Radiation Oncology (London, England), 2006; 1: 18-18 (más artículos en esta revista)

3D-conformal de la radioterapia de intensidad modulada con compensadores para cáncer de cabeza y cuello: resultados clínicos de tejido normal escatima

BioMed Central
Thomas G Wendt (thomas.wendt @ med.uni-jena.de) [1], Nasrin Abbasi-Senger (nasrin.abbasi @ med.uni-jena.de) [1], Henning Salz (henning.salz @ med. uni-jena.de) [2], Ines Pinquart (ines.pinquart @ med.uni-jena.de) [1], Sven Koscielny (sven.koscielny @ med.uni-jena.de) [3], Susi - Marie Przetak (susanne.przetak @ med.uni-jena.de) [1], Tilo Wiezorek (tilo.wiezorek @ med.uni-jena.de) [2]
[1] Departamento de Oncología de Radiación, Friedrich-Schiller-Universidad de Jena, Bachstrasse 18, D-07743 Jena, Alemania
[2] División de Física Médica del Departamento de Oncología de Radiación, Friedrich-Schiller-Universidad de Jena, Bachstrasse 18, D-07743 Jena, Alemania
[3] Departamento de Enfermedades ENT, Friedrich-Schiller-Universidad de Jena, Lessingstrasse 2. D-07743 Jena, Alemania

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Resumen
Fondo

Para investigar el potencial de parotic ahorradores de la glándula de la radioterapia de intensidad modulada (3D-c-IMRT) realizado con compensadores metálicos para cáncer de cabeza y cuello en una serie de análisis de las distribuciones de dosis y medidas clínicas.

Materiales y métodos

39 pacientes con cáncer de células escamosas de cabeza y cuello irradiado utilizando 3D-c-IMRT fueron evaluables para la distribución de dosis dentro de PTVs y en una glándula parótida y 38 pacientes para el análisis de toxicidad. 10 pacientes fueron tratados en primer lugar, 29 del postoperatorio, 19 recibieron concomittant cis-quimioterapia basada en platino, 20 3D-c-IMRT solo. Inicialmente la distribución de dosis se calculó con Helax ® y la fluencia de fotones fue modulada utilizando compensadores metálicos de estaño-granulado (n = 22). Más tarde la distribución de dosis se calculó con Konrad ® y fluencia fue modificada por la MCP de aleación de 96 compensadores (n = 17). Gross tumor / tumor cama (PTV 1) fue irradiado hasta 60-70 Gy, [5 fracciones por semana, fracción única dosis: 2.0-2.2 (integrado impulsar simultáneamente)], adjuvantly irradiados bilaterales ganglios linfáticos del cuello del útero (PTV 2), con 48 -54 Gy [dosis única: 1.5-1.8]). La toxicidad fue anotado según la escala de la RTOG y el paciente, informó xerostomía cuestionario (XQ).

Resultados

La media de la mediana de dosis en las glándulas parótidas que se escatimó fue 25,9 (16,3-46,8) Gy, de estaño graulate 26 Gy, MCP aleación de 24,2 Gy. Tin-granulado compensadores dado lugar a una mediana dosis por encima de parótida 26 Gy en 10/22, MCP de aleación de 96 a 0 / 17 pacientes. Tras aguda se han observado toxicidades (° 0-2/3): xerostomía: 87% / 13%, disfagia: 84% / 16%, mucositis: 89% / 11%, dermatitis: 100% / 0%. N º grado 4 reacción fue encontrado. Durante la terapia XQ formas mostró ° 0-2/3): 88% / 12%. 6 meses postRT xerostomía crónica ° 0-2/3 se observó en el 85% / 15% de los pacientes, ninguno con xerostomía ° 4.

Conclusión

3D-c-IMRT utilizando compensadores metálicos, junto con algoritmo de cálculo inverso consigue suficiente parótida escatima en prácticamente todos los avanzados de cabeza y cuello tipos de cáncer. Dado que el concepto de baja único (y total) en la dosis adjuvantly volúmenes tratados reduce la morbilidad aguda 3D-c-IMRT bien cumple las exigencias de protocolos de quimioterapia concurrente.

Fondo

La radioterapia de intensidad modulada (IMRT) por la modulación de la intensidad del haz (fluencia de fotones) a través de cada campo del tratamiento permite una mejor conformación de dosis a 3 dimensiones y, en particular, a concavely en forma de contornos de la meta de volumen en comparación con el convencional radioterapia conformacional 3D [1]. Para la modulación de fluencia varios procedimientos técnicos se han desarrollado: La multileaf colimación, dinámica multileaf colimación, tomotherapy física y compensadores. En julio de 2001 3D-conformal la radioterapia de intensidad modulada (3D-c-IMRT) a través de compensadores metálicos se introdujo en la práctica clínica en esta institución. Metodológicas y técnicas de optimización de los procesos durante la fase inicial se han reportado en otros lugares [2].

Inverse dosis distribución algoritmo de cálculo se considera un elemento indispensable de las características 3D-c-IMRT, que permite la optimización de fluencia perfiles para atender a las dosis prescritas para PTVs crítica y tejidos normales cerca de ser salvado. La mejora de parótida ahorradores se ha demostrado después de planificación inversa en comparación con la planificación tradicional foreward [3].

