文摘

背景。体外放射疗法(RT)治疗腹膜后肉瘤通常需要大量的目标接近关键的正常组织。辐射可能会受到相邻器官的风险(浆)。调强放射治疗可以提高目标覆盖率和减少剂量桨。目标。比较目标覆盖率和剂量与3 d桨正形质子治疗(3 d CPT),调强质子治疗(IMPT)和强度调制光子治疗(IMXT)。方法。我们的治疗方案进行了比较研究3 d CPT, IMPT, IMXT十腹膜后肉瘤患者。RT是交付给50.4 Gy临床靶体积(CTV),结构被认为是微小的疾病的风险。结果。ctv范围从74到357 cc(平均188 cc)。与IMPT剂量提高整合,而3 d CPT提供更好的剂量均匀性。平均剂量肝、小肠和胃减少IMPT与3 d CPT或IMXT相比。结论。IMPT, 3 d CPT, IMXT提供优秀的目标覆盖腹膜后肉瘤。桨IMPT和3 d CPT,低剂量和IMPT达到最近的一致性。这些技术提供的机会进一步剂量升级地区积极利润率。

1。介绍

腹膜后肉瘤是罕见的肿瘤,包括15%的软组织肉瘤(1]。每年大约有1600腹膜后肉瘤诊断。5年存活率是50 - 60%,局部区域复发是最常见的失败的网站(2- - - - - -4]。完全切除是唯一的治疗会有疗效。患者经常出现模糊的症状,肿瘤时经常大、渗透性的诊断,阻碍完整的手术切除。仅局部复发,手术范围在5年(40 - 82%5- - - - - -8),和后腹膜后肉瘤的程度是经常积极利润率或局部复发的网站9]。

多峰性疗法已被证实能改善肢体肉瘤复发存活率。辐射在腹膜后肉瘤患者的效用尚未证明随机III期试验,但一些系列显示改善局部控制与放射治疗(10- - - - - -12]。术前放疗可以提高肿瘤的resectability,减少术中肿瘤的风险播种灭菌的肿瘤细胞。此外,肿瘤可以取代肠术前,所以手术前辐射可能减少正常组织的辐射。然而,腹膜后肉瘤通常大在诊断和位于小肠毗邻,肝脏和肾脏。接近这些关键结构限制了术前辐射剂量45 - 50 Gy由于正常组织公差(12]。

先前的研究检查了效用的腹膜后肉瘤术前体外放射。第一阶段的研究高压球阀等人研究了使用术前放疗与低剂量infusional阿霉素50.4 Gy。术前放化疗耐受良好,证明是可行的结合手术,术中电子束辐射(13]。麦等人的研究评估急性胃肠道毒性56例腹膜后肉瘤术前放射治疗和手术治疗。三位病人(5%)开发等级≥3急性胃肠道毒性,尽管腹膜腔的剂量约束往往超过(14]。

额外的研究人员研究了添加促进剂后腹壁。西等人利用术前调强放射治疗为腹膜后肉瘤后腹壁。患者治疗50 Gy 25分数该地区被认为是在为当地的复发风险。治疗耐受良好,不影响手术resectability [15]。Tzeng等人治疗腹膜后肉瘤患者术前放射治疗45 Gy整个肿瘤和提高57.5 Gy保证金风险最高,2年局部控制80%的速度(16]。

放射治疗技术的发展让更多的保形辐射交付。调强放射治疗(IMXT)能提高肿瘤靶向和保留器官的风险,与标准相比,三维适形光子辐射(17]。质子辐射可能会减少剂量相邻器官在指定的深度,通过沉积的能量称为布拉格峰。使用IMXT或质子辐射可能允许更多的保形剂量分布和减少辐射剂量对关键相邻结构,这可能允许交付高剂量的深层边缘腹部肉瘤(18]。

我们进行了本研究比较目标覆盖率和器官剂量风险(浆)三维适形质子治疗(3 d CPT),调强质子治疗,强度调制光子治疗(IMXT)十腹膜后肉瘤患者。此外,我们比较了治疗计划的后边缘增强,使用IMXT或IMPT。

2。材料和方法

获取机构审查委员会批准后,我们比较治疗腹膜后肉瘤患者研究计划十麻省总医院放射肿瘤学部门处理。六个病人术前治疗,和四个患者术后治疗。每个病人有一个计划CT扫描图像每隔2.5 - 5毫米,和目标卷和桨的波状外形的CT图像。6到7场IMXT计划与康拉德逆规划系统设计。三维适形质子计划开发使用CMS XiO规划软件,使用两到三个字段/计划。IMPT治疗计划对康拉德系统进行了优化,使用两到三个字段/计划。IMPT计划不同于3 d正形质子计划作为一个铅笔光束扫描技术是利用油漆剂量不均匀的方式为每个IMPT字段。刺激计划包括后缘了术前治疗的患者,为了计算额外增加剂量的影响器官处于危险之中。刺激计划被设计使用IMXT和IMPT。治疗计划优化最大化的覆盖临床靶体积(CTV),同时最小化剂量桨。

