Die Wirkung der Dosiseskalation auf Magen-Toxizität bei unteren Speiseröhren-Behandlung von Tumoren: eine strahlenbiologische investigation

Die Wirkung der Dosiseskalation auf Magen-Toxizität bei unteren Speiseröhren-Behandlung von Tumoren:
Verwenden strahlenbiologischen Modellierung eine strahlenbiologische Untersuchung
Zusammenfassung
Zweck zu schätzen normale Gewebetoxizität untersucht diese Studie die Auswirkungen der Dosiseskalation für die gleichzeitige Radiochemotherapie Therapie (CRT) in unteren Drittel Tumoren der Speiseröhre auf den Magen.
Methoden und Materialien 10 Patienten mit unteren Drittel Speiseröhrenkrebs
vom Anwendungsbereich ausgewählt wurden 1 Datenbank (ISCRT47718479) mit einem mittleren Planungszielvolumen (PTV) von 348 cm 3. Die Original-3D-konforme Pläne (50Gy 3D) für neu erstellte RapidArc Pläne verglichen wurden von 50Gy RA und 60Gy RA, wobei letztere eine gleichzeitige integrierte Boost (SIB) Technik mit einem Boost-Volumen, pTV2 verwenden. Dosis-Volumen-Metriken und Schätzungen von normalem Gewebe Komplikation Wahrscheinlichkeit (NTCP) verglichen.
Ergebnisse
Es gab einen signifikanten Anstieg der NTCP der Magenwand, wenn sie von der 50Gy bewegen RA zum 60Gy RA Pläne (11-17%, Wilcoxon-Test, p
= 0,01). Es gab eine starke Korrelation zwischen den NTCP Werten der Magenwand und das Volumen der Magenwand /PTV 1 und Magenwand /pTV2 Überlappungsstrukturen (R
= 0,80 und R
= 0,82 beziehungsweise) für die 60Gy RA-Pläne.
Fazit
Strahlenbiologischen Modellierung deutet darauf hin, dass die vorgeschriebene Dosis zu 60Gy Erhöhung kann mit einem signifikant erhöhten Risiko für Toxizität in den Magen in Verbindung gebracht werden. Es wird empfohlen, dass Magen-Toxizität engmaschig überwacht werden, wenn Patienten mit unteren Drittel Tumoren der Speiseröhre mit 60Gy behandeln.
Einführung
Die Inzidenz der unteren Drittel der Speiseröhre Tumoren in den meisten westlichen Bevölkerung steigen [1] und es wird immer deutlicher, dass Chemo-Strahlentherapie (CRT) ist jetzt eine gültige Alternative zur chirurgischen Resektion bei der Behandlung sowohl von Speiseröhren und gastroösophagealen Übergang (GEJ) Krebs [2] & [3]. Es hat sich ein kombinierter Ansatz führt zu einer deutlich höheren Gesamtüberlebensrate gezeigt worden, im Vergleich zu entweder Chemotherapie oder Strahlentherapie allein [4] & [5]. Allerdings Wiederholung lokale in-Bereich ist nach wie vor der Hauptgrund für ein Therapieversagen [6] folgende endgültige CRT, mit > 75% davon innerhalb des Bruttotumorvolumen auftritt (GTV), wenn die Standard-Strahlendosis von ≈ 50Gy geliefert. Tatsächlich trägt ein Lokalrezidiv auch zu einer schlechteren Prognose in GEJ Karzinom [3].
In der Theorie eine höhere Strahlendosis an den Tumor abgegeben in höheren lokalen Kontrollrate führen. Es ist jedoch nur mit den jüngsten technologischen Fortschritte in der Strahlentherapie (RT) Planung und Lieferung, dass die Fähigkeit, eine erhöhte Dosis auf den Tumor zu liefern, während Dosis zu normalen, gesunden Gewebe zu minimieren und Risikoorgane (OAR) immer möglich [7]. Erhöhte Tumorkontrolle Wahrscheinlichkeit (TCP) sollte daher erreichbar sein, indem die Standarddosis verschreibungspflichtig über ≈ 50Gy erhöhen. Eine retrospektive Studie von Zhang et al. [8] gefunden, daß es in ihrer Patientengruppe signifikant höhere Gesamtüberleben war, wenn der Patient in einer Gruppe mit hoher Dosis behandelt wurde (> 51Gy) oder eine Gruppe mit niedriger Dosis (< 51Gy), während Geh et al. fand eine Dosis-Wirkungs-Beziehung zwischen steigenden vorgeschriebenen Strahlentherapie Dosis und pathologische komplette Response [9] da war. Bedford et al. [10] fand auch, dass konforme Techniken das Potenzial einer 5-10Gy Erhöhung der Dosis auf die GTV bis 60Gy mit akzeptablen Anstieg der Toxizität geliefert angeboten. Die Organe am meisten gefährdet
