Αφηρημένο

Σκοπός

Για τη διερεύνηση της απόδοσης της χρήσης μερικού τόξου (PA) και την πλήρη τόξο με τους τομείς της φοροαποφυγής (FAAS) σε στερεοτακτική ακτινοθεραπεία σώματος (SBRT) της περιφερικής καρκίνο του πνεύμονα με ισοπέδωση φίλτρο ελευθέρας (FFF) δοκών.

Μέθοδοι

Δεκαοκτώ ασθενείς με πρωτοπαθή (Τ1 ή Τ2) μη μικροκυτταρικό καρκίνο των κυττάρων του πνεύμονα (NSCLC) ή των πνευμόνων μεταστατικό επιλέχθηκαν για αυτή τη μελέτη. Εννέα ασθενείς με συνολικό όγκο του όγκου (GTV) & lt? = 10 cc ορίστηκαν ως μικρή ομάδα όγκου. Οι άλλοι εννέα ασθενείς με GTV μεταξύ 10 cc και 44 cc είχαν ανατεθεί στην μεγάλη ομάδα των όγκων. Τα σχέδια θεραπείας παρήχθησαν σε δεκαοχτώ ασθενείς που χρησιμοποιούν τεχνικές PA και FAAS, αντίστοιχα, και παραδίδεται με ένα Varian TrueBeam Linac. Δοσιμετρία του στόχου και τα όργανα βρίσκονται σε κίνδυνο (OARs), μονάδα της οθόνης (MU), out-of-πεδίου δόσης, και ο χρόνος παράδοσης αναλύθηκαν στατιστικά. Delta4 και πύλη δοσιμετρίας χρησιμοποιήθηκαν για να αξιολογηθεί η ακρίβεια παράδοσης.

Αποτελέσματα

Για την μικρή ομάδα του όγκου, σε σύγκριση με τα σχέδια ΠΑ, η FAAS σχέδια επιτευχθεί σημαντικά χαμηλότερο MU /κλάσμα, έκβαση του πεδίου δόσης και μικρότερο χρονικό διάστημα θεραπείας (

σ

& lt? 0.05), αλλά η δόση στόχος ήταν ελαφρώς υψηλότερο από εκείνο που παρέχεται από τα σχέδια PA (

σ

& lt? 0,05). Για τη μεγάλη ομάδα των όγκων, η ΠΑ σχεδιάζει επιτευχθεί σημαντικά μικρότερο χρόνο θεραπείας (

σ

& lt? 0.05), ενώ MU /κλάσμα, out-of-πεδίου δόση και δόση κουπιά ήταν συγκρίσιμα μεταξύ των δύο σχεδίων (

σ

& gt? 0,05). Επιπλέον, όλα τα σχέδια που δημιουργούνται από τις δεκαοκτώ ασθενείς επιτευχθεί ένα υψηλό ποσοστό επιτυχίας σε ασθενή συγκεκριμένες διασφάλισης της ποιότητας, με όλους τους δείκτες γάμμα μεγαλύτερες από το 97% στο Γ

3 χιλιοστά, 3% όριο.

Συμπέρασμα

Αυτή η μελέτη δείχνει ότι η τεχνική FAAS είναι πιο ευεργετική για τους ασθενείς μικρού όγκου που υποβάλλονται σε πνεύμονα SBRT με FFF δοκάρια λόγω της υψηλότερης αποδοτικότητας της επεξεργασίας του και τη μείωση MU. Ωστόσο, για τα μεγάλα καρκινοπαθών ασθενών, η τεχνική PA συνιστάται λόγω της υψηλότερης αποδοτικότητας της επεξεργασίας του

Παράθεση:. Huang BT, Lu JY, Lin PX, Chen JZ, Kuang Υ, Chen CZ (2015) Σύγκριση δύο RapidArc στρατηγικές Παράδοση σε Στερεοτακτικής Body Ακτινοθεραπεία των Περιφερειακών καρκίνο του πνεύμονα με Flattening Φίλτρο Δωρεάν δοκών. PLoS ONE 10 (7): e0127501. doi: 10.1371 /journal.pone.0127501

Ακαδημαϊκό Συντάκτης: Eric Deutsch, Institut Gustave Roussy, Γαλλία

Ελήφθη: 10 του Δεκέμβρη 2014? Αποδεκτές: 16 Απρ 2015? Δημοσιεύθηκε: 1 Ιούλη 2015

Copyright: © 2015 Huang et al. Αυτό είναι ένα άρθρο ανοικτής πρόσβασης διανέμεται υπό τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Attribution, το οποίο επιτρέπει απεριόριστη χρήση, τη διανομή και την αναπαραγωγή σε οποιοδήποτε μέσο, ​​με την προϋπόθεση το αρχικό συγγραφέα και την πηγή πιστώνονται

Δεδομένα Διαθεσιμότητα: Όλα τα σχετικά δεδομένα είναι διαθέσιμη εντός του χαρτιού

Χρηματοδότηση:. η μελέτη αυτή χρηματοδοτήθηκε εν μέρει από το Πανεπιστήμιο Σάντου Medical College Clinical Research Ενίσχυση Πρωτοβουλία (201.424) και επιχορήγηση ΝΙΗ /NIGMS (U54 GM104944). Οι χρηματοδότες δεν είχε κανένα ρόλο στο σχεδιασμό της μελέτης, τη συλλογή και ανάλυση των δεδομένων, η απόφαση για τη δημοσίευση, ή την προετοιμασία του χειρογράφου

Αντικρουόμενα συμφέροντα:.. Οι συγγραφείς έχουν δηλώσει ότι δεν υπάρχουν ανταγωνιστικά συμφέροντα

Εισαγωγή

ο καρκίνος του πνεύμονα παραμένει η πιο συχνή αιτία θανάτου από καρκίνο στους άνδρες και τις γυναίκες σε όλο τον κόσμο [1, 2]. Κλινικές μελέτες έχουν δείξει ότι η στερεοτακτική ακτινοθεραπεία σώματος (SBRT) είναι αποτελεσματική τόσο για την πρωτοβάθμια και μεταστατικό καρκίνο του πνεύμονα. Σε ασθενείς με ιατρικά ανεγχείρητο πρώιμο στάδιο καρκίνου του πνεύμονα περιφερική μη μικροκυτταρικό-κυττάρων (NSCLC), SBRT έχει επιτύχει μια ευνοϊκή υψηλό τοπικό ποσοστό ελέγχου, έως και 88-92% [3].

