Αφηρημένο

Σκοπός

Για την αξιολόγηση εκ των υστέρων την καρδιακή έκθεση σε τρεις ομάδες του πνεύμονα ασθενείς με καρκίνο που έλαβαν θεραπεία με δυναμική θεραπεία σύμμορφη τόξου (DCAT), διαμορφούμενης έντασης ακτινοθεραπεία (IMRT), ή θεραπεία με διαμορφωμένο τόξο ογκομετρική (VMAT) στο ίδρυμά μας τα τελευταία επτά χρόνια.

Μέθοδοι και Υλικά

Ένα σύνολο από 140 ασθενείς με καρκίνο του πνεύμονα είχαν συμπεριληφθεί σε αυτό το θεσμικό συμβούλιο επιθεώρησης εγκεκριμένη μελέτη: 25 αντιμετωπίζονται με DCAT, 70 με IMRT και 45 με VMAT. Όλα τα σχέδια που δημιουργούνται σε ένα ίδιο εμπορικό σύστημα σχεδιασμού θεραπείας και έχουν κλινικά αποδεκτή και να παραδοθεί. Η κατανομή της δόσης προς την καρδιά και τα αποτελέσματα της πλαγίωσης όγκου, η ακτινοβολία του όγκου της καρδιάς και η απόσταση δοκού-καρδιά στο καρδιακό έκθεση μελετήθηκαν.

Αποτελέσματα

Η μέση δόση για το καρδιάς μεταξύ όλων των 140 σχέδια ήταν 4,5 Gy. Συγκεκριμένα, η καρδιά έλαβαν κατά μέσο όρο 2.3, 5.2 και 4.6 Gy στα σχέδια DCAT, IMRT και VMAT, αντίστοιχα. Οι μέσες δόσεις καρδιά για το αριστερό και το δεξί όγκων του πνεύμονα ήταν 4,1 και 4,8 Gy, αντίστοιχα. Κανένας ασθενής πέθανε με ενδείξεις καρδιακής νόσου. Τρεις ασθενείς (2%) με προϋπάρχουσα καρδιακή κατάσταση αναπτύξει καρδιακή νόσο μετά τη θεραπεία. Επιπλέον, η καρδιακή έκθεση βρέθηκε να αυξάνει γραμμικά με την ακτινοβολία του όγκου της καρδιάς, ενώ μειώνεται εκθετικά με την απόσταση της δέσμης με καρδιά.

Συμπεράσματα

Σε σύγκριση με παλιές τεχνολογίες για τη θεραπεία του καρκίνου του πνεύμονα, μοντέρνα μορφές θεραπείας ακτινοθεραπείας αποδειχθεί καλύτερη καρδιά φειδωλοί. Όμως, η δόση καρδιά σε πνεύμονα ακτινοθεραπεία καρκίνου είναι ακόμη υψηλότερο από εκείνο στην ακτινοθεραπεία του καρκίνου του μαστού και της νόσου του Hodgkin όπου καρδιακές επιπλοκές έχουν μελετηθεί εκτενώς. Με ισχυρή συσχετίσεις μέση δόση καρδιά με ακτίνα-to-καρδιά απόσταση και ακτινοβολημένα όγκο της καρδιάς, προσοχή απαιτείται για να αποφευχθεί η μακροχρόνια καρδιακή τοξικότητα στους ασθενείς με καρκίνο του πνεύμονα που υποβάλλονται σε ακτινοθεραπεία

Παράθεση:. Ming Χ, Feng Υ, Liu H, Zhang Υ, Zhou L, Ντενγκ J (2015) Καρδιακές έκθεσης στο Dynamic Σύμμορφες Arc Therapy, διαμορφούμενης έντασης ακτινοθεραπεία και ογκομετρική Διαμορφωμένη Arc θεραπεία του καρκίνου του πνεύμονα. PLoS ONE 10 (12): e0144211. doi: 10.1371 /journal.pone.0144211

Επιμέλεια: Jian Jian Li, του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνιας Davis, Ηνωμένες Πολιτείες |

Ελήφθη: 10 Σεπτέμβρη 2015? Αποδεκτές: 13, Νοεμβρίου 2015? Δημοσιεύθηκε: 2η Δεκεμβρίου 2015

Copyright: © 2015 Ming 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 εντός του Υποστηρίζοντας αρχεία πληροφοριών του χαρτιού και

Χρηματοδότηση:.. η εργασία αυτή υποστηρίχθηκε από την υποτροφία της Κίνας Scholarship Council # 201206250086

Αντικρουόμενα συμφέροντα: Οι συγγραφείς δηλώνουν ότι δεν υπάρχουν αντικρουόμενα συμφέροντα .

Εισαγωγή

η ακτινοθεραπεία σε συνδυασμό με χημειοθεραπεία είναι συνήθως η θεραπεία επιλογής για μικροκυτταρικό καρκίνο του πνεύμονα (SCLC) και πρώιμο στάδιο μη-μικροκυτταρικό καρκίνο του πνεύμονα (NSCLC) [1, 2] . Σύγχρονη ακτινοθεραπεία του καρκίνου του πνεύμονα έχει δει τη μετάβαση από 3D θεραπεία σύμμορφη ακτινοβολία (3D-CRT) με τις πιο προηγμένες και πολύπλοκες τεχνικές όπως η δυναμική θεραπεία σύμμορφη τόξου (DCAT), διαμορφούμενης έντασης ακτινοθεραπεία (IMRT), και ογκομετρική διαμορφωμένο θεραπεία τόξου ( VMAT) [3-6]. Ενώ ο έλεγχος του όγκου έχει βελτιωθεί με αυτές τις τεχνικές κατά τη διάρκεια των ετών, η τοξικότητα της ακτινοβολίας στις κρίσιμες δομές στη θωρακική περιοχή εξακολουθεί να είναι μια μεγάλη ανησυχία.