wenn Ösophagus Strahlentherapie Planung der Behandlung und für die der strengsten Dosisbeschränkungen werden üblicherweise angewendet sind das Herz, die Lunge und Rückenmark. Speiseröhrenkrebs Fällen wird daher gemäß einer Kombination für diesen Organen der erreichbaren Dosis des Umfangs des Planungsbehandlungsvolumen (PTV) und dem Treffen der Dosisbeschränkungen geplant werden. Die SCOPE-1-Studie wurde mit CRT niedrigen Raten von akuten und späten Toxizität gezeigt mit 4 Zyklen von Cisplatin und Capecitabin, mit Zyklen drei und vier gegeben gleichzeitig mit 50 Gy in 25 Fraktionen von Strahlentherapie [11]. Allerdings war die 24 Wochen störungsfreie Überleben signifikant besser in der CRT nur der Arm als die CRT und Cetuximab Arm (76 · 9% (90% Konfidenzintervall 69 · 7-83 · 0) vs 66 · 4% (58 · 6 -73 · 6)) und Cetuximab wird daher nicht in zukünftigen klinischen Studien vorgetragen werden. Die Arbeiten von dieser Gruppe in der Vorbereitung für die bevorstehende SCOPE-2-Studie [12] hat gezeigt, dass eine Dosiseskalation auf 62.5Gy Mitte der Speiseröhre Patienten ist möglich, mit der zusätzliche Dosis können ohne Überschreitung der OAR Dosisbeschränkungen geliefert werden in 75% der Patienten. Allerdings hat die Dosiseskalation noch nicht in unteren Speiseröhren-Krebsarten untersucht, wenn die zugegebene Nähe des relativ strahlenempfindlichen Magen einen zusätzlichen planerische Herausforderung stellt [13]. Mit der Rolle der Eskalation Strahlentherapie Dosis als Forschungsschwerpunkt identifiziert [14] für die Ergebnisse zu verbessern, ist es wichtig, das erhöhte Risiko zu quantifizieren, dass dies in Websites wie der unteren Speiseröhre darstellen können, wo klinische Evidenz für Dosis-Toxizität Korrelation für benachbarte Organe ( wie Magen) fehlt. Diese Planung Studie soll daher mit einem Fokus auf Toxizität für den Magen, um die Durchführbarkeit der unteren Speiseröhren-Dosiseskalation zu untersuchen.
Methoden und Materialien
10 Patienten mit Tumoren im unteren Bereich (Zentrum des Tumors bei 32-40 cm aus zurück von Zähnen über endoskopische Ultraschall (EUS) gemessen) wurden nach dem Zufallsprinzip ausgewählt aus beiden Armen der SCOPE 1 Datenbank und ihre Einstufung als unteren Bereich Tumoren visuell bestätigt. Scope1 wurde von der Forschungsethikkommission für Wales und hat die Genehmigung der Arzneimittel und Gesundheitspflege-Produkt Regulatory Agency werden durchgeführt im Vereinigten Königreich ethisch genehmigt. Die Teilmenge hatte eine Reihe von Planungszielvolumen (PTV1) 219-484 cm 3 und einem mittleren Volumen von 348 cm 3, ähnlich wie die des gesamten SCOPE 1-Kohorte (Mittelwert 327 cm 3 ). Die GTVs und Ruder gemäß dem Protokoll UMFANG umrissen wurden wieder verwendet.