Πιο πρόσφατα, RapidArc συνδυασμό με την ισοπέδωση φίλτρο ελευθέρας (FFF) δοκών έχει γίνει μια εξαιρετικά ελκυστική τεχνική παροχής δόσεως στον πνεύμονα SBRT με υψηλή δόση ανά κλάσμα, το οποίο οδηγεί σε μία κλινικώς σημαντική μείωση του χρόνου θεραπείας, κατά συνέπεια η βελτίωση της σταθερότητας του ασθενούς και την ακρίβεια της θεραπείας κατά τη διάρκεια της θεραπείας του καρκίνου του πνεύμονα [4-6].

SBRT με RapidArc και FFF δοκών περιλαμβάνει ένα ή περισσότερα στρατηγική πλήρη τόξα περιστροφής φαίνεται να είναι το καλύτερο για τις περιφερειακές καρκίνο του πνεύμονα, καθώς αυξάνει τη μειονεκτική δόση στο ετερόπλευρο πνεύμονα, το οποίο ενδεχομένως να αυξάνει τη συχνότητα εμφάνισης προκαλούμενων από ακτινοβολία πνευμονίτιδα (ΠΕΕ) [7]. Ως εκ τούτου, η μερική τόξου (ΡΑ) και πλήρη τόξα με τομείς αποφυγής (FAAS), η οποία θα μπορούσε να διατηρήσει χαμηλότερο ρυθμό πνευμονίτιδα στο ετερόπλευρο πνεύμονα είναι τα πιο κοινά χρησιμοποιούμενες μεθόδους στον πνεύμονα SBRT [8-11]. Ωστόσο, η δοσιμετρικές αποτελεσματικότητα αποτέλεσμα και μεταχείριση μεταξύ των δύο τεχνικών παράδοσης παραμένει άγνωστη και χρειάζεται περαιτέρω διερεύνηση.

Στην παρούσα μελέτη, ερευνήσαμε, για πρώτη φορά για το καλύτερο της γνώσης μας, τις δοσιμετρικές συνέπειες των δύο RapidArc τεχνικές παράδοσης, PA και FAAS, για SBRT στο περιφερικό καρκίνο του πνεύμονα με δοκάρια FFF. Δοσιμετρικές ανάλυση έγινε για να καθοριστεί ποια τεχνική σχεδιασμού (PA

vs

FAAS) είναι η βέλτιστη για MU, out-of-πεδίου μείωση της δόσης και η βελτίωση της αποτελεσματικότητας της θεραπείας ανάλογα με τα διαφορετικά μεγέθη των όγκων.

υλικά και Μέθοδοι

Ηθική δήλωση

Το πρωτόκολλο εγκρίθηκε από τις επιτροπές Δεοντολογίας του Αντικαρκινικού Νοσοκομείου του Πανεπιστημίου Σάντου Medical College. Δεδομένου ότι αυτό δεν είναι μια μελέτη της θεραπείας με βάση το θεσμικό συμβούλιο επιθεώρησης μας δώσει απαλλαγή από την ανάγκη για γραπτή συγκατάθεση από τους συμμετέχοντες. Αλλά οι πληροφορίες ασθενούς ήταν ανώνυμα για την προστασία του απορρήτου τους.

επιλογή των ασθενών

Δεκαοκτώ ασθενείς που είχαν προηγουμένως διαγνωσθεί με πρωτοπαθή (Τ1 και Τ2) NSCLC ή πνεύμονα μεταστατικό με ενιαία περιφερική βλάβη όχι μεγαλύτερα από 5 cm και που έλαβαν θεραπεία με IMRT ή RapidArc στο Αντικαρκινικό Νοσοκομείο της Σαντού University Medical College ήταν αναδρομικά επιλεγεί για αυτή τη μελέτη. Όλοι οι ασθενείς επιλέχθηκαν από ογκολόγο ακτινοβολία με εμπειρία πνεύμονα SBRT να παρουσιάσει διάφορα επίπεδα πρόκληση για διαφορετικά μεγέθη όγκου και περιφερειακές περιοχές που είχαν χρειάζεται μια βέλτιστη πνεύμονα στρατηγική θεραπείας SBRT με RapidArc και FFF δοκάρια στην κλινική.

Σύμφωνα με η στρατηγική δοσολογίας όγκος-προσαρμοσμένο περιγράφεται κατωτέρω, που βασίζονται σε διαφορετικά μεγέθη όγκων, οι ασθενείς χωρίστηκαν σε μικρές και μεγάλες ομάδες όγκων, αντίστοιχα. Εννέα ασθενείς με όγκο μικτού όγκου (GTV) & lt? = 10 cc ορίστηκαν ως η μικρή ομάδα όγκου [12]. Οι υπόλοιπες εννέα ασθενείς με GTV μεταξύ 10 cc και 44 cc είχαν ανατεθεί στην μεγάλη ομάδα των όγκων.