Η καρδιακή τοξικότητα έχει αναφερθεί στην ακτινοθεραπεία του καρκίνου του μαστού [7 -18], μεσοθωρακίου λέμφωμα [19-21], παιδικού καρκίνου [22, 23], καρκίνο του οισοφάγου [24-26] και το πεπτικό έλκος [27, 28] για πολλά χρόνια. Λόγω της εγγύτητας της προς τις βλάβες, ένα κλάσμα του όγκου καρδιάς συνήθως έλαβε μία σχετικά υψηλή δόση, η οποία συμβάλει στην επαγόμενη από ακτινοβολία καρδιακές παθήσεις (RIHD) όπως η νόσος της στεφανιαίας αρτηρίας, περικαρδίτιδα, καρδιομυοπάθεια και βαλβιδική νόσος [29-35] σε μεγάλο βαθμό. Ορισμένες πρόσφατες μελέτες σχετικά με τη συχνότητα εμφάνισης της καρδιακής νόσου σε γυναίκες υπό αγωγή με ακτινοθεραπεία για καρκίνο του μαστού έδειξε ότι η μέση δόση καρδιά (MHD) ήταν 0,4 με 14 Gy στον καρκίνο του μαστού [11-16], 30 Gy σε καρκίνο του οισοφάγου [26] και 1.6 έως 3.9 Gy σε πεπτικό έλκος [28]. Ο κίνδυνος καρδιαγγειακών παθήσεων βρέθηκε να συσχετίζεται γραμμικά με MHD, και αυξήθηκε κατά 7,4% για κάθε αύξηση κατά 1 Gy σε MHD για τον καρκίνο του μαστού [13], 10,2% το πεπτικό έλκος [27], και το 60% σε παιδιατρικούς καρκίνο [ ,,,0],23]. Σε μια μελέτη των παραγόντων κινδύνου για περικαρδιακή συλλογή (PCE) σε ασθενείς με ανεγχείρητο καρκίνο του οισοφάγου αντιμετωπίζεται με θεραπεία chemoradiation, Wei

et al

. έδειξαν ότι οι υψηλές δόσεις ακτινοβολίας στον περικάρδιο μπορεί να αυξήσει έντονα τον κίνδυνο PCE και ένας τέτοιος κίνδυνος θα μπορούσε να μειωθεί με την ελαχιστοποίηση της δόσης-όγκου του ακτινοβολημένων περικαρδίου και της καρδίας [25]. Προγενέστερες έρευνες επίσης πρότεινε ότι ο όγκος ακτινοβολημένα καρδιά και η απόσταση μεταξύ της καρδιάς και του άκρου πεδίο μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να προβλέψει τη δόση στην καρδιά της ακτινοθεραπείας του καρκίνου του μαστού [17, 18, 36].

Ωστόσο , τα στοιχεία που αφορούν την καρδιακή έκθεση στην ακτινοθεραπεία του καρκίνου του πνεύμονα έχει σε μεγάλο βαθμό απουσιάζει [26, 37-41], ειδικά για τις τεχνικές που χρησιμοποιούνται στη σύγχρονη ακτινοθεραπεία. Στην ομάδα θεραπείας με ακτινοβολία ογκολογία (RTOG) 0623 για SCLC και RTOG 0617, 0813 και 0915 για NSCLC [42-45], η οριακή δόση όγκου συστήθηκε ως 60 Gy σε & lt? 1/3, 45 Gy σε & lt? 2 /3, και 40 Gy σε & lt? 100% της καρδιάς, και το μέγιστο όριο σημείο δόσης για την καρδιά γενικά προτείνεται να μην υπερβαίνει το 105% της συνιστώμενης δόσης. Με μεγάλες δόσεις συνταγή (45 έως 60 Gy για SCLC? ≥66 Gy για NSCLC), η δόση ακτινοβολίας σε ένα κλάσμα του όγκου καρδιάς παρεμπιπτόντως ακτινοβολείται με τις δέσμες θεραπεία θα μπορούσε να είναι σημαντική, ανάλογα με τη θέση του όγκου και της συμμετοχής της της λεμφαδένων του μεσοθωρακίου [29-35]. Ως εκ τούτου, είναι σημαντικό και κλινικά σημαντική για τη διερεύνηση της καρδιακής έκθεσης για ένα καλύτερο έλεγχο της καρδιακής τοξικότητας.