PTV 1 wird durch Zugabe von 1 cm isotropcially dem klinischen Behandlungsvolumen (CTV), sich durch Zugabe von 1 cm radial und 2 cm kranial und kaudal angebaut ( entlang der Achse der Speiseröhre) an die GTV und kann die Magenschleimhaut an der unteren Grenze sind. Für die Zwecke dieser speziellen Studie und die Verwendung des simultanen integrierten boost (SIB) -Technik für eine Dosissteigerung wurden weitere Strukturen ebenfalls erstellt. Ein pTV2 (Boost Volumen) wurde geschaffen, um die Dosis Pläne eskaliert durch einen isotropen 0,5 cm Rand bis zum GTV Zugabe von einer Studie von Hawkins et al unterstützt. [15] und was die Technik, die in der Studie SCOPE 2, wo die Margen nicht auf Tumorposition abhängig eingestellt werden [12]. Das Protokoll ging nicht auf Magenfüllung oder ohne Dosisbeschränkungen für dieses Organs spezifisch. Es gab keine Einschränkungen oder Protokoll den Füllungszustand des Magens in der SCOPE-1-Studie in Bezug auf und damit für die Patienten in dieser Studie. Der Magen wurde als (a) ganze Organ konturiert und (b) Magenwand. Die Magenwand Volumen wurde durch die Schaffung einer ringartigen Struktur erzeugt, um den Außen 5 mm des gesamten Magen Umrisses umfasst. Dies wurde eine zufriedenstellende Annäherung der Magenwanddicke bereitzustellen gezeigt [16] & [17]. Darüber hinaus wurden die Magen und Magenwandstrukturen in das Volumen unterteilt, die innerhalb PTV1 (Magen-In und StomachWall-In) und außerhalb PTV1 (Magen-Out und StomachWall-Out) war. Spezifische Dosisbeschränkungen wurden für jede der SIB Pläne (Tabelle 1) gegeben, basierend auf den Empfehlungen der quantitativen Analyse von normalem Gewebe Effekte in der Klinik (QUANTEC) Papier für die Dosisvolumeneffekte im Magen und Dünndarm [18]. Eine SIB Dosis von 60Gy in 25 Fraktionen wurde als klinisch sinnvoll zu sein und wird nach vorne innerhalb einer laufenden prospektiven Dosis-Eskalationsstudie (SCOPE 2) .Tabelle 1 Dosisbeschränkungen für Strahlentherapie Pläne
Dosisbeschränkungen
genommen
Dosis-Volumen-Beschränkungen
PTV1 (50 Gy)
V95% (47,5 Gy) > 95%
Dmax (0,1 cc) < 107% (53,5 Gy)
pTV2 (60 Gy)
V95% (57 Gy) > 95%
Dmax (0,1 cc) < 107% (64,2 Gy)
Lung
Dosis <bedeuten; 20 Gy
V20Gy < 25% Mein Herz
mittlere Dosis < 25 Gy
V30Gy < 45% ein
V40Gy < 30% b
CordPRV
Dmax (0,1 cc) < 40 Gy (45 Gy erlaubt)
Leber
V30Gy < 60%
Einzelne Kidneys
V20Gy < 25%
StomachInc
Max Dosis < 60Gy
StomachOutc
Max Dosis < 45Gy
aApplies nur 50GyRA und 60GyRA plant
bApplies nur 50Gy3D
cApplies plant nur 60GyRA plant
Alle Behandlungsplanung in der Eclipse-Version 10 (Varian, Palo Alto, CA) durchgeführt wurde. Die Original-3D-konforme Pläne wurden im DICOM-Format importiert und die Dosen mit dem AAA-Algorithmus mit einem 2,5-mm-Raster neu berechnet. RapidArc (RA) Pläne wurden unter Verwendung von 2 Bögen von 360 erzeugt 0, im Uhrzeigersinn und gegen den Uhrzeigersinn mit einem Kollimator Drehung von ± 10 0. Die 50Gy 3D-konforme Pläne (50Gy 3D) wurden dann im Vergleich zu 50Gy RapidArc Pläne (50Gy RA) und Plänen mit einem zusätzlichen gleichzeitig integriert Schub von 60Gy zu pTV2 (60Gy RA) (siehe Abb. 1). Dosisbeschränkungen sind in Tabelle 1 und zusätzliche Dosis-Volumen-Metriken wurden für jede Struktur (Tabelle 2) berechnet. Patient 6 wurde ursprünglich 50Gy geplant mit RA daher ein 50Gy 3D-Plan wurde in diesem Fall nicht erstellt. Feige. 1 ein 50Gy3D Plan mit GTV, PTV und Magen zu skizzieren. b 50GyRA Plan mit GTV, PTV und Magen zu skizzieren. c 60GyRA Plan mit GTV, pTV2, PTV und Magen zu skizzieren. Outlines: GTV- gestrichelte orange, PTV- gestrichelte rote, PTV2- gestrichelte blaue, gestrichelte Magen- grün