Ακινητοποίηση και αξονική τομογραφία

Όλοι οι ασθενείς υποβλήθηκαν σε θεραπεία σε ύπτια θέση με τα χέρια σταυρωμένα πάνω από τα κεφάλια τους . Μια τσάντα κενού (MEDTEC Medical, Inc, Buffalo Grove, IL) ή ένα θερμοπλαστικό μάσκα (Guangzhou Klarity Ιατρική & amp? Equipment Co., Ltd, Guangzhou, Κίνα) χρησιμοποιήθηκε για την ακινητοποίηση των θώρακα περιοχές. Από τους δεκαοκτώ ασθενείς, δύο ασθενείς έλαβαν σκιαγραφικό αξονική τομογραφία, ακολουθούμενο από τέσσερα διαστάσεων αξονική τομογραφία (4DCT) σαρώνει τη χρήση Brilliance CT με Big Bore (Κλίβελαντ, Οχάιο, Ηνωμένες Πολιτείες της Αμερικής). Οι υπόλοιποι ασθενείς δεκαέξι ελήφθησαν μόνο τα συμβατικά αυξημένης αντίθεσης CT σαρώσεις. Το πάχος CT με σκιαγραφικό ορίστηκε έως 3 mm ανά φέτα. Οι εικόνες CT στη συνέχεια μεταφέρθηκαν σε Eclipse σύστημα σχεδιασμού θεραπείας (V10, Varian Medical System, Inc., Palo Alto, CA) για τους όγκους στόχους και τα όργανα βρίσκονται σε κίνδυνο (OARs) οριοθέτηση και το σχεδιασμό της θεραπείας.

Target και OARs οριοθέτηση

για εικόνες 4DCT, η ακαθάριστη ένταση όγκου (GTV) που αντιπροσωπεύουν την κίνηση του όγκου σε όλες τις δέκα φάσεις των εικόνων 4DCT είχαν περίγραμμα εντός των πνευμονικών παράθυρα CT από έναν ογκολόγο ακτινοβολία με εμπειρία στον πνεύμονα SBRT. Η GTV των δέκα φάσεις κατόπιν συνδυάστηκαν για να σχηματίσουν εσωτερικό όγκο στόχου (ITV). Να λογοδοτήσουν για τις αβεβαιότητες set-up και το δυναμικό μετατόπιση βάσης του όγκου, ο όγκος στόχος σχεδιασμού (PTV) δημιουργήθηκε με την προσθήκη ενός ενιαίου επέκταση περιθώριο 5 mm από το ITV.

Για τα συμβατικά αντίθεση με ενισχυμένη CT εικόνες, η GTV επίσης ανατομικό εντός της πνευμονικής παράθυρα CT και το PTV δημιουργήθηκε αντιπροσωπεύοντας κίνηση του όγκου υπό την καθοδήγηση του ακτινοσκοπική εξέταση χρησιμοποιώντας ένα προσομοιωτή.

OARs περιγράμματος περιλαμβάνουν αορτή, βρογχικό δέντρο, του οισοφάγου, του νωτιαίου μυελού, θωρακικό τοίχωμα, καρδιά , της τραχείας και άνω κοίλης φλέβας (SVC). Τα κουπιά περίγραμμα από την ίδια ογκολόγο ακτινοβολία σύμφωνα με τις κατευθυντήριες γραμμές του πρωτοκόλλου RTOG 0915 [13].

Η στρατηγική της δοσολογίας όγκος-προσαρμοσμένο

Όλα τα προγράμματα δημιουργήθηκαν στο σκιαγραφικό αξονική τομογραφία εικόνες. Ένα βιολογικά αποτελεσματική δόση (BED) του ≥ 100 Gy θα μπορούσε να επιτύχει υψηλά ποσοστά τοπικό έλεγχο σε SBRT και για τις δύο πρωτογενείς και μεταστατικούς όγκους του πνεύμονα [14]. Ο παράγοντας περιορισμού του ρυθμού για τον τοπικό έλεγχο είναι ο όγκος του όγκου, με την απόδειξη ότι έντεκα μηνών εντοπίσετε ελέγχου ήταν 93-100% για όγκους έως και 12 cc, αλλά μόνο το 47% για όγκους & gt? 12 cc με εύρος δόσης 15-30 Gy ανά κλάσμα [12, 15]. Έτσι, μια στρατηγική δοσολογίας όγκος-προσαρμοσμένη για όγκου πνεύμονα SBRT χρησιμοποιήθηκε σε αυτή τη μελέτη

Για μικρή ομάδα όγκου, οι ασθενείς είχαν συνταγογραφηθεί με 25 Gy σε μονές σχήματα κλάσμα με το κρεβάτι & lt.? 100 Gy. Για την μεγάλη ομάδα του όγκου, οι ασθενείς είχαν συνταγογραφηθεί με 48 Gy σε τέσσερις φατρίες, σύμφωνα με RTOG 0915 πρωτόκολλο με BED & gt? 100 Gy. Ο σκοπός αυτής της στρατηγικής δοσολογίας που χρησιμοποιήθηκε ήταν να εξισορροπήσουν εντοπίσει ελέγχου και τοξικότητες για ασθενείς με μικρότερους όγκους. χαρακτηριστικά των ασθενών συνοψίζονται στον Πίνακα 1.

Η

Ο σχεδιασμός της θεραπείας

Για όλους τους ασθενείς, δύο διαφορετικές στρατηγικές θεραπείας, PA και FAAS, χρησιμοποιήθηκαν για την υλοποίηση του πνεύμονα SBRT σχέδια με FFF δοκοί, αντίστοιχα. Τα σχέδια PA δημιουργήθηκαν μέσω της χρήσης δύο ομοεπίπεδες τόξα που περιστρέφεται από 179 ° έως 320 ° (η γωνία στάσης είναι ελαφρώς διαφορετική από ασθενή σε ασθενή για την απαγόρευση των δοκών από την είσοδο αντίπλευρου πνεύμονες) δεξιόστροφα και αριστερόστροφα εάν οι στόχοι τοποθετηθεί στο αριστερό πνεύμονα. Τα σχέδια FAAS δημιουργήθηκαν μέσα από τη χρήση δύο 360 ° συνεπίπεδα τόξα με τον τομέα της φοροαποφυγής να αποκλείσει την είσοδο των ακτίνων διαμέσου ετερόπλευρη πνεύμονες. τομείς Αποφυγή είναι σειρές περιστροφής gantry όπου παραδίδονται δεν MU (δηλαδή, η ακτίνα είναι απενεργοποιημένη σε αυτόν τον τομέα αποφυγή περιοχές). Οι στρατηγικές θεραπείας καθρέφτη εφαρμόστηκαν επίσης στον όγκο στο δεξιό πνεύμονα.