Ενώ έχει αποδειχθεί ότι σύγχρονες προσεγγίσεις με καλύτερη στόχευση και υψηλότερη ενέργεια δέσμης έχουν συμβάλει στην μείωση των καρδιακών κινδύνων για την ακτινοθεραπεία του καρκίνου του μαστού [10], μια συστηματική έρευνα σχετικά με τις σύγχρονες τεχνικές, όπως DCAT, IMRT και VMAT για τη θεραπεία του καρκίνου του πνεύμονα έχει λείπει. Ως εκ τούτου, θα ήταν κλινικά πολύτιμες και επιστημονικά σημαντικές για την αξιολόγηση των δόσεων ακτινοβολίας για την καρδιά και άλλα όργανα στα κινδύνους στη σύγχρονη ακτινοθεραπευτικές διαχείριση του καρκίνου του πνεύμονα.

Υλικά και Μέθοδοι

Ασθενής χαρακτηριστικά

140 ασθενείς με καρκίνο του πνεύμονα θεραπεία του Τμήματος Θεραπευτικής Ακτινολογίας του Yale-New Haven Hospital (YNHH) μεταξύ της 1ης Οκτωβρίου 2007 και 28 Φεβρουαρίου του 2014 συμπεριλήφθηκαν σε αυτήν την αναδρομική μελέτη, μεταξύ των οποίων 25 υποβλήθηκαν σε θεραπεία με DCAT, 70 με IMRT και 45 με VMAT. Η μέση ηλικία των ασθενών κατά τη διάγνωση ήταν 73 (εύρος 38-93), με 75 αρσενικά και 65 θηλυκά. θέσεις όγκου βρέθηκαν ομοιόμορφα κατανεμημένα μεταξύ του δεξιού άνω λοβού (RUL, 31), δεξιά μεσαίο λοβό (RML, 26), το δικαίωμα κάτω λοβού (RLL, 30), το αριστερό άνω λοβό (LUL, 29) και το αριστερό κάτω λοβό (ΔΒΜ, 24 ). Ο όγκος στόχος μέσο σχεδιασμού (PTV) ήταν 176,9 (εύρος, 10,1 έως 1266,8) cm

3.

Σε αυτή τη μελέτη, CTs μόνο ασθενή, τα περιγράμματα των οργάνων, την ηλικία, τα σχέδια των δύο φύλων και τη θεραπεία χρησιμοποιήθηκαν και εξάγονται από Varian Eclipse σύστημα σχεδιασμού θεραπείας. το όνομα ή την ιατρική ΑΔΤ ασθενούς καταγράφηκε ή να χρησιμοποιηθεί. Γι ‘αυτό το ερευνητικό έργο, τα δεδομένα του ασθενούς (CTS και περιγράμματα) αναλύθηκαν ανώνυμα. Εμείς υπέβαλε IRB εφαρμογή μας στο Πανεπιστήμιο του Yale Επιτροπή Ανθρωπίνων Διερεύνηση στις 16 Απριλίου, 2014 και έλαβε IRB έγκριση στις 2 Μαΐου, 2014. Από τη στιγμή που αυτό το ερευνητικό έργο ξεκίνησε τον Ιούλιο του 2014 οι 140 ασθενείς έλαβαν θεραπείες ακτινοθεραπεία τους και άφησε YNHH . Δεδομένου ότι κάθε ασθενής αντιμετωπίζεται στο Τμήμα Θεραπευτικής Ακτινολογίας της YNHH έχει υπογράψει τις μορφές συγκατάθεσή τους να λαμβάνουν θεραπείες ακτινοθεραπείας, συμπεριλαμβανομένων αξονική τομογραφία και τα έντυπα συγκατάθεσης έχουν σωθεί ως μέρος του ηλεκτρονικού ιατρικού φακέλου, εμείς, ως εκ τούτου, δεν επιδιώκουν να επικοινωνήσουν με τους ασθενείς για μια άλλη συναίνεση.

θεραπεία σχεδιασμό

Όλοι οι ασθενείς ακινητοποιήθηκαν με τα δύο χέρια προς τα κάτω σε ένα Pro-Lok συσκευή ακινητοποίησης CIVCO σώματος κατά τη διάρκεια της προσομοίωσης και της θεραπείας παράδοσης (CIVCO Medical Solutions, Coralville, Αϊόβα). Για κάθε ασθενή, η σάρωση 4DCT αποκτήθηκε με Varian σύστημα σε πραγματικό χρόνο διαχείριση θέσης (RPM) v1.7.5 (Varian Medical Systems, Palo Alto, CA) σε 16-φέτα GE LightSpeed ​​αξονικό τομογράφο με πάχος τομής 2.5mm. Ο εσωτερικός όγκος στόχος (ITV) ήταν περίγραμμα από τους γιατρούς με βάση τη μέγιστη προβολή έντασης (ΠΕΠ) του 4DCT. PTV δημιουργήθηκε με την προσθήκη ενός ενιαίου περιθωρίου 7 mm στο ITV. Όλες οι κρίσιμες δομές, συμπεριλαμβανομένης της καρδιάς, των διμερών τους πνεύμονες, το νωτιαίο μυελό, την τραχεία, τον οισοφάγο και το θωρακικό τοίχωμα επίσης ανατομικό. σχέδια θεραπείας παρήχθησαν σε ένα Varian Eclipse σύστημα σχεδιασμού θεραπείας v10.0.28 με 6 ή 10 MV δέσμες φωτονίων. Υπολογισμός δόσης διεξήχθη με τη μέση CT προεξοχή ένταση (ανακατασκευάστηκε από την 4DCT) χρησιμοποιώντας το ανισότροπου Analytical αλγόριθμο (ΑΑΑ) v10.0.28 με διόρθωση ετερογένεια ιστού ενεργοποιημένη.

