a tratamentului Eclipse 10, Tomo versiunea 5 și Multiplan versiunea 5.2. În procesul de dezvoltare a acestei lucrări, sistemele de planificare a tratamentului au fost utilizate în mod obișnuit în institutul nostru. Algoritmii mai noi pentru optimizare conduc într-un mod diferit de planificare. De exemplu, noul optimizator de fotoni din Eclipse 15 are o modelare îmbunătățită a vâslei și a suprapunerii țintă. Cu obiective de dozare similare în procesul de planificare, distribuția dozei rezultate și DVH diferă ușor între Eclipse 10 și Eclipse 15. Prin urmare, optimizarea individuală a obiectivelor dozei poate îmbunătăți acoperirea țintă și economisirea vâslelor prin utilizarea sistemului de planificare a tratamentului Eclipse 10. Valorile NTCP se bazează pe rezultatele DVH, astfel încât un algoritm mai nou ar putea afișa un rezultat diferit. Există unele studii despre influența sau impactul algoritmilor de calcul al dozei asupra valorilor NTCP, în special pentru cancerul pulmonar . Datorită unui progres constant al algoritmilor de creștere a acurateței distribuției dozei și de minimizare a incertitudinilor, o lucrare suplimentară ar putea investiga impactul unei actualizări a eclipse 10 la Eclipse 15 în ceea ce privește NTCP-ul prostatei SBRT.
studiul nostru este limitat de natura sa retrospectivă și de numărul mic de populații de studiu care împiedică concluziile mari, iar parametrii de planificare utilizați nu ar trebui extrapolați pentru toate cazurile. De exemplu, marjele PTV pentru SBRT de prostată ar trebui definite pe baza tehnicii de radiație utilizată, a stadiului carcinomului și a volumului prostatei. O altă limitare posibilă este părtinirea selecției datorită diferenței mari în volumul prostatei și rectal la pacienții analizați (fișier suplimentar 1: Tabelul S1. Din acest motiv, planurile de tratament estimate au demonstrat variații mari ale valorilor acoperirii PTV și a SPARRINGULUI OAR între pacienți. În plus, constrângerile de doză pentru rect și vezica urinară recomandate de QUANTEC se bazează pe seturi de date RT convenționale 3-D. Tehnicile avansate IMRT și CK asigură o distribuție a dozei foarte conformă, efectuând o reducere superioară a OAR În comparație cu CRT 3-D, astfel constrângerile de doză pentru OAR trebuie adoptate pentru tehnicile avansate IMRT și CK utilizate pentru SBRT de prostată. În ceea ce privește analiza NTCP, am utilizat modelul Lyman al toxicităților rectale și ale vezicii urinare pentru estimarea valorilor NTCP. Cu toate acestea, Viswanathan și colab. nu există un model cantitativ convenabil, care poate analiza în mod satisfăcător toxicitatea vezicii urinare tardive după radioterapia cu fascicul extern . Acest lucru se datorează lipsei unui răspuns clar la doză și variabilității funcționale a vezicii urinare. În cele din urmă, planurile de radiații pot fi optimizate prin modificarea individuală a obiectivelor dozei pentru fiecare caz de tratament. Acest argument poate diminua relevanța rezultatelor obținute, în ciuda utilizării unor obiective de doză similare în estimarea planurilor de radiații. Astfel, criteriile de selecție pentru compararea dozimetrică între diferitele abordări ale radiațiilor ar trebui optimizate în continuare.