Οι ρυθμίσεις διόπτρας ήταν η ίδια και στις δύο στρατηγικές. γωνίες Collimator για όλα τα σχέδια είχαν οριστεί σε 30 ° σε ένα τόξο και την συμπληρωματική γωνία 330 ° για την άλλη. Σχηματικά διαγράμματα για τους δύο τύπους τόξα δείχθηκε στο Σχήμα 1. Το ομαδοποιηθούν πεδία ευθυγραμμίστηκαν στο κέντρο της PTV. Για να εξασφαλιστεί μια απότομη δόση πτώση-έξω από το PTV, μια δομή χοντρό δαχτυλίδι 6 χιλιοστών δημιουργήθηκε γύρω από το στόχο. Οι περιορισμοί δόσης για τον όγκο στόχο και διαφορετικό OARs ακολούθησε τις κατευθυντήριες γραμμές του πρωτοκόλλου RTOG 0915 [13]

PA = μερική τόξο.? FAAS = πλήρη τόξο με τον τομέα της φοροαποφυγής.

Η

Τα σχέδια χρησιμοποιώντας PA ή στρατηγικές FAAS βελτιστοποιήθηκαν χρησιμοποιώντας τα ίδια προβλήματα βελτιστοποίησης. Κατά τη διαδικασία της βελτιστοποίησης, χρησιμοποιήσαμε 114 και 178 μάρτυρες σημεία για τις τεχνικές PA και FAAS, αντίστοιχα. υπολογισμοί της δόσης πραγματοποιήθηκαν χρησιμοποιώντας το ανισότροπης αναλυτικό αλγόριθμο (AAA_10028) με ανάλυση πλέγμα των 2,5 mm, με τη λήψη η διόρθωση ετερογένεια υπόψη. Ο υπολογισμός τελική δόση ομαλοποιήθηκε να εξασφαλίσει τουλάχιστον το 95% του όγκου PTV λάβει τη δόση συνταγή. Τα 6 MV FFF δέσμες φωτονίων χρησιμοποιήθηκε για την επεξεργασία και παραδίδονται από TrueBeam Linac (Varian Medical Systems, Inc, Palo Alto, CA) εξοπλισμένο με ένα κατευθυντήρα χιλιετία multileaf (MLC, χωρική ανάλυση των 5 mm ισόκεντρο για τις κεντρικές 20 cm και 10 mm για τα εξωτερικά 20 cm). Ένα ανώτατο ποσοστό δόσης επί του κεντρικού άξονα της δέσμης του 1400 MU /min χρησιμοποιήθηκε στη διαδικασία βελτιστοποίησης. Το σχέδιο που υπολογίζεται κατά την πρώτη φορά χρησιμοποιήθηκε ως σχέδιο basedose για περαιτέρω βελτιστοποίηση για να αντισταθμίσει οποιαδήποτε υποδοσολογία ή περιοχές «δόση σύννεφο» στο παρελθόν υπολογίζεται σχέδιο, δίνοντας ή μειώνοντας επιπλέον δόση.

ανάλυση δοσιμετρίας

Διαφορετικές δοσιμετρικές μετρήσεις χρησιμοποιήθηκαν για την αξιολόγηση των δοσιμετρικές επιπτώσεις της PA και FAAS σχέδια για SBRT στο περιφερικό καρκίνο του πνεύμονα με FFF δοκάρια.

D

98%, D

2% και D

σημαίνει χρησιμοποιήθηκαν για την αξιολόγηση PTV. D

98%, D

2% αντιπροσώπευε τη δόση που έλαβε κατά 98% και 2% του στόχου. D

μέση αντιπροσώπευε τη μέση δόση που λαμβάνεται από το στόχο. δείκτης συμμόρφωσης (CI) χρησιμοποιήθηκε για τη σύγκριση της συμμόρφωσης σχέδιο στις δύο στρατηγικές θεραπείας. CI

80%, CI

60%, CI

50% και CI

40% ορίστηκαν ως οι όγκοι που περικλείονται από τα 80%, 60%, 50% και 40% isodose γραμμές διαιρούμενο με οι όγκοι των PTV περικλείεται από τις ίδιες isodose επίπεδα, αντίστοιχα [3].

Η μέγιστη δόση και διάφορες παραμέτρους δόσης (V

x) σε συγκεκριμένες κουπιά που δημιουργούνται για τα σχέδια να εκτιμηθεί η αποτελεσματικότητά τους σε OAR φειδωλός. Η μέγιστη δόση χρησιμοποιήθηκε για να αξιολογηθεί η αποτελεσματικότητα της διατήρησης φειδωλή προφίλ OARs ‘και από τις δύο στρατηγικές θεραπείας σε αορτή, το νωτιαίο μυελό, τον οισοφάγο, η καρδιά, η τραχεία, βρογχικό δέντρο και SVC. Επιπλέον, τέσσερις δοσιμετρικές μετρήσεις των πνευμόνων V

5, V

10, V

20, και η μέση δόση των πνευμόνων (MLD) και τρεις μετρήσεις του θωρακικού τοιχώματος (V

45, V

30 και V

20) συμπεριλήφθηκαν επίσης [3, 16].