Ειδικότερα, όλα τα σχέδια DCAT σχεδιάστηκαν για να παραδώσει μια συνολική δόση 22,4 έως 60 Gy στην PTV με 3 έως 12 δέσμες συνεπίπεδα 6 δοκών MV φωτονίων (εκτός από ένα με 10 MV). Για τα σχέδια IMRT, συνολικά 4 έως 12 μη ομοεπίπεδη, μη αντίθετες δέσμες είτε 6 ή 10 MV φωτόνια χρησιμοποιήθηκαν για να παραδώσει 30 έως 70 Gy στην PTV. Παρόλο που οι πιέσεις όγκος δόσης για το στόχο και τα όργανα-at-Risk (OARs) μπορεί να διαφέρει για μεμονωμένα σχέδια IMRT, οι ακόλουθοι στόχοι γενικά πληρούνται: V20 & lt? 30% για τις διμερείς πνεύμονες, η δόση μέση του πνεύμονα (MLD) & lt? 20 Gy, και η μέγιστη δόση & lt νωτιαίου μυελού? 45 Gy. Για τα σχέδια VMAT, μια σειρά από 10 έως 70 Gy συνολικές δόσεις παραδόθηκε με είτε 6 ή 10 MV φωτόνια με την ισόκεντρο τοποθετείται στο γεωμετρικό κέντρο του όγκου PTV. Δύο μερική τόξα 180 ° έως 220 ° περιστρέφονται σε αντίθετες κατευθύνσεις εφαρμόστηκαν αποφεύγοντας όσο των κουπιών όσο το δυνατόν. Οι περιορισμοί όγκος δόσης που χρησιμοποιείται στην αντίστροφη σχεδιασμό VMAT ήταν παρόμοιες με αυτές στα σχέδια IMRT. Όλα τα 140 σχέδια ομαλοποιήθηκαν τέτοια ώστε το 100% isodose γραμμές περιλάμβανε το 95% των PTV.

Καρδιακές έκθεση

Μακροχρόνια καρδιακή θνησιμότητα έχει αποδειχθεί ότι σχετίζεται άμεσα με μέση δόση στην καρδιά [29- 35], η μέγιστη δόση καρδιά [42-45], όπως επίσης και V25 και V30 της καρδιάς [25, 36]. Ως εκ τούτου, έχουμε χρησιμοποιήσει μέση και μέγιστες δόσεις της καρδιάς, καθώς και V25 και V30 ως δοσιμετρικές μετρήσεις για την αξιολόγηση της καρδιακής έκθεση στο DCAT, IMRT και VMAT του καρκίνου του πνεύμονα. Η κατανομή καρδιακή δόση υπολογίστηκαν με την πλήρη τρισδιάστατη σύνολο CT. Τα ιστογράμματα δόσης-όγκου (DVHs) για όλη την καρδιά δημιουργήθηκαν για κάθε σχέδιο θεραπείας. Επιπλέον, τα αποτελέσματα της πλαγίωσης όγκου, το εγγύς απόσταση μεταξύ γεωμετρικό κέντρο της καρδιάς και του πλησιέστερου άκρου του πεδίου θεραπείας (δοκός-προς-καρδιά απόσταση

D

) και ακτινοβολημένα όγκος καρδιάς (

vol

irrad

) στην καρδιακή έκθεση ερευνήθηκαν επίσης (Σχήμα 1).

Η δοκός-προς-καρδιά απόσταση (

D

) θα είναι μία θετική τιμή όταν το γεωμετρικό κέντρο της καρδιάς βρίσκεται έξω από το ακτινοβολημένων όγκου καρδιά, και αρνητική όταν αυτή εμπίπτει στο ακτινοβολημένο όγκο καρδιά.

η

Αποτελέσματα

δόσεις Heart εναντίον των όγκων πλαγίωσης

Μεταξύ των 140 σχεδίων σε αυτή τη μελέτη, η μέση δόση προς την καρδιά κυμαίνονταν μηδέν έως 28,9 Gy, με συνολικό μέσο όρο του 4,5 Gy. Συγκεκριμένα, οι μέσες δόσεις προς την καρδιά βρέθηκαν να είναι 2.3, 5.2 και 4.6 Gy για την DCAT, IMRT και σχέδιο VMAT, αντίστοιχα (Πίνακας 1). Τέσσερις ασθενείς είχαν παραδοθεί περισσότερα από 20 Gy σε MHD. Υπήρχαν 26 ασθενείς (18,6%) που έλαβαν περισσότερο από το 105% της δόσης συνταγή για την καρδιά, και οι όγκοι που βρίσκεται στο κάτω λοβού και του μεγάλου όγκου.