腹膜后的CTV由结构考虑微小残留病的风险的病人接受术后放疗。术前治疗的患者中,CTV被定义为肿瘤总值1.5厘米体积膨胀。应用的更小的差距,如果没有明显入侵的风险,由于筋膜的存在,腹膜,骨或器官的利润率。0.5厘米的PTV由CTV扩张。提高卷包括肿瘤对接后腹壁2厘米边缘(图1)。制造中心、CTV和PTV是所有治疗计划保持不变。正常组织轮廓也保持不变。


图1
肿瘤体积和预期的临床目标体积总值在术前计划条件的设置。

治疗计划的目的是提供50.4 Gy 1.8 Gy /分数PTV CTV的100%和> 95%。对患者术前治疗,增加剂量的9 Gy给后缘,总计划剂量的59.4 Gy。术后患者,提高16.2 Gy计划,总剂量的66.6 Gy(图2)。质子剂量表达GyRBE,相当于质子在灰色乘以相对生物效应剂量质子的1.1倍。


图2
肿瘤体积和总目的临床靶体积计划根据我们的协议。

以下使用正常组织约束:每个肾脏的50% < 20 Gy, 50%的肝脏< 30 Gy, 90%的小肠< 45 Gy。允许极量十二指肠、胃和结肠50.4 Gy,分别。脊髓的最大剂量是54 Gy,和极量马尾是50 Gy。

治疗使用的各种参数进行了比较。Dose-volume直方图(逆向)生成的CTV和桨的计划。计划评估的各种参数,包括剂量交付95%的目标组织(D95%),均匀系数和一致性指数。均匀系数(HC)被定义为(D5%- - - - - -D95%)/D95%而且应该等于零如果没有目标内的不均匀性。一致性指数(CI)被V95% / PTV计算。

Wilcoxon等级和测试是用于统计计算。

3所示。结果

10例腹膜后肉瘤患者纳入研究。病人的特点给出了表1。

表1
病人的特点。

CTV和PTV报道是适合所有的治疗方案。的意思是PTV 778 cc组织(范围160 - 2552)。的意思是CTV 521 cc(范围74 - 1927)。所有计划的剂量> 50.4 Gy体积的95%的目标。

三维适形质子计划展示了最高程度的同质性在目标卷,平均4.0%的均匀系数(范围2.1 - -7.1%)(表2)。这是一个显著的改善意味着IMXT均匀系数为6.8%(范围5.8 - -8.6%, )。相比之下,7.5%的IMPT同质性系数(范围6.7 - -8.8%)从IMXT计划(没有显著差异 )。

表2
PTV不均匀性系数。

IMPT计划展示了最符合计划目标体积,一致性指数为1.15(范围1.05 - -1.30)(表3)。这代表一个重大改进IMXT计划(平均1.35,范围1.19 - -1.50, )。3 d CPT较低程度的一致性与IMXT相比计划(平均1.78,范围1.37 - -2.34, )。

表3
PTV一致性指数。

计划也对器官的剂量评估风险(表4)。平均剂量与IMXT肝脏是11.8 Gy, 6.61和3 d CPT GyRBE,和5.73 GyRBE IMPT。平均剂量与IMXT胃是15.4 Gy, 11.8和3 d CPT GyRBE,和7.85 GyRBE IMPT。均值与IMXT小肠剂量为11.4 Gy, 7.13和3 d CPT GyRBE,和3.9 Gy IMPT。图3(一个)显示了轴向CT片和黏液样脂肪肉瘤患者的等剂量线,表明改进的一致性和减少辐射剂量到邻近的正常结构,包括肝脏和小肠,IMPT计划。

表4
器官剂量面临风险。
(一)
(一)
(b)
(b)
(c)
(c)
图3
(a)与等剂量线比较IMXT轴向CT片,3 d CPT, IMPT黏液样脂肪肉瘤病人。(b)轴向和矢状面CT片与等剂量线比较IMXT (A)和IMPT提升计划为黏液样脂肪肉瘤患者(b)。(c)为黏液样脂肪肉瘤病人Dose-volume直方图。

剂量的器官也计算风险增加的计划。术前提高,平均剂量的肝是16.7 Gy IMXT和9.2 GyRBE IMPT。胃剂量为28.4 Gy IMXT和16.8 GyRBE IMPT。小肠剂量为13.4 Gy IMXT和5.8 GyRBE IMPT。图3 (b)显示了轴向CT切片证明减少剂量与IMPT器官的风险提高计划。图中的dose-volume直方图3 (c)进一步证明低剂量使用IMPT关键相邻器官。