Περιφερειακά δόσεις έξω τα πεδία μεταχείριση

ΑΑΑ χρησιμοποιήθηκε ευρέως για τον υπολογισμό της δόσης του σχεδιασμού της θεραπείας, αλλά επίσης αβεβαιότητες υπήρχε λόγω της ακρίβειας του για την εκτίμηση της περιφερικής δόσης [17]. Η μέθοδος επιλογής για την αξιολόγηση των περιφερειακών δόση είναι φάντασμα μετρήσεις ή Monte Carlo (MC) προσομοιώσεις. Περιφερική δόση δεν μπορεί να υπολογιστεί εύκολα με ένα υψηλό βαθμό ακρίβειας λόγω των περιορισμένων αξονικές τομογραφίες στην περιοχή αντιμετωπίζονται, ελαττωματικά μοντέλα κεφάλι-διασποράς, χωρίς να λάβει τη διαρροή κεφαλή αγωγής υπόψη και η έλλειψη των μοντέλων για την εξαγωγή του περιφερειακού δόση από πληροφορίες ροής [18 ].

Για να συγκρίνετε περιφερική δόσεις έξω από το πεδίο της θεραπείας που παραδίδονται από PA και FAAS σχέδια, ένα φάντασμα θώρακα (CIRS, Inc, Norfolk, VA) σε συνδυασμό με ένα θάλαμο ιονισμού FC-65g (0,6 εκατοστά

3 ) με πώμα συσσώρευση (Πρότυπο Imaging, Middleton, WI) χρησιμοποιήθηκε για να μετρήσει τον ιονισμό των δοκών φωτονίων ως συνάρτηση της απόστασης από το ισόκεντρο. Ο θώρακας φάντασμα κατασκευάστηκε από ισοδύναμο ιστού εποξειδικών υλικών για την προσομοίωση φωτόνιο επιδράσεις σκέδασης στον ασθενή κατά τη διάρκεια της θεραπείας. Το φάντασμα θώρακα με μία ράβδο όγκου (3 cm σε διάμετρο) τοποθετήθηκε στο ισόκεντρο και ο θάλαμος ιονισμού τοποθετήθηκε στους 20, 40 και 60 cm μακριά από αυτό, αντίστοιχα, για τη μέτρηση των δόσεων εκτός πεδίου. Επειδή η διαρροή κεφαλή είναι το επικρατέστερο συνεισφέρων με τη δόση εκτός πεδίου σε απόσταση μακριά από το πεδίο της θεραπείας (& gt? 15 cm) [19], η άκρη του θαλάμου τοποθετήθηκε να στρέφεται προς το ικρίωμα να διασφαλιστεί η ακρίβεια μέτρησης. ΔΟΣΗ-1 ηλεκτρόμετρου (IBA, Μόναχο, Γερμανία) χρησιμοποιήθηκε για να καταγράψει τη μέτρηση συνδέοντας το ίδιο με το θάλαμο, χρησιμοποιώντας καλώδιο επέκτασης.

Η απορροφούμενη δόση υπολογίστηκε ως εξής. Η δόση out-of-τομέα ήταν στη συνέχεια μετατρέπονται σε mGy /Gy για σύγκριση.

D

αέρα

=

M

u

×

N

x

×0.876×

K

att

×

K

m

Όπου

D

αέρα

(cGy) ήταν η απορροφούμενη δόση στον αέρα,

Μ

u

ήταν η ανάγνωση για το ηλεκτρόμετρο και

Ν

x

ήταν ο παράγοντας βαθμονόμησης ανοίγματος ενός θαλάμου ιονισμού (ίση με 1.033 σε αυτή τη μελέτη). 0.876 (cGy /R) ήταν ο συντελεστής της έκθεσης σε απορροφούμενη δόση στον αέρα.

K

κολ

ήταν ο συντελεστής διόρθωσης της απορρόφησης και σκέδασης ενός θαλάμου ιονισμού,

K

m

ήταν ο παράγοντας να λάβει υπόψη της ισοδυναμίας μη αέρα του υλικού του τοιχώματος του θαλάμου ιονισμού και το καπάκι συγκέντρωση (

K

κολ

× K

m

ήταν ίση με 0.987).

θεραπεία απόδοση

για να συγκριθεί η αποτελεσματικότητα της θεραπείας που παραδίδονται από τα σχέδια ΠΑ και FAAS, ο χρόνος επεξεργασίας για κάθε σχέδιο καταγράφηκε εκτελώντας τη λειτουργία ξηρό επιχείρηση στο Linac. Ήταν καταγράφονται από την έναρξη της πρώτης τόξου και το άκρο του δεύτερου τόξου, συμπεριλαμβανομένων των διαστημάτων μεταξύ των δύο τόξων και ο χρόνος περιστροφής της εξέδρας φόρτωσης στους τομείς αποφυγής. Η πραγματική μετρούμενη χρόνο θεραπείας και διασταυρώθηκαν με το προϋπολογισθέν σύμφωνα με τις εμπειρικές εξισώσεις ως εξής:

Για το σχέδιο PA, για το σχέδιο FAAS,

Σχέδιο QA

κάθε σχέδιο επαληθεύτηκε να εκτιμήσει τη συμφωνία μεταξύ των υπολογιζόμενων και παραδίδεται δόσεις χρησιμοποιώντας τόσο 3D ανιχνευτή συστοιχίας delta4 (ScandiDos, Ουψάλα, Σουηδία) και ηλεκτρονικές συσκευές απεικόνισης πύλης (EPID) τοποθετημένο στο TrueBeam Linac. Για τη μέτρηση Delta4, υλοποιήσαμε 1069 διόδους p-τύπου πυριτίου για ανάλυση γάμμα σε 20 cm Χ περιοχή ανίχνευσης 20 cm. Η χωρική ανάλυση ήταν 5 mm για την κεντρική περιοχή 6 εκατοστά Χ 6 cm, και 10 mm για την εξωτερική περιοχή. Τα αποτελέσματα αξιολογήθηκαν από την άποψη του δείκτη γάμμα (

Γ

3 χιλιοστά, 3%), η οποία υπολογίζεται με τη χρήση χωρικών και δοσιμετρικές όρια του 3 χιλιοστά απόσταση προς συμφωνίας και τη διαφορά δόση 3%, αντίστοιχα .