Tabelle 2 Dosisvolumen Metriken für alle Strahlentherapie Pläne
von Dosis-Volumen-Metriken, TCP und NTCP Werte

50Gy3D
50GyRA
60GyRA
Wilcoxon-Test
Median (Bereich)

Median (Bereich)
Median (Bereich)
50Gy3D-50GyRA
50Gy3D-60GyRA
50GyRA-60GyRA
PTV1
V95%
98,2 (96,0-100)
99,1 (95,2-100)
97,0 (95,0-98,2)
Z = 0,53 (p = 0,57
)
Z = 1,07 (p
= .28)
Z = 1,36 (p
= .17)
pTV2 (GTV + 0,5 cm)
V95%
95,1 (92,4-97,4)
TCP (%) Geh
38,7 (37,5-41,1)
37,8 (37,5-38,7)
50,9 (50,7-51,4)
Z = 2,11 (p = .04
)
Z = 2,67 (p
= .01)
Z = 2,81 (p
= .01)
Lung
mittlere Dosis (Gy)
9,8 (6,0-11,1 )
10,2 (5,8-14,3)
10,7 (6,4-15,2)
Z = 1,78 (p
= .07)
Z = 2,40 (p = .02
)
Z = 2,80 (p
= .01)
V13Gy (%)
26,8 (20,0-35,9)
32,8 (15,1-51,6)
34,4 (18,0-54,2)
Z = 2,19 (p
= .03)
Z = 2,55 (p
= .01)
Z = 2,09 (p = .04
)
V20Gy (%)
19,7 (12,3-24,3)
11,3 (4,6-17,4)
15,6 (6,5-23,4)
Z = 2,55 (p
= .01)
Z = 1,72 (p
= .09)
Z = 2,81 (p
= .01)
NTCP (%) De Jaeger
5,1 (1,9-6,0)
4,3 (2,8-8,0)
4,7 (3,1-9,0)
Z = 1,49 (p
= .14)
Z = 2,09 (p
= .04)
Z = 2,80 (p =
.01) Mein Herz
mittlere Dosis (Gy)
26,8 (13,9-31,2)
21,2 (14,6-23,6)
20,2 (16,4-23,2)
Z = 1,68 (p
= .09)
Z = 1,58 (p
= .11)
Z = 0,15 (p = 0,88
)
V30Gy (%)
55,1 (9,7 -67,9)
17,2 (8,2-25,3)
18,7 (10,3-22,6)
Z = 2,67 (p
= .01)
Z = 2,55 (p = .01

) Z = 0,87 (p = 0,39
)
V40Gy (%)
16,2 (5,9-24,5)
10,1 (4,5-14,8)
10,6 (5,6-13,6)
Z = 2,67 (p
= .01)
Z = 2,67 (p
= .01)
Z = 1,58 (p
= .11)
NTCP ( %) Gagliardi
8,9 (3,1-12,8)
4,9 (2,2-7,3)
6,1 (2,9-7,9)
Z = 1,90 (p
= .06)
Z = 1,38 (p
= .17)
Z = 2,80 (p
= .01)
Magen
Dosis Mittlere (Gy)
29,8 (5,5-44,2)
24,1 (5,4-40,4)
23 (6,5-36,1)
Z = 1,17 (p
= .24)
Z = 0,97 (p
= .33)
Z = 1,60 (p
= .11)
Max Dosis (Gy)
52,6 (49,6-53,4)
51,9 (42,4-52,9)
60,9 (51,6-61,6)
Z = 0,83 (p = 0,41
)
Z = 2,61 (p
= .01)
Z = 2,81 (p
= .01)
V45 (cc)
47,3 (7,3-80,4)
32,8 (0-49,8)
34,3 (5,4-25,4)
Z = 2,60 (p
= .01)
Z = 2,50 (p =
.01)
Z = 0,36 (p = 0,72
)
V50 (cc)
31,5 (0-23,4)
17,7 (0-14,8)
21,4 (2.2- 19.2)
Z = 2,31 (p
= .02)
Z = 1,78 (p
= .07)
Z = 1,27 (p = .20
)
StomachIn max Dosis (Gy)
52,6 (49,6-53,4)
51,9 (42,4-52,9)
60,9 (51,6-61,6)
Z = 0,77 (p = 0,44
)
Z = 2,61 (p
= .01)
Z = 2,81 (p
= .01)
StomachOut max Dosis (Gy)
51,4 (49,4-53,1)
44,4 (36,6-43,6)
44,8 (42,3-46,1)
Z = 1,76 (p
= .07)
Z = 1,79 (p
= .07)
Z = 0,14 (p = 0,88
)
NTCP (%) Burman
0,6 (0-2,5)
0,2 (0-1,3)
0.3 (0-3,4)
Z = 2,38 (p
= .02)
Z = 0,35 (p = 0,73
)
Z = 2,03 (p = .04
)
Magenwand
mittlere Dosis ( Gy)
29,5 (8,2-42,6)
22,9 (7,9-38,7)
22,4 (9,1-35,0)
Z = 0,97 (p
= .33)
Z = 0,76 (p
= .45)
Z = 0,87 (p = 0,39
)
Max Dosis (Gy)
52,6 (49,6-53,4)
51,9 (43,4-52,9)
61 (51,6-61,6)
Z = 0,77 (p = 0,44
)
Z = 2,55 (p
= .01)
Z = 2,81 (p
= .01)
V45 (cc)
28 (6,2-39,9)
17,9 (0-26,9)
17,9 (5,4-25,4)
Z = 2,19 (p =
.03)
Z = 2,19 (p
= .03)
Z = 0,46 (p
= .65)
V50 (cc)
15,8 (0-23,4)
9.1 (0-14,8)
9.2 (2,2-19,2)
Z = 2,31 (p
= .02)
Z = 1,48 (p
= .14)
Z = 1,28 (p
= .20)
NTCP (%) Feng
17,4 (3,5-24,9)
11,1 (3,6-18,9)
17,5 (3,2-39,4)
Z = 1,72 (p
= .09)
Z = 1,99 (p
= .05)
Z = 2,70 (p
= .01)
Cord PRV
Dmax 0,1 cc (Gy)
36,9 (16,1-41,3)
31,1 (26,2-44,1)
34,9 (28,4-39,6)
Z = 0,47 (p = 0,64
)
Z = 0,18 (p = 0,86
)
Z = 1,67 (p
= .10)
