Articolul complet Impactul dosimetric al pierderii în greutate și modificările anatomice ale organelor cu risc în timpul

Articole

Articol complet
Cifre și date
Referințe
Citații
Valori
Licențierea
Reimprimări și permisiuni
PDF

ABSTRACT

Scopul studiului este de a determina efectele dozimetrice ale modificării anatomice în cursul IMRT. Două fantome anatomice pentru cap și gât (H&N) au fost proiectate folosind materialul Perspex: fantoma A, reprezentând pacientul înainte de începerea tratamentului și fantoma B, reprezentând același pacient după pierderea în greutate. Patru planuri de tratament din sistemul de planificare a tratamentului (TPS) au fost aplicate ambelor fantome, iar dozele administrate la organele cu risc (OAR) și PTV au fost măsurate. O ajustare a planului inițial a fost făcută pentru a adapta modificarea dimensiunii tumorii și a pierderii în greutate după repetarea scanării CT, care a fost apoi livrată la fantoma B. Dozele măsurate la diferite regiuni la ambele fantome au fost comparate cu dozele de constrângere. Doza maximă (Dmax) la OAR a crescut în planurile tuturor pacienților fără ajustări. La nivelul nervului optic, Dmax a crescut cu 9,4 Gy (25,5%), trunchiul cerebral cu 29,8 Gy (46,8%), iar glandele parotide au crescut cu 12,4 Gy (40,3%). Atunci când ajustarea nu este luată în considerare, diferența medie de doză între dozele administrate și dozele planificate de TPS a crescut de la 1,6 la 3,5 Gy la intervalul de 4,1 până la 29,8 Gy datorită reducerii tumorii și a pierderii în greutate.

1. Introducere

Tratamentul cancerului capului și gâtului (H&N) utilizând IMRT este complex și are consecințe în inconsistențe între dozele planificate și măsurate utilizând dozimetria termoluminiscentă (TLD), în special structurile aproximativ critice (Chung și colab., 2005; Noble și colab., 2019). Tratamentul tumorilor nazofaringiene utilizând radioterapie cu intensitate modulată (IMRT) necesită tehnici extrem de precise pentru a menține radiația către organele cu risc (OAR), cum ar fi; nervii optici, ochii, măduva spinării, glanda parotidă și alte structuri sensibile, la doze mici sub toleranță și doze de constrângere.

Anatomia tumorii pacientului și a OAR poate varia semnificativ în timpul tratamentului (Chen, Bai, Pan, Xu și Chen, 2017; Han, Chen, Liu, Schultheiss și Wong, 2008; Hansen, Bucci, Quivey, Weinberg, & Xia, 2006; Hawkins și colab., 2018; Noble și colab., 2019; Ottosson, Zackrisson, Kjellén, Nilsson și Laurell, 2013; Robar și colab., 2007). În consecință, diferențele dintre doza de radiație planificată și cea care este livrată efectiv către orice structură pot varia în consecință (Hawkins și colab., 2018; Noble și colab., 2019; Shelley și colab., 2017). Tratamentele curente de radioterapie (RT) sunt planificate folosind o scanare CT la un singur punct de timp de pretratare pentru a delimita PTV și OAR, fără a lua în considerare apariția modificărilor anatomice în cursul RT fracționat. În acest context, RT adaptivă (adaptarea administrării tratamentului pe baza modificărilor tumorii și/sau a țesuturilor normale în cursul RT) ar trebui luată în considerare pentru a modifica geometria complexă a planului IMRT și pentru a explica aceste modificări (Hansen și colab., 2006; Hawkins și colab., 2018; Noble și colab., 2019).