η στατιστική ανάλυση

Όλες οι αναφερόμενες τιμές εκφράζονται ως μέση τιμή ± τυπική απόκλιση της μέσης. Τα δεδομένα συγκρίθηκαν χρησιμοποιώντας paired t-test, όταν τα δεδομένα υπακούουν κανονικές κατανομές? Αλλιώς Wilcoxon signed-rank test χρησιμοποιήθηκε. Ένα

σ

-τιμή & lt? 0,05 θεωρήθηκε ως στατιστικά σημαντική. Όλα στατιστική ανάλυση έγινε με SPSS 19.0 (SPSS, Inc, Chicago, IL).

Αποτελέσματα

Η στατιστική ανάλυση των δοσιμετρικές σύγκριση μετρήσεις για PTV και διαφορετικές OARs σε όλους τους ασθενείς συνοψίζονται στον Πίνακα 2. Όλα τα σχέδια πληρούν τους περιορισμούς της δόσης που περιγράφεται στο πρωτόκολλο RTOG 0915 και πέτυχε ένα παρόμοιο επίπεδο κάλυψης PTV. Για την μικρή ομάδα όγκων, υψηλότερη D

2% και D

μέση τιμή PTV παρατηρήθηκε στα σχέδια FAAS (

ρ

& lt? 0,05). Τα σχέδια FAAS επιτευχθεί μια χαμηλότερη μέγιστη δόση στην αορτή σε σύγκριση με τα σχέδια PA (

σ

& lt? 0,05). Ο δείκτης συμμόρφωσης CI

80% και CI

60% των σχεδίων FAAS ήταν κατώτερα από αυτά τα σχέδια PA (

σ

& lt? 0,05). Πάνω απ ‘όλα, MU /κλάσμα που παραδίδονται από τα σχέδια FAAS ήταν σημαντικά μειωμένη σε σύγκριση με εκείνα που παραδίδονται από τα σχέδια PA (

σ

& lt? 0,05). Στη μεγάλη ομάδα όγκου, τόσο FAAS και τα σχέδια PA είχε μια παρόμοια PTV και OARs δόση. Ωστόσο, ο δείκτης συμμόρφωσης CI

80% και CI

60% φαίνεται να είναι κατώτερες από εκείνες των σχεδίων PA. Σε αντίθεση με τη μικρή ομάδα των όγκων, MU /κλάσμα που παραδίδεται από τα δύο σχέδια ήταν συγκρίσιμη. Ένα ιστόγραμμα εκπρόσωπος της δόσης-όγκου (DVH) από την ΠΑ και FAAS σχέδια στις μικρές και μεγάλες ομάδες όγκου φαίνονται στο Σχήμα 2. MU /κλάσμα από κάθε ασθενούς είχε εμφανίζονται στο σχήμα 3.

Η

( α) μικρή ομάδα όγκου? (Β) μεγάλη ομάδα των όγκων. BT = βρογχικό δέντρο? ESO = οισοφάγου? CW τοίχο = στήθος? SVC = άνω κοίλη φλέβα

Η

(α) μικρή ομάδα των όγκων.? (Β) μεγάλη ομάδα των όγκων.

Η

Οι περιφερειακές δόσεις σε πλευρική απόσταση 20, 40 και 60 cm από το ισόκεντρο παραδίδεται από τα δύο σχέδια αξιολογήθηκαν επίσης στο σχήμα 4. Στην μικρή ομάδα όγκων, η FAAS σχέδια δείχνουν μειωμένη σημαντικά περιφερική δόσεις κατά τη διαμήκη διεύθυνση από το ισόκεντρο από εκείνη που εισφέρει τα σχέδια ΡΑ (

ρ & lt?

0,05). Αντίθετα, στη μεγάλη ομάδα του όγκου, δεν παρατηρήθηκαν σημαντικές διαφορές στις περιφερειακές δόσεις που παραδόθηκαν από τα δύο σχέδια FAAS και PA (

σ

& gt? 0,05)

(α) μικρή ομάδα των όγκων. ? (Β) μεγάλη ομάδα των όγκων. * Σημαίνει στατιστικά σημαντική.

Η

Η αποτελεσματικότητα της θεραπείας και των δύο σχεδίων ήταν επίσης ερευνάται μέσω της μέτρησης του χρόνου παράδοσης. Μπορεί να παρατηρηθεί από το σχήμα 5 ότι ο προβλεπόμενος χρόνος θεραπείας ήταν σε άριστη συμφωνία με τις μετρούμενες, ανεξάρτητα από μικρές όγκου ή μεγάλη ομάδα όγκου. Η μέση τιμή του πραγματικού χρόνου θεραπείας στην μικρή ομάδα των όγκων ήταν 6,2 ± 0,7 λεπτά για τα σχέδια ΠΑ και μόνο 5,7 ± 0,5 για τα σχέδια FAAS (

σ

& lt? 0,05). Σε αντίθεση, τα σχέδια ΡΑ επιτυγχάνεται ένα μικρότερο χρόνο επεξεργασίας σε σύγκριση με τα σχέδια FAAS (2.6 ± 0.1

vs

3,1 ± 0,2 λεπτά κατά μέσο όρο,

ρ

& lt? 0,05) στην μεγάλη ομάδα των όγκων .