Strahlenbiologischen Modellierung von TCP unternommen wurde von Geh abgeleitet unter Verwendung der Parameter et al. [9]. Diese multivariate logistische Regressionsmodell wurde unter Verwendung von Daten aus 26 präoperativen CRT-Studien in Speiseröhrenkrebs gebaut und war ein guter Vertreter der SCOPE 1 Patientenkohorte betrachtet. Die TCP-Modellierung wurde bin weise in Microsoft Excel durchgeführt unter Verwendung und Parameter werden von Geh et al. in ihrer ursprünglichen Papier gefunden [9]. Differential Dosis-Volumen-Histogramme (DVH) für jede Struktur berechnet wurden in CERR- Verwendung Matlab-Skripte in-house entwickelt [19] vor, um relativ den angestrebten in Microsoft Excel konvertiert. TCP wurde berechnet als: $$ TCP (z) = \\ frac {\\ exp \\; (z)} {1 \\ kern0.5em + \\ kern0.5em \\ exp \\; (z)} $$ wobei z = a 0 + a 1 Gesamt RT Dosis + a 2 gesamt RT Dosis × Dosis pro Fraktion + a 3 Dauer + a 4 Alter + a 5 5FU Dosis + a 6 Cisplatin-Dosis. Die α /β 4.9Gy.Normal Gewebe Komplikation Wahrscheinlichkeit (NTCP) Modellierung wurde in Eclipse biologische Evaluierung Modul mit dem ganzen Herzen Volumenmodell von Gagliardi et al. [20] und für die Lunge, die Modellparameter von De Jaeger et al. [21], die eine Strahlenpneumonitis (RP) von Grad 2 oder höher voraus. NTCP Modelle für den Magen sind begrenzt, daher wurde die Modellierung erfolgt mit den am meisten relevant beurteilt. Der ganze Magen wurde mit Hilfe von Parametern von Burman et al abgeleitet modelliert. [22] mit der Endpunkt Ulzerationen zu sein, während die Magenwand Parameter von Feng abgeleitet wurden et al. [23], die Modellierung der Wahrscheinlichkeit von ≥3 Grad Magenblutungen.
Die Daten wurden mit Hilfe der SPSS Statistik-Paket Version 20.0.0 (IBM) analysiert, und die Ergebnisse werden als Median (Bereich) angegebenen Werte. Sowohl die Z-Score und der P
-Werte berechnet wurden.
Ergebnisse | Tabelle 2 zeigt die Dosis-Volumen-Metriken und die Ergebnisse des Wilcoxon-Test für alle Strahlentherapie Pläne. Eine angemessene Zieldosis Deckung war möglich für alle Patienten in allen Behandlungsmodalitäten, wenn die Abdeckung von PTV1 (Tabelle 2) unter Berücksichtigung. 4 Patienten konnte die Mindestdeckungssumme von pTV2 mit der Mindestdeckung wird von 92,4% zu erreichen. Alle OAR Dosis für das Herz und Lunge wurden für alle Patienten für alle Behandlungspläne erfüllt. 6 Patienten konnte die Magen-In-Einschränkung zu treffen und 1 konnte den Magen-Out-Einschränkung für die 60Gy RA Pläne zu erfüllen. Alle anderen Dosisbeschränkungen in Tabelle 1 erfüllt waren.
Es war ein Mittelwert 1,0% sinken (-3,0%, 0,6%) in TCP vom 50Gy 3D zu den 50Gy RA Pläne, einen durchschnittlichen Anstieg von 12,0% (9,9%, 13,6%) in TCP aus den 50Gy 3D-Pläne an die 60Gy RA Pläne und einem mittleren Anstieg von 13,0% (12,4%, 13,4%) in TCP vom 50Gy RA Pläne für die 60Gy RA-Pläne. Für NTCP gab es eine mittlere Abnahme von 3,4% (-6,3%, 0%) für das Herz aus dem 50Gy 3D zum 50Gy RA-Pläne, eine mittlere Abnahme von 2,2% (-4,9%, 2,0% ) aus dem 50Gy 3D zu den 60Gy RA Pläne und einem mittleren Anstieg von 1,2% (0,5%, 2,0%) in NTCP für das Herz aus dem 50Gy RA zu den 60Gy RA Pläne . Für Lunge war es eine durchschnittliche Zunahme von 0,4% (-0,8%, 2,2%) in NTCP vom 50Gy 3D zu den 50Gy RA-Pläne, eine durchschnittliche Zunahme von 1,0% (-0,6%, 3,2%) von 50Gy 3D 60Gy RA und einem mittleren Anstieg von 0,6% (0,1%, 1,2%) aus der 50Gy RA zu den 60Gy RA-Pläne.