4所示。讨论

这项研究代表了最大的腹膜后肉瘤治疗计划研究迄今为止。IMPT, 3 d CPT, IMXT治疗方案被成功为每个生成的十个病人。三种治疗方法取得了良好的目标覆盖剂50.4 Gy,同时保持正常组织约束。IMPT和IMXT计划导致更高的目标内的不均匀性,但所有技术取得了临床可接受的结果。IMPT达到最接近程度的整合目标体积。

根据先前的研究建议(18),质子辐射邻近正常组织的体积减少接收辐射,可能降低毒性肠,胃和小肠。在这项研究中,IMPT和3 d CPT桨提供最低的辐射剂量。与IMXT相比,3 d CPT意味着肝脏辐射剂量减少了5.19 Gy,和IMPT减少了剂量的肝6.07 Gy。质子辐射也改善了意味着辐射剂量的胃和小肠。与IMXT相比,3 d CPT降低辐射剂量的胃3.6 Gy, IMPT胃剂量减少了7.55 Gy。小肠的平均剂量下降了6.27 Gy使用3 d CPT和IMPT 7.6 Gy。

Swanson等人之前的研究三维适形质子辐射相比,三维适形光子辐射和调强放疗计划八腹膜后和他的肉瘤患者18]。IMXT和3 d正形质子计划提供更大的一致性和剂量均匀性比3 d正形光子辐射的计划。3 d正形质子计划提供更好的保留的小肠和肾脏,提示潜在的改善治疗的比率。我们目前的研究增加了肉体的知识包括IMPT计划和检查的后缘。

这些剂量测定的分析是有限的在预测真正的临床益处,虽然可以帮助指导发展的前瞻性试验。单一机构的一些研究使用这些先进的辐射技术已被执行。术前质子辐射和/或调强放射治疗在研究结合积极的手术切除Yoon et al .关闭后利润率患者术中处理电子放射治疗。在平均33个月的随访中,只有2例(10%)与原发性疾病开发了一种局部复发(9]。

德莱尼等人于2017年第一阶段试验检查术前IMPT和手术的使用11个患者腹膜后肉瘤(19]。患者接受50.4 GyRBE,同时提高63 GyRBE集成。与急性毒性剂量升级是容忍,这是≤2级。一个病人术后晚期三级肾盂积水。在平均随访18个月,没有病人接受切除局部复发。第二阶段的研究正在评估术前IMPT这些患者的疗效和安全性。

辐射的前瞻性研究腹膜后肉瘤一直令人失望。肿瘤外科医生集团的美国大学开设了一个随机试验仅术前放疗与手术腹膜后肉瘤,但审判被关闭由于权责发生制(差20.]。最近的一项随机试验欧洲癌症研究和治疗组织(EORTC)检查使用50.4 Gy术前放疗和手术和手术的21]。266腹膜后肉瘤患者被随机分配,198名患者(74.5%)有脂肪肉瘤。在平均随访43个月,腹部recurrence-free生存中值为4.5年在放疗和手术患者和5年手术只手臂( )。更多的患者在放疗和手术集团遭受了3 - 4级不良事件(24%)比仅仅通过手术治疗的患者(10%)(22,23]。

剂量测定的分析,如这一个和Swanson等的研究。18),建议使用保形辐射方法如IMXT或质子治疗可以改善治疗比例,允许剂量升级局部复发的风险最大的地区,同时减少毒性。然而,需要进一步的前瞻性临床试验来确定技术如IMXT或IMPT对病人将转化为改进的效果。

此外,利用辐射技术不是唯一因素治疗这些复杂的患者。共识准则建立了一个专家小组放射肿瘤学家指出,局部复发的风险最大的优势可能很难预测。虽然交付增加剂量后腹壁可能是技术上可行,额外的毒性可能发生如果提高剂量胰腺和十二指肠。面板不建议增加剂量标准做法,但只有在临床协议或有经验的中心(24]。

更适形放射治疗的使用,以及改进的目标利润率最高的复发的风险,有助于提高腹膜后肉瘤患者的局部控制,同时减少毒性。

5。结论

这项研究表明质子治疗提供了一个好处器官腹膜后肉瘤的术前风险患者。IMPT, 3 d CPT, IMXT治疗方案能够满足机关风险约束共识指南中概述。选择性剂量升级这些肿瘤的腹膜后的利润也可能使用IMXT和IMPT技术。进一步的数据正在进行的临床试验将提供进一步的信息关于后缘的效用提高和质子治疗的作用在腹膜后肉瘤的治疗。

数据可用性

使用的数据来支持本研究的发现可以从相应的作者。

信息披露

数据包含在这个手稿提出了部分作为一个抽象的表示:https://www.redjournal.org/article/s0360 - 3016(06) 01476 - 3 /全文。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突。

确认

项目描述的部分支持由来自美国国家癌症研究所P01CA021239数量。部分支持的项目是由联邦项目收入的份额由马萨诸塞州总医院C06 CA059267,质子治疗研究和治疗中心。