(α) μικρή ομάδα όγκου? (Β) μεγάλη ομάδα των όγκων. E-PA = εκτιμώμενο χρόνο επεξεργασίας των PA? Α-PA = πραγματικό χρόνο επεξεργασίας των PA? E-FAAS = εκτιμώμενο χρόνο επεξεργασίας των FAAS? Α-FAAS = πραγματικό χρόνο επεξεργασία των FAAS.

Η

Ο Πίνακας 3 συνοψίζει την ανάλυση γ και για τα δύο σχέδια που χρησιμοποιούν delta4 και portal δοσιμετρία. Και οι δύο τεχνικές επαλήθευσης δείχνουν πολύ υψηλά συμφωνία μεταξύ υπολογίζεται δόσεις και μετρημένες δόσεις. Λιγότερο από 2% των αναλυθεί περιοχές υπέρβαση γ αξία & gt? 1. Εν τω μεταξύ, το μέγιστο γ ή μέση τιμή γ έδειξε παρόμοια αποτελέσματα και για τις δύο τεχνικές επαλήθευσης.

Η

Συζήτηση

Σε αυτή τη μελέτη, διαπιστώσαμε ότι η MU /κλάσμα που παραδίδονται από τα σχέδια FAAS στην μικρή ομάδα των όγκων μειώθηκαν σημαντικά από εκείνη που παρέχεται από τα σχέδια PA. Κατά συνέπεια, η περιφερική δόση και ο χρόνος επεξεργασίας επιτυγχάνεται με τα σχέδια FAAS ήταν σημαντικά ανώτερες για αυτούς τους ασθενείς. Αντίθετα, η σύγκριση της MU /κλάσμα παραδοθούν μεταξύ FAAS και PA σχέδια αποκαλύπτει καμία σημαντική διαφορά στην μεγάλη ομάδα των όγκων. Επιπλέον, ο χρόνος θεραπείας των σχεδίων FAAS ήταν μεγαλύτερη από εκείνη των σχεδίων ΡΑ σε μεγάλες ασθενείς με όγκο. Τα αποτελέσματά μας βελτιστοποιηθεί η επιλογή των διαφορετικών τεχνικών ακτινοβολία κατά τη διάρκεια της θεραπείας του πνεύμονα SBRT και μπορεί να παρέχει πολύτιμες πληροφορίες για την κλινική εφαρμογή.

Έχει αναφερθεί ότι η σκεδαζόμενη ακτινοβολία σε ασθενείς ήταν σε πρώτης τάξης ευθέως ανάλογη προς τη MU [20] , και η αύξηση της περιφερικής δόσης θα μπορούσε θεωρητικά να αυξήσει τον κίνδυνο δευτερογενών κακοηθειών [21, 22]. Από την αξιολόγηση περιφερική δόση δεν μπορεί να υπολογιστεί εύκολα με υψηλό βαθμό ακρίβειας [18], χρησιμοποιήσαμε μια ρύθμιση των δυναμικών φάντασμα θώρακα για τη μέτρηση της περιφερικής δόσης ως συνάρτηση της διαμήκης απόσταση από ισόκεντρο. Τα στοιχεία μας έδειξαν ότι τα περιφερικά δόσεις προφανώς μειώνεται κατά μήκος της διαμήκους κατεύθυνσης από το ισόκεντρο χρησιμοποιώντας την FAAS σχεδιάζει στους ασθενείς μικρές όγκου, γεγονός που υποδηλώνει τη δυνατότητά της να μειώσει τον κίνδυνο δευτερογενών κακοηθειών που προκαλείται από ακτινοθεραπεία.

Εν μελέτη, χρησιμοποιήσαμε τεχνικές PA και FAAS να ολοκληρώσει τη θεραπεία SBRT λόγω στρατηγική πλήρη τόξα περιστροφής φαίνεται να αυξάνει τη μειονεκτική δόση στο ετερόπλευρο πνεύμονα. Χαμηλότερη δόση να ήταν ανησυχίας επειδή ήταν ένας παράγοντας κινδύνου για την εμφάνιση της ΠΕΕ [7]. Για τη θεραπεία SBRT του καρκίνου του πνεύμονα, η εσωτερική διασποράς του ασθενούς συνέβαλε επίσης στην αντίπλευρη δόση πνεύμονα. Μπορεί να παίζει πιο σημαντικό ρόλο, ιδίως όταν η απόσταση από τον κεντρικό άξονα ακτινοβολίας είναι συνήθως λιγότερο από 15 cm σε περιπτώσεις πνεύμονα. Από τη στιγμή που διαπίστωσε ότι η τεχνική FAAS επιτευχθεί σημαντική μείωση MU στην μικρή ομάδα των όγκων, η συμβολή του στην ετερόπλευρη δόση πνεύμονα χρειάζεται περαιτέρω διερεύνηση.

Η αποτελεσματικότητα της θεραπείας εκτιμήθηκε μέσω της μέτρησης του χρόνου θεραπείας. Ο συνολικός χρόνος θεραπείας περιλαμβάνει τρία μέρη σε RapidArc βασίζεται SBRT πνεύμονα: MU παραδίδονται χρόνος (ίση με τη συνολική MU διαιρούμενο με μέγιστο ρυθμό δόσης), χρονικό διάστημα μεταξύ δύο τόξων (περίπου 5 δευτερόλεπτα όταν το κατευθυντήρα ορίστηκε σε 30 ° και 330 ° περιστροφές για η TrueBeam Linac), και ο χρόνος περιστροφής του gantry (6 ° /s για TrueBeam) όταν χρησιμοποιείται η τεχνική FAAS [6, 23, 24]. μυθιστόρημα μοντέλο υπολογισμού μας αποδείχθηκε να είναι σε εξαιρετική συμφωνία σε χρόνο θεραπεία με αυτά τα μέτρα. Ωστόσο, αξίζει να σημειωθεί ότι το υπολογιζόμενο χρόνος θεραπείας είναι σημαντικά μικρότερος (κυμαίνονταν από 1-5 δευτερόλεπτα) από τη μετρούμενη πραγματική μία. Αυτό οφείλεται εν μέρει στο φαινόμενο του κλείστρου της Linac, όπου το ποσοστό ακόρεστων δόση δημιουργήθηκε στην αρχή και το τέλος της δοκού στην ώρα τους.