für den Magen und Magenwand die Variation in NTCP zwischen Patienten war beträchtlich. Die Patienten 1, 2, 6 & 8 alle hatten Magen NTCP Werte < 0,03% für alle Behandlungspläne, während der größte Wert von 3,4% für einen Patienten war die 60Gy geplant mit RA-Technik. Die Magenwand-Modell, das Modelle einen anderen Endpunkt zeigte deutlich größere absolute Werte von NTCP, die größte ist 39,4% für einen Patienten mit dem 60Gy RA Plan behandelt. In der gesamten Studie gab es eine mittlere Abnahme der Magenwand NTCP von 3,1% (-6,5, 0%) von den 50Gy 3D-Pläne zur 50Gy RA-Pläne, eine durchschnittliche Zunahme von 5,9% (-4,7 , 18,7%) in NTCP vom 50Gy 3D zu den 60Gy RA Pläne und einem mittleren Anstieg von 8,2% (-0,4, 21,3%) in NTCP vom 50Gy RA zum 60Gy RA Pläne (NTCP Werte siehe Abb. 2). Feige. 2 NTCP für ganze Magenwand für 50Gy3D, 50Gy3D und 60GyRA Strahlentherapie Pläne
Wenn die NTCP Modellierung auf das Volumen außerhalb des Boost-Volumen (pTV2) begrenzt ist, war es in der Regel eine kleinere Differenz zwischen den NTCP Werte zwischen den Plänen. In diesem Fall gab es eine mittlere Abnahme von 3,4% (-7,4%, 0,3%) aus der 50Gy 3D zum 50Gy RA Pläne, eine mittlere Abnahme von 0,9% (4,7%, 1,0%) in NTCP vom 50Gy 3D zum 60Gy RA-Pläne, und einem mittleren Anstieg von 2,3% (-0,4%, 6,9%) in NTCP vom 50Gy RA zu den 60Gy RA Pläne ( Fig. 3). Feige. 3 NTCP für Magenwand minus pTV2 für 50Gy3D, 50Gy3D und 60GyRA Strahlentherapie Pläne
Tabelle 3 die Pearson-Korrelationskoeffizienten zwischen dem Magen und Magenwand Volumina und die damit verbundenen Dosis Metriken zeigt. Man kann sehen, wie die stärksten Korrelationen zwischen den Magenwand Volumina in jeden Plan sind und der Mittelwert wird durch diese Volumina (0,63, 0,66 und 0,66 für die 50Gy 3D, 50Gy RA und 60Gy RA empfangen .Tabelle 3 Pearson Korrelationskoeffizienten zwischen Magen, Magenwand Volumen und Dosis-Metriken bezeichnet)
Pearson Koeffizient
50Gy3D
50GyRA

60GyRA
Magen-Volume - Magen 0,35
0,60
0,61
Magen Volumen
mittlere Dosis - Magen-Max Dose
-0,19
0,12
0,55
Magen Band - Magen-V45
0,16
0,08
-0,02
Magen-Volume - Magen-V50
0,11
0.05
-0,04
Magenwand Volume - Magenwand Mittlere Dose
0,63
0,66
0,66
Magenwand Volume - Magenwand Max Dose
-0,12
0,32
0,68
Magenwand Volume - Magenwand V45
0,23
0,21
0,12
Magenwand Volume - Magenwand V50
0,38
0,22
0,04
Sechs Patienten während alle eine Überlappung zwischen dem GTV und pTV2 und Magenwand Struktur hatte Patienten, die eine Überlappung zwischen dem PTV1 und Magenwand Strukturen hatte. Es gab eine starke Korrelation zwischen dem NTCP Wert und die Magenwand Struktur /PTV1 lappender Struktur Volumen für alle Behandlungspläne (Pearson-R
= 0,80, 0,77 und 0,77 für die 60Gy RA, 50Gy RA und 50Gy 3D-Pläne beziehungsweise). Feige. 4 zeigt die Korrelation zwischen NTCP und die Magenwand /PTV1 lappender Struktur Volumen für die 60Gy RA-Pläne. Feige. 4 NTCP vs ganze Magenwand /PTV1 lappender Struktur Volumen für 60GyRA Strahlentherapie Pläne
Es gab auch eine starke Korrelation zwischen dem NTCP Wert und die Magenwand /pTV2 lappender Struktur Volumen für die 60Gy RA Plan (R
= 0,82) (Fig. 5). Feige. 5 NTCP vs ganze Magenwand /pTV2 lappender Struktur Volumen für 60GyRA Strahlentherapie Pläne
Diskussion
Diese Studie hat gezeigt, dass mit der SIB-Technik ist es möglich, eine Dosis von 60Gy an den Tumor während die Einhaltung aller Standard-OAR Dosis zu liefern Einschränkungen für unteren Speiseröhre Tumoren.