Η

υπήρχαν 87 δεξιάς όγκοι (RUL, RML και RLL) και 53 αριστερής πλευράς όνες (LUL και LLL) σε αυτή τη μελέτη. Οι μέσες δόσεις στην καρδιά ήταν 4.1 Gy για το αριστερό όγκους, ενώ 4,8 Gy για τις σωστές. Όπως φαίνεται στον Πίνακα 1, υπήρχαν λιγότερες διαφορές μεταξύ των αριστερής πλευράς και της δεξιάς πλευράς όγκων από αυτό που αναφέρεται στον καρκίνο του μαστού [12-16]. Επιπλέον, η καρδιά ήταν γενικά καλύτερη προστασία από ακτίνες ακτινοβολία όταν οι όγκοι βρίσκονται στις άνω λοβούς (RUL και LUL) σε σύγκριση με την μέση και κάτω λοβών (RML, RLL και LLL). Η μέση μέση δόση προς την καρδιά για χαμηλότερες όγκους λοβού ήταν 3.6 έως 9.4 φορές περισσότερο από ότι για την ανώτερη όγκους λοβού.

Σε 55 ασθενείς (39,3%), η καρδιά έλαβε διάσπαρτα δόση μόνο του χωρίς την άμεση ακτινοβολία από τη θεραπεία δοκάρια και η μέση διάσπαρτα δόση ήταν 0,3 Gy. Για τους άλλους 85 ασθενείς (60,7%), ένα μέρος της καρδιάς ήταν στα πεδία ακτινοβολίας. Από αυτούς τους 85 ασθενείς, 31 είχαν & gt? 50% του όγκου της καρδιάς στα χωράφια, και 12 είχαν & gt? 90% του όγκου της καρδιάς ακτινοβοληθεί. Όλα τα σχέδια αξιολογήθηκαν για να ακολουθήσει τη σύσταση RTOG όπως ότι το 60 Gy σε & lt? 1/3, 45 Gy σε & lt? 2/3, και 40 Gy σε & lt? 100% της καρδιάς. Σε αυτό το έργο, V30 ήταν & lt? 46% για το σύνολο των 140 σχεδίων που προτείνονται από Wei

et al

. [25], αλλά V25 βρέθηκε & gt? 10% σε 15 σχέδια. Marks

et al

. πρότεινε ότι V25 για όλη την καρδιά θα πρέπει να είναι μικρότερη από 10% για να αποφευχθεί η μακροχρόνια καρδιακή θνησιμότητα [36].

Σημειώστε ότι οι τυπικές αποκλίσεις των μέσων τιμών της δόσης που αναφέρονται στον Πίνακα 1 ήταν μεγάλα, σε σύγκριση με οι τυπικές αποκλίσεις της καρδιάς δόσεων στην ακτινοθεραπεία του καρκίνου του μαστού [11]. Αυτό προκαλείται από την μεγάλη μεταβλητότητα στον πνεύμονα ακτινοθεραπεία του καρκίνου από την άποψη του μεγέθους του όγκου, πλαγίωσης όγκου, δοκού-καρδιά απόσταση δόση συνταγή, καθώς και μορφή θεραπείας.

Επίδραση της δοκού-καρδιά απόσταση στην καρδιακή έκθεση

Φαίνεται στο σχήμα 2 ήταν τρία διαγράμματα διασποράς που απεικονίζουν τη σχέση μεταξύ της μέσης δόσης καρδιά (MHD) και η απόσταση δοκού-καρδιάς (

D

) στην DCAT, IMRT και VMAT του καρκίνου του πνεύμονα. Όπως φαίνεται καθαρά, η δόση ακτινοβολίας στην καρδιά εξαρτάται έντονα από την απόσταση δοκού-προς-καρδιά, ανεξάρτητα από τρόπους θεραπείας. Η εξάρτηση ακολούθησε μια εκθετική τάση σάπια, όπως φαίνεται από τις καμπύλες προσαρμογής που λαμβάνει μια μορφή MHD =

μια

×

exp

(-

β

×

D

). Τα τοποθέτηση παράμετροι (

ένα

,

b

) βρέθηκαν να είναι (5,12, 0,22) για το DCAT, (6,86, 0,30) για το IMRT, και (6,85, 0,31) για το VMAT σχεδιάζει, αντίστοιχα. Οταν το D είναι μεγαλύτερο από μηδέν, η καρδιά εκδόθηκε από το σκεδαζόμενο δόση από τις δέσμες ακτινοβολίας. Η μέση δόση στην καρδιά αυξάνεται με τη μείωση της απόστασης δοκού-προς-καρδιά.

Η

Επίδραση των ακτινοβολημένων όγκου καρδιάς στην καρδιακή έκθεση

Σχήμα 3 σε σύγκριση με τους τρεις τρόπους θεραπείας στο όροι της καρδιακής έκθεσης, ως αποτέλεσμα της μερικής ακτινοβολίας από τις δοκούς θεραπεία. Σε γενικές γραμμές, η μέση δόση στην καρδιά αυξήθηκε γραμμικά με την ακτινοβολημένα όγκο καρδιά (

Τόμος

irrad

) για τους τρεις τρόπους, με τους τοποθέτηση λειτουργίες λαμβάνοντας μια μορφή MHD =

γ

+

δ

×

Τόμος

irrad

. Τα τοποθέτηση παραμέτρους (

γ

,

δ

) βρέθηκαν να είναι (0,50, 0,17) για DCAT, (1,30, 0,28) για IMRT, και (2.13, 0.26) για τα προγράμματα VMAT, αντίστοιχα. Αυτό σημαίνει ότι η μέση δόση που φτάνει στην καρδιά αυξήθηκε κατά 1,7% για DCAT, 2,8% για την IMRT, και 2,6% για VMAT για κάθε αύξηση 10% του όγκου του καρδιακού ακτινοβολείται από τη δέσμη ακτινοβολίας.