După câteva fracțiuni de tratament cu radioterapie, există de obicei unele modificări anatomice și pierderea în greutate cu contracția tumorilor și variații de poziționare. O privire de ansamblu asupra tehnicilor de in vivo dozimetria, utilizând o imagine electronică portal, a relevat că repoziționarea pacientului variază de la cel puțin 2 mm la mai mult de 3 mm în timpul fracțiunilor. Poziționarea incorectă și pierderea în greutate a pacientului în timpul tratamentului pot duce la o creștere a dozei furnizate țesuturilor normale și pot provoca ratarea geografică a zonei tumorale. O OAR crucială pentru limitarea dozei pentru radioterapia cancerului H&N este glanda parotidă, cu apropierea sa de tumorile nazofaringiene; prin impactul său asupra infecțiilor, vorbirii și înghițirii (Menke și colab., 1994; Minniti și colab., 2011; Noble și colab., 2019; Sweeney și colab., 1998; Tsai și colab., 1999; Verellen, Linthout, Van Den Berge, Bel și Storme, 1997).

Studiile anterioare au raportat o variație a mandibulei și a gâtului inferior de aproximativ 7 mm, dar că este imprevizibilă în același set de pacienți (Ahn și colab., 2009). Această deplasare poate fi organizată prin recalcularea distribuției dozei pentru deplasarea izocentrică planificată în funcție de deplasarea sistematică pozițională obținută. Rapoartele Comisiei internaționale pentru unitatea și măsurătorile de radiații (ICRU) (50 și 62) au raportat că incertitudinile în poziționarea erorilor de mișcare și configurare țintă trebuie reduse prin adăugarea unei marje suplimentare (Morgan-Fletcher, 2001; Wootton, 1979) .

Obiectivele majore ale acestui studiu sunt examinarea efectului modificării anatomice datorate pierderii în greutate asupra țesuturilor normale și a volumelor țintă în cursul IMRT și evaluarea acurateței dozelor administrate după imagistica computerizată (CT) repetată și ajustarea planului.

2. Materiale și metode

2.1. Calibrare TLD și teste de validitate a perspexului

LiF în formă de tijă termoluminiscentă LiF: Mg, Ti (TLDs) (Bicron NE, SUA), cu dimensiuni de 0,1 cm (diametru) și 0,6 cm (lungime), au fost utilizate în acest studiu. Calibrarea TLD-urilor a fost efectuată utilizând o fantomă de apă solidă (Gammex RMI, Bad Munstereifel, Germania) și o cameră de ionizare calibrată (FC65-G, Wellhofer, Germania); factorul de corecție Perspex a fost, de asemenea, calculat așa cum este detaliat în lucrările noastre anterioare (Radaideh și colab., 2013). Măsurarea dozelor utilizând TLD-uri și materialul Perspex pentru fantomă au fost utilizate în locul pacienților.

O fantomă Perspex cub care conține 18 plăci cu adâncimi de 18 cm, 18 cm și 1 cm (similar cu fantoma cubică Scanditronix Wellhőver) a fost concepută pentru a determina factorul de corecție Perspex și pentru a testa reproductibilitatea acestuia. Factorul de corecție pentru Perspex a fost calculat utilizând o fantomă cubică Scanditronix (Figura 1) (Radaideh și Malatqah, 2016).

Publicat online:

Figura 1. S: Cubul capului și gâtului (Scanditronix Wellhőver), P: Cubul Perspex.

2.2. Proiectarea și planificarea fantomelor

Publicat online:

Figura 2. Fantomă A, fantomă de modelare a capului, gâtului și umărului cu dimensiunea inițială a pacientului înainte de tratament.

Publicat online:

Figura 3. Fantoma B, fantomă de modelare a capului, gâtului și umărului cu dimensiunea pacientului după 21 de fracțiuni.

A fost utilizată tehnica IMRT, cu nouă câmpuri de 6 VM, obiectivul prescripției a fost ca 95% din PTV să primească cel puțin 70 Gy peste 33 fracții (2,2 Gy/fracție) (Braam, Terhaard, Roesink și Raaijmakers, 2006; Henson, Eisbruch, D'Hondt și Ship, 1999; Li, Taylor, Ten Haken și Eisbruch, 2007)