Es wird anerkannt, dass die TCP-Modell in dieser Untersuchung verwendet nicht für Cetuximab Verwaltung nicht berücksichtigen, werden jedoch Cetuximab nicht in der SCOPE-2-Studie, bei der diese Studie zielte darauf ab, verabreicht werden. Eine Stärke des TCP-Modell von Geh et al vorgeschlagen. ist, dass es eine breite Palette von Studien, und es wurde daher als die am besten geeignete Kombination hier zu verwenden. Es hat sich gezeigt, dass es eine kleine Verringerung (< 1%) in TCP, wenn die 50Gy 3D Pläne dem 50Gy RA Pläne verglichen werden. Es gab eine höhere Lunge bedeuten V13Gy, sondern reduziert V20Gy, Herz V30 /40gy, Magen-V45 /50 cc und Magenwand V45 /50 cc. Wenn die 50Gy Vergleich RA zum 60Gy RA plant es einen signifikanten Anstieg in TCP war, sondern auch eine Erhöhung der mittleren Dosis Parameter für die Lunge (siehe Tabelle 2). Es gab einen signifikanten Anstieg der mittleren TCP (≈12) geht von der 50Gy 3D zum 60Gy RA-Plan. Vergleicht man 50Gy 3D und 50Gy RA, gab es einen statistisch signifikanten Anstieg der Lungen V13Gy, die durch die geringe Dosis Wasch erklärt werden kann, die mit RapidArc Typ Behandlungspläne jedoch V20Gy reduziert und die Lungen NTCP bedeuten von 5,1 reduziert wurde % bis 4,3%. Es gab eine signifikante Abnahme der Herz V30 /40gy Werte. Obwohl dies nicht zwischen den beiden Planungsmethoden in dieser Studie in einer signifikanten Abnahme der NTCP zur Folge hat, stimmt dies mit den Ergebnissen unserer bisherigen Arbeit auf Mitte Ösophagus-Krebs-Patienten [12].
Vom 50Gy Umzug RA die 60Gy RA Pläne, obwohl die NTCP Werte für das Herz und die Lunge als die in unserer früheren Studie über Mitte der Speiseröhre Krebspatienten niedriger waren als zu erwarten wäre, gab es noch eine ähnlich bescheidene Zunahme der Herz-Lungen-Toxizitäten bei der Verwendung von die Boost-Technik [12]. Dies stimmt auch mit der kürzlich veröffentlichten Studie von Roeder et al. die gelieferten 60Gy bei Patienten mit Speiseröhrenkrebs ein SIB-Technik und können verwendet werden akuten und späten Gesamttoxizität in die Lunge und Herz [24]. Wenn jedoch unteren Speiseröhren-Behandlung von Tumoren besteht die zusätzliche Komplikation des Magens neben dem Behandlungsvolumen. Die Beteiligung der Gruppe in einer geplanten randomisierten klinischen Studie untersucht die Dosiseskalation (SCOPE 2) führte daher zu dieser Studie, die die erste ist, um speziell die Wirkung der Dosiseskalation in unteren Speiseröhren-Tumoren auf den Magen mit strahlenbiologischen Modellierung untersuchen. Es wird anerkannt, dass die biologische Modellierung und die daraus resultierenden Ergebnisse sind extrem abhängig von den Modellparametern verwendet und wie sie angewendet werden. Als Ergebnis haben wir zwei Modelle für den Magen und wandte sie sowohl für die Struktur als Ganzes und innerhalb und außerhalb des PTV. Das Modell für die Magenwand von Feng et al. [23] Es wurde gefunden, eine höhere Rate der Toxizität als die für den ganzen Magen vorherzusagen, höchstwahrscheinlich das Ergebnis der verschiedenen Endpunkte von Magenblutungen und Geschwüre bzw. modelliert werden. Max Dosisbeschränkungen von 45Gy und 60Gy wurden außerhalb auf den Magen angewendet (Magen-Out) und innen (Magen-In) der PTV jeweils für die 60Gy RA-Pläne. Die NTCP Ergebnisse für das 60Gy RA, wenn das Volumen der Modellierung außerhalb des PTV denen der 50Gy ähnlich waren RA und 50Gy 3D-Pläne (Max NTCP von 23,0% und 23,4% für die 60Gy RA und 50Gy 3D-Pläne beziehungsweise), dass die Dosiseskalation was darauf hindeutet, kann nicht mehr Risiko in den normalen Magen darstellen als 3D-konforme Strahlentherapie (Abb. 3). Wenn jedoch die Magenwand Struktur als Ganzes betrachtet wurde festgestellt, dass es bis zu 20% ige Erhöhung der NTCP war, als die Dosis-Eskalationsplan mit im Vergleich zum 50Gy RA-Plan. Dieser Wert könnte jedoch als das Worst-Case-Szenario in Betracht gezogen werden, da es bestätigt wird, dass Magenbewegung und Füllung über den Verlauf der Behandlung Hot Spots keine Dosis Verwischen kann. Die Analyse der mitreisenden Cone-Beam-CT-Daten dieser Patienten diese Bewegung zu quantifizieren helfen würde, aber diese Daten nicht verfügbar war. Jeder NTCP Wert ist auch von Natur aus einem Modell berechnet, das offen für Interpretation ist daher sollten nur verwendet werden, um eine ungefähre Risiko zu geben. Es ist voll anerkannt, dass strahlenbiologischen Modellierung von Natur aus Grenzen hat, die seine Genauigkeit begrenzen. Speziell bei dieser Studie gibt es einen Mangel an beiden klinischen Outcome-Daten und radiobiologische Modelle für Magen-Toxizität, wenn eine Dosis >vorschreibt; 50Gy. Doch das Modell verwendet wurde, die am besten geeignete in diesem Fall erachtet werden. Die Anwendung der strahlenbiologischen Modellierung Teilorgan Bestrahlung ist auch ein umstrittenes ein, die die Ergebnisse beeinflussen können. Doch der Zweck dieser Studie war es keine endgültigen Werte von Magen-Toxizität zu geben, sondern zu untersuchen und der potentiellen relativen Risiken in Dosiseskalation von niedrigeren esophageous Tumoren sowohl in einer der nächsten Versuch und in der klinischen Praxis zu informieren.