Esta contribución se refiere a las características dosis logrados en la planificación de tratamiento y los volúmenes de tejido normal escatima en particular la glándula parótida en 3D-c-IMRT para el loco-regional avanzada carcinoma de células escamosas bilaterales que requieren radioterapia. El impacto de los diferentes programas de planificación y compensador características debido a la evolución de los materiales utilizados durante el período se analizarán. Clínicamente el impacto de la glándula parótida escatima a la radiación aguda inducida por la morbilidad se investigarán.

Materiales y métodos
Los pacientes de selección

3D-c-IMRT se utilizó para los pacientes con probada histológicamente carcinoma de células escamosas de la faringe, la laringe o la cavidad bucal / piso de boca, ya sea tratada o postoperatorio radicalmente con intención curativa. En todos los pacientes analizados 3D-c-IMRT se utilizó para todo el tratamiento. Los pacientes que recibieron sólo una parte de su dosis total de IMRT no fueron consideradas. Los pacientes no fueron seleccionados debido a ciertas etapas TNM-pero debido a la probabilidad de que la irradiación de una proporción significativa de las dos glándulas parótidas usando técnicas estándar consecutivamente con alto riesgo de xerostomía crónica. Sin embargo sólo una etapa avanzada fueron tratados. Los pacientes con síndrome CUP recibido irradiación del cuello y el oro y nasofaringe. Pretratamiento de la evaluación consistió en una completa historia y examen físico incluyendo la endoscopia en el cáncer irresecable y detallada quirúrgicos y pathohistological informes de resecado de cáncer, la ecografía hepática y radiografía de tórax. Loco-regional extensión tumoral fue estudiada por MRT en todos los casos.

Delimitación del volumen blanco y tejidos normales

La inmovilización de la cabeza se llevó a cabo de forma individual montado luz emitidos de cabeza y cuello máscaras. CT-contigua rebanadas (General Electric ® Lightspeed), de 5 mm de espesor que cubre la enseñanza primaria y el cuello sin diferencia se importaron en Helax ®-TMS. Intavenous medio de contraste se dio a visualizar mejor tumor macroscópico si está presente. Contornos se han generado en todas las secciones transversales CT que contiene la información pertinente.

En todos los casos clínicos de dos volúmenes se meta trazada: altas dosis de volumen (CTV1) la acogida de alta carga tumoral de células por ejemplo, tumor macroscópico o tumor cama después de la cirugía de la enseñanza primaria y / o metástasis ganglionares, y dosis bajas de volumen (CTV2) supone que contienen bajos tumor de células por ejemplo, carga adjuvantly tratados regiones del drenaje linfático del cuello del útero. Dado que todos los tumores se encontraban en loco-regional adjuvantly fase avanzada tratados cuello regiones incluidas en todos los casos los ganglios linfáticos bilaterales cadenas en los niveles I-V [4].

Con el fin de crear PTVs distribución de dosis para el análisis de los márgenes en torno a la CTV se han añadido. Para crear la PTVs un generoso margen interno concéntricos alrededor de tumor macroscópico o tumorbed de 5-10 mm hacia todas las direcciones de las altas dosis de CTV se le dio. Desde institucional investigaciones anteriores [datos no publicados] mostraron pequeños errores creado está de la mediana de 2 mm o menos en tres dimensiones a nivel de atlántico-occipital y lateral máxima de posicionamiento de error de 5,8 mm en la parte inferior del cuello nivel adicional de un estrecho margen a contrarrestar para el día a día la puesta en marcha uncertainities se añadió. La glándula parótida estar libre en general cercanos a la dosis bajas de volumen. Por lo tanto, el margen en torno a dosis bajas de la CTV hacia la glándula fue disminuido asimétrica para reducir al mínimo la superposición con el volumen de la glándula. Alta dosis (CTV en torno a 1) y dosis bajas (en torno a CTV 2) PTVs se contorneada por separado sin que los volúmenes común, pero también sin diferencia entre permitir un análisis por separado.

En todos los casos los siguientes tejidos normales de riesgo (remos) han sido delineadas y las limitaciones fueron asignados para la planificación inversa: las glándulas parótidas, la médula espinal con 5 mm de margen de seguridad, tronco cerebral y, más recientemente, la laringe glottic sin ningún margen de seguridad. La mandíbula y la cavidad oral no se delinearon rutinaria.

El plan de tratamiento y entrega

En pacientes con tumores de la nasofaringe, la orofaringe, la cavidad oral o el suelo de la boca y el importe bruto de tumor primario o ropa de cama, así como los ganglios linfáticos bilaterales regiones hasta el nivel del hueso hioides fueron irradiados utilizando el 3D-c-técnica de IMRT. La parte inferior del cuello y fosa supraclavicular (regiones III, IV, VB) fueron irradiados con un solo campo anterior. Esto se ha hecho debido a la inmovilización técnica utilizada hombro que excluye la fijación, reducción de espera toxicidad cutánea y la