Όπως φαίνεται στο Σχήμα 3, τα σχέδια FAAS επιτευχθεί μια ιδιαίτερα υψηλότερη μείωση MU στην μικρή ομάδα των όγκων. Και οι δύο από τις δύο τεχνικές διερευνήθηκε διαθέτουν την σταθερά ρυθμού δόσης (1400MU /min) κατά την διάρκεια της διαδικασίας επεξεργασίας και ως εκ τούτου ο χρόνος επεξεργασίας ήταν περίπου τριάντα δευτερόλεπτα μικρότερη κατά μέσο όρο από ό, τι εκείνη των σχεδίων ΡΑ. Τριάντα δευτερόλεπτα μείωση του χρόνου επεξεργασίας επιτυγχάνεται με τα σχέδια FAAS είναι υψίστης σημασίας για SBRT [5]. Επειδή 7 δόση Gy θα μπορούσαν να είχαν παραδοθεί μέσα σε τριάντα δευτερόλεπτα, όταν FFF δοκών με το μέγιστο ποσοστό της δόσης (1400MU /min) εφαρμόζονται. Από την άλλη πλευρά, ο μικρότερος χρόνος θεραπείας εισάγει γενικά ουσιαστικά ανώτερη σταθερότητα του ασθενούς και την ακρίβεια της θεραπείας, ταυτόχρονα μειώνει την πιθανότητα της intrafractional βασικής γραμμής μετατοπίσεις στη θέση του όγκου [25, 26]. Προηγούμενη έρευνα σχετικά με την κίνηση στόχου ως συνάρτηση του χρόνου θεραπείας βρεθεί το μέσο χρόνο που απαιτείται για να διατηρηθεί η κίνηση στόχο εντός 1 mm από μετάφραση ή 1 βαθμούς περιστροφής απόκλιση ήταν 5,9 λεπτά για τη θωρακική όγκων, υποδηλώνοντας μια αναπόφευκτη κίνηση του στόχου πέραν του ορίου του 5,9 min [27]. Καθώς ο μέσος χρόνος παράδοσης στην μικρή ομάδα των όγκων ήταν 6,2 ± 0,7 λεπτά για τα σχέδια ΠΑ και μόνο 5,7 ± 0,5 για τα σχέδια FAAS, σκεφτήκαμε μείωση τριάντα δευτερόλεπτα στον χρόνο παράδοσης ήταν κρίσιμη για τη θεραπεία SBRT του καρκίνου του πνεύμονα. Παρά το γεγονός ότι η μείωση της παροχής μπορεί να είναι ενδιαφέρον σε σχέση με την κίνηση του όγκου και την τοποθέτηση του ασθενούς, βιολογικές συνέπειες της είναι περιορισμένη.

Delta4 και δοσιμετρίας Portal επίσης χρησιμοποιηθεί για να ελέγξει την ακρίβεια παράδοσης. Πίνακας 3 έδειξε ότι η μέση τιμή γ τόσο από τις τεχνικές που ήταν μικρότερη από 0,5, υποδεικνύοντας μια εξαιρετική συμφωνία μεταξύ των υπολογιζόμενων και μετρημένη δόση. Ωστόσο, υπάρχουν ορισμένοι περιορισμοί που σχετίζονται με τη χρήση του delta4 και πύλης δοσιμετρίας για την επικύρωση του σχεδίου. Για μικρό γήπεδο, Christian et al [28] συνέστησε τη χρήση των ταινιών για τις μετρήσεις επαλήθευσης της δόσης σε στερεοτακτική ακτινοχειρουργική λόγω της υψηλής ανάλυσης σε σχέση με άλλα εργαλεία, και βρήκαν μια καλή συμφωνία με στοιχεία κατ ‘εκτίμηση από τον αλγόριθμο Monte Carlo για τις ταινίες. Έτσι, η πειραματική επαλήθευση με ταινίες για μικρό μέγεθος πεδίου, όπως αυτά που εφαρμόζονται στον πνεύμονα SBRT, θα είναι ένα ενδιαφέρον θέμα για τις μελλοντικές μελέτες μας.

Συμπεράσματα

Έχουμε αποδείξει ότι η παράδοση FAAS στρατηγική είναι πιο ευεργετικό για τους ασθενείς που υποβάλλονται σε μικρό όγκο πνεύμονα SBRT με FFF δοκών λόγω της μείωσης του MU, περιφερική δόσεις, και στη βελτίωση της αποτελεσματικότητας της θεραπείας. Αντίθετα, για τις μεγάλες καρκινοπαθών ασθενών, η στρατηγική παράδοσης PA συνιστάται διότι απαιτείται λιγότερος χρόνος θεραπείας με παρόμοια κάλυψη του στόχου, OARs φειδωλοί και περιφερειακών δόσεις σε σύγκριση με εκείνη που επιτυγχάνεται με το σχέδιο FAAS. Μένει να διαπιστωθεί αν τα συστήματα επεξεργασίας διερευνηθεί θα βελτιώσει την τοπική έλεγχο, να περιορίσει την καθυστερημένη τοξικότητα, και, τελικά, να παρατείνει την επιβίωση των ασθενών.

Ευχαριστίες

Το έργο παρουσιάζεται ως η προφορική παρουσίαση κατά την 56η ετήσια Συνάντηση της αμερικανικής Ένωσης Φυσικών Ιατρικής (προσετέθη ΑΑΡΜ), Austin, Texas, 20 – 24 Ιουλ, 2014.