Wir haben gezeigt, , dass es eine starke Korrelation in NTCP mit dem Volumen der Überlappung zwischen der Magenwand mit beiden PTV1 und der hohen Dosisbereich pTV2. Wenn mehr klinische Daten verfügbar ist, kann es offensichtlich werden, dass eine sichere Übergabe des 60Gy SIB auf diesem Volumen der Überlappung abhängt, die möglicherweise durch eine Verringerung der Behandlungspannen für den einzelnen Patienten verringert werden könnte Techniken wie 4DCT, Gating und Atemanhalteprotokollen . Jedoch wurde berichtet, dass die inter-Patientenbewegung von Speiseröhrentumoren sehr variabel ist [25] und dass auch die Verwendung von 4DCT kann nicht einmal vollständig Organbewegung entfallen zwischen Fraktionen [26]. Nakamura et aldiscuss wie große Schwankungen im Magen Volumen eine schädliche Wirkung auf die Dosiseskalation haben kann, wenn Behandlung von Bauchspeicheldrüsenkrebs, trotz einer Atemanhaltetechnik [27]. Die Auswirkung der Variation in Gas im Magen auf Dosisverteilung sollten ebenfalls berücksichtigt werden. Zum Beispiel Kumagai et al. dass Dosis Konformation der CTV gefunden wurde wegen Darmgasbewegung abgebaut, wenn Bauchspeicheldrüsenkrebs unter Verwendung von Kohlenstoff-Ionenstrahlen [28] Behandlung und damit auch anwendbar sein, wenn Photonenstrahlen verwendet wird. Bouchard et al. auch festgestellt, dass Änderungen in Magenfüllung im boost Ziel geführt verpasst wird, wenn GEJ Tumoren mit IMRT-SIB [29] zu behandeln. Ein Umzug zu einer Verringerung der populationsbasierten Margen von den in den Scope 1 und 2-Studien verwendet, und nicht auf individueller Basis, kann daher das Risiko eines Ausfalls erhöhen, um die Krankheit zu kontrollieren. Die Margen in dieser Untersuchung verwendet wurden aus dem SCOPE-2-Protokoll genommen also eine Annäherung der Ergebnisse aus einer der nächsten bundesweiten Studie geben, unter Berücksichtigung der inhärenten Fehler in strahlenbiologischen Modellierung. In Bezug auf die Auswirkungen der Magenfüllung
, da es keine Magen Füllung Protokoll für den Versuch SCOPE 1 ein Bereich für die weitere Arbeit würde; zu untersuchen, welche Auswirkungen, wenn überhaupt, würde die Aufnahme eines Füll- oder angehaltenem Atem-Protokoll auf Magen Toxizität und Dosisverteilung haben, wenn unteren Speiseröhren-Tumoren zu behandeln. Dies ist jedoch über den Rahmen dieser aktuellen Arbeit, wie es wäre für die Analyse oder eine retrospektive Analyse von Patienten, die entweder den Einbau eines Protokolls in einer klinischen Studie zur Verfügung gestellt erfordern, die eine geeignete Strategie vor der Behandlung unterzog. Du ein Einschlusskriterien für der SCOPE-1-Studie war, dass die Patienten histologisch gesichertem Karzinom der Speiseröhre mit nicht mehr als 2 cm von der Schleimhaut Tumorausdehnung in den Magen zu haben waren. Da dieser Patientengruppe dieser Studie ist wahrscheinlich Ergebnisse in der SCOPE-2-Studie aufgenommen zu werden, bedeutet es wahrscheinlich ist, dass es in der Strahlentherapie-Protokoll darauf hingewiesen werden, dass diese Patienten, bis die Sicherheit dieser Dosis-Eskalationsverfahren mit Vorsicht behandelt werden eindeutig innerhalb der definierten SCOPE-2-Studie., die Ergebnisse dieser Studie legen nahe, dass die maximal vorgeschriebene Dosis erreichbar für jeden Patienten auf das Volumen des Magens Überlappung mit dem Behandlungsvolumen abhängig sein kann. Alle Autoren gelesen und genehmigt haben das endgültige Manuskript.

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