Η

συζήτηση

Μείωση της καρδιακής έκθεση με σύγχρονες τεχνικές ακτινοθεραπείας από το 1990

φαίνεται στον πίνακα 2 είναι η σύγκριση της μέσης δόσης καρδιάς που λαμβάνονται από διαφορετικά σχήματα ακτινοθεραπείας που χρησιμοποιούνται στο παρελθόν. Στην ακτινοθεραπεία του καρκίνου του πνεύμονα, η μέση δόση καρδιά καθορίζεται σε αυτή τη μελέτη για το σύνολο των 140 σχεδίων που παραδίδονται 2007-2014 ήταν 4,5 Gy (εύρος, μηδέν έως 28,9), η οποία είναι σημαντικά χαμηλότερη από 24,7 Gy 1995-2007 [40] και 15,5 Gy 2003-2006 [26]. Όπως επισημαίνεται από Demirci

et al

. [10], σύγχρονες προσεγγίσεις συνήθως οδήγησε σε χαμηλότερες καρδιά δόσεις στη ραδιοθεραπεία του καρκίνου του μαστού, ως αποτέλεσμα της καλύτερης στόχευσης και χρήση υψηλότερων δέσμες ενέργειας φωτονίων, σε αντίθεση με τις παλιές τεχνικές όπου οι σχετικά υψηλές δόσεις ανά κλάσμα, φωτόνιο ακτινοβόληση του διμερείς έσω μαστικούς κόμβους, και orthovoltage ή Co-60 εξοπλισμός είχε χρησιμοποιηθεί. Στη σύγχρονη ακτινοθεραπεία του καρκίνου του πνεύμονα, καρδιακές η έκθεση ήταν σε μεγάλο βαθμό μειώνεται με στόχευση απεικονιστικά καθοδηγούμενη και αντίστροφο σχεδιασμό με τη βοήθεια της κανονικής φειδωλοί ιστού.

Η

Σε αυτή τη μελέτη, αναδρομικά διερευνηθεί σχέδια θεραπείας για 140 ασθενείς με καρκίνο του πνεύμονα που έλαβαν θεραπεία με DCAT, IMRT ή VMAT. Κλινικά μιλώντας, όλοι οι τρεις όροι που προβλέπονται επαρκή κάλυψη PTV και αποδεκτή φειδωλός των κρίσιμων δομών, αλλά τη δόση προς την καρδιά στα σχέδια DCAT ήταν η χαμηλότερη μεταξύ των τριών τρόπων (Πίνακας 1, Σχήματα 2 και 3). Ένας λόγος για τη μεγαλύτερη καρδιά φειδωλός στα σχέδια DCAT θα μπορούσε να είναι ότι οι ασθενείς με μικρότερους όγκους όγκου δεσπόζει αγωγή με DCAT στο ίδρυμά μας [46]. Για παράδειγμα, ο μέσος όρος PTV στα σχέδια DCAT ήταν 51,7 (εύρος, 10,1 έως 268,5) εκ

3, σε σύγκριση με 186,9 (εύρος, 11,7 έως 945,2) εκ

3 στα σχέδια IMRT και 231,0 (εύρος, 14,3 έως 1266,8 ) cm

3 στα σχέδια VMAT.

Καρδιακή τοξικότητα σε καρκίνο του πνεύμονα ακτινοθεραπεία

Αρκετές μελέτες έδειξαν ότι η ακτινοθεραπεία συνδυάζεται με τη συχνότητα των RIHD για ασθενείς με καρκίνο του πνεύμονα [26, 37, 39 -41]. Αν και η δόση προς την καρδιά σε ασθενείς με καρκίνο του πνεύμονα ήταν πολύ υψηλότερη από ότι στον καρκίνο του μαστού ή σε ασθενείς της νόσου του πεπτικού έλκους (Πίνακας 2), υπήρξε καμία σημαντική δεδομένα ακόμη για να αποδειχθεί η σχέση μεταξύ της δόσης καρδιά και RIHD σε καρκίνο του πνεύμονα ακτινοθεραπεία [ ,,,0],26, 40], ενώ η αντίστοιχη σχέση έχει εκτενώς αναφερθεί στον καρκίνο του μαστού [13], παιδικού καρκίνου [23], και το πεπτικό έλκος [27]. Δύο βασικοί παράγοντες συνέβαλαν στην έλλειψη δεδομένων: τα χαμηλά ποσοστά επιβίωσης και η μακρά λανθάνουσα κατάσταση της ακτινοβολίας που προκαλείται από καρδιακή νόσο για ασθενείς με καρκίνο του πνεύμονα. Οι σχετικές ποσοστά επιβίωσης 5 ετών για ασθενείς με καρκίνο του πνεύμονα ήταν 17%, ενώ το ποσοστό επιβίωσης για τον καρκίνο του μαστού σε μια τοπική σκηνή ήταν τόσο υψηλό όπως 99% [47]. Ο κίνδυνος καρδιαγγειακής νόσου άρχισαν να αυξάνονται 10 χρόνια μετά την ακτινοβολία για τον καρκίνο του μαστού [7-9, 12, 34] και η νόσος του Hodgkin [19-21].

Δεν υπήρχαν αρχεία των ασθενών που πέθαναν από καρδιακή τοξικότητα στη μελέτη μας. Αξιοσημείωτα, ένας ασθενής με προϋπάρχουσα στεφανιαία νόσο και συμφορητική καρδιακή ανεπάρκεια έλαβαν μέγιστη δόση καρδιά του 67,1 Gy (112% της δόσης συνταγή) σε σχέδιο VMAT του, και ανέπτυξε μια περικαρδιακή συλλογή δεξιά μετά την ακτινοθεραπεία. Ως εκ τούτου, είναι σημαντικό να μειωθεί η καρδιακή έκθεση όσο το δυνατόν περισσότερο για ασθενείς με καρκίνο του πνεύμονα, ειδικά για εκείνους με προϋπάρχουσες καρδιακές ασθένειες [12, 13]. Λαμβάνοντας υπόψη το υψηλό επίπεδο δόσης στην καρδιά και συσχέτιση των RIHD με την δόση την καρδιά στην ακτινοθεραπεία άλλων καρκίνων, η δόση στην καρδιά θα μπορούσε να είναι ένας πιθανός παράγοντας κινδύνου για RIHD σε ακτινοθεραπεία του καρκίνου του πνεύμονα. Μια βάση δεδομένων με μεγαλύτερη παρακολούθησης σχετικά με τις ακτινοβολίες που σχετίζονται με καρδιοπάθειες στην ακτινοθεραπεία του καρκίνου του πνεύμονα θα ήταν ιδιαίτερα επιθυμητό να διεξαχθεί μια συστηματική ανάλυση της μακροχρόνιας θνησιμότητα των RIHD στη σύγχρονη ακτινοθεραπεία του καρκίνου του πνεύμονα [32].

Tumor πλαγίωσης, δοκού-καρδιά απόσταση και ακτινοβολημένα καρδιά όγκο

Ορισμένες πρόσφατες μελέτες σχετικά με την ακτινοθεραπεία του καρκίνου του μαστού έδειξε αυξημένο κίνδυνο για καρδιακή δυσλειτουργία για τις αριστερής πλευράς όγκων [8, 9, 12, 13 , 17]. Ο Πίνακας 2 επίσης έδειξαν ότι η μέση δόση για την καρδιά ήταν υψηλότερο για τις αριστερής πλευράς όγκων από τα δεξιά όψης αυτά. Στην εργασία αυτή, ωστόσο, η μέση δόση καρδιά βρέθηκε να είναι 4.1 Gy για την αριστερή πλευρά όγκους ενώ 4,8 Gy για τις δεξιάς αυτά. Η πλευρική διαφορά της καρδιακής έκθεσης ήταν πολύ λιγότερο σε πνεύμονα ακτινοθεραπεία του καρκίνου, σε σύγκριση με ακτινοθεραπεία του καρκίνου του μαστού. Αυτό είναι εν μέρει λόγω της εγγύτητας της καρδιάς στα σύνορα εφαπτόμενο τομέα όταν άφησε όγκου του μαστού αντιμετωπίζεται. Ένας άλλος λόγος είναι ότι στις θεραπείες DCAT, IMRT και VMAT των καρκίνων του πνεύμονα, οι δέσμες ακτινοβολίας βέλτιστο τρόπο που να είναι σύμφωνη την κατανομή της δόσης στον όγκο του όγκου με ακτίνες που προέρχονται από όλα τα στερεά γωνίες, ανάλογα με τις προτεραιότητες που έχουν τεθεί με διαφορετικούς τρόπους για να αποφευχθεί η υπερβολική δόση στην καρδιά και άλλα OARs. Ως εκ τούτου, η πλευρική διαφορά της καρδιακής έκθεσης σε ομάδα μας από 140 ασθενείς με καρκίνο του πνεύμονα ήταν πολύ μικρότερη σε σύγκριση με του μαστού ακτινοθεραπεία του καρκίνου, με 4.1 Gy για την αριστερή πλευρά όγκους ενώ 4,8 Gy για τις δεξιάς αυτά. θα χρειαστούν περαιτέρω μελέτη με περισσότερα κρούσματα καρκίνου του πνεύμονα για να επιβεβαιωθεί αυτή η κλινική παρατήρηση στο μέλλον.

Η μέση δόση της καρδιάς βρέθηκε να μειώνεται εκθετικά καθώς η απόσταση δοκού-καρδιάς αυξάνεται (Σχήμα 2). Ως τέτοια, η απόσταση δοκός-προς-καρδιά μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να εκτιμηθεί η μέση δόση καρδιά και την επακόλουθη που προκαλείται από ακτινοβολία καρδιακή νόσο σε διάφορες μεθόδους θεραπείας για ραδιοθεραπεία καρκίνου του πνεύμονα [33], παρόμοια με τη μέγιστη απόσταση καρδιά που χρησιμοποιείται για την μέση πρόβλεψη καρδιά δόση στην ακτινοθεραπεία του καρκίνου του μαστού [18].

Όπως φαίνεται στο Σχήμα 3, η μέση δόση καρδιά αυξήθηκε γραμμικά με το ακτινοβολημένο όγκο καρδιά, ανεξάρτητα από τις μεθόδους θεραπείας που χρησιμοποιούνται για την ακτινοθεραπεία του καρκίνου του πνεύμονα. Συγκεκριμένα, για κάθε αύξηση 10% σε ακτινοβολημένα όγκο της καρδιάς, το ποσοστό μέση δόση καρδιά αυξήθηκε κατά 2,8% για τα σχέδια IMRT, 2,6% για τα σχέδια VMAT και 1,7% για τα σχέδια DCAT. Δεδομένου ότι οι κατανομές δόσης υπολογίστηκαν από το σύστημα σχεδιασμού θεραπείας με ακρίβεια ± 2% για την αβεβαιότητα της δόσης, και η δόση αξιολογείται από διαφορετικούς οργανισμούς σε διαφορετικές χρονικές στιγμές ποικίλει σε μεγάλο βαθμό, ως εκ τούτου, είναι πολύ ευεργετικό για να εξετάσει την απόσταση δοκού-καρδιά και την ακτινοβολία της καρδιάς όγκος συλλογικά στη ακτινοθεραπευτικές διαχείριση του καρκίνου του πνεύμονα, ώστε να μεγιστοποιηθεί διαφυλάσσει τον καρδιάς [17]. Επιπλέον, οι εν λόγω δείκτες μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να προβλέψει τον κίνδυνο για RIHD εάν το ολοκληρωμένο σύστημα της καρδιακής τοξικότητας στην ακτινοθεραπεία του καρκίνου του πνεύμονα είναι εγκατεστημένος στις μελλοντικές μελέτες.

Αυτή η μελέτη αποτελεί το πρώτο βήμα προς την απόκτηση μια βαθύτερη κατανόηση των η καρδιακή έκθεση κατά τη διάρκεια της ακτινοθεραπείας του καρκίνου του πνεύμονα στη σύγχρονη εποχή. Η καρδιακή έκθεση μειώθηκε από τις σύγχρονες τεχνικές για ασθενείς με καρκίνο του πνεύμονα, αλλά ήταν ακόμα υψηλότερη από ότι μεταξύ άλλων ασθενείς με καρκίνο. Εμείς παρέχονται δύο δείκτες (δηλαδή, δοκού-καρδιά απόσταση και ακτινοβολημένα όγκος καρδιάς) για την εκτίμηση της μέσης δόσης καρδιά που θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν ως δυνητικούς παράγοντες κινδύνου που σχετίζονται με RIHD αντί να χρησιμοποιεί μόνο την μέση δόση καρδιά στο μέλλον μελέτη.

Αυτή η μελέτη αξιολόγησε τη δόση για το σύνολο της καρδιάς χωρίς πληροφορίες δόση των υπο-όγκου και δομών στην καρδιά, όπως η στεφανιαία αρτηρία και του περικαρδίου. Παρά το γεγονός ότι 140 σχέδια παραδίδονται με DCAT, IMRT ή VMAT μεταξύ του 2007 και του 2014 έχουν διερευνηθεί, καμία μελέτη συσχέτισης της RIHD με την καρδιακή έκθεσης έχει ολοκληρωθεί όπως θα απαιτείται πλέον παρακολούθηση για να προσδιοριστεί το μοτίβο και την επικράτηση της ακτινοβολίας που προκαλείται από καρδιακή ασθένειες στους ασθενείς του πνεύμονα.

Συμπέρασμα

Η μέση δόση προς την καρδιά σε 140 ασθενείς με καρκίνο του πνεύμονα που έλαβαν θεραπεία με DCAT, IMRT ή VMAT ήταν 4,5 Gy, μειωμένα κατά 82% σε σύγκριση με τις συμβατικές τεχνικές χρησιμοποιούνται στη δεκαετία του 1990. Η πλευρική διαφορά της μέσης δόσης καρδιά ήταν μικρό, με 4.1 Gy για τις αριστερής πλευράς όγκων έναντι 4,8 Gy για τις δεξιάς αυτά. Επιπλέον, η μέση δόση καρδιά βρέθηκε να μειώνει εκθετικά με την απόσταση δοκού-προς-καρδιά, αυξάνοντας παράλληλα γραμμικά με τον ακτινοβολημένο όγκο καρδιάς, η οποία θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για τη διερεύνηση της συσχέτισης του κινδύνου RIHD με την έκθεση της καρδιάς σε ακτινοθεραπεία του καρκίνου του πνεύμονα.

Υποστήριξη Πληροφορίες

πίνακα S1. Η μέση δόση στην καρδιά ως συνάρτηση της απόστασης από την καρδιά στην άκρη δοκού για (α) DCAT, (β) IMRT και (γ) τα σχέδια VMAT.

Αυτά ήταν τα αρχικά δεδομένα για Σχ 2.

doi: 10.1371 /journal.pone.0144211.s001

(XLSX)

S2 πίνακα. . Η μέση δόση στην καρδιά σαν μία συνάρτηση του όγκου ακτινοβολημένων καρδιάς για (α) DCAT, (β) IMRT και (γ) τα σχέδια VMAT

Αυτά ήταν τα αρχικά δεδομένα για το Σχήμα 3.

DOI: 10.1371 /περιοδικό .pone.0144211.s002

(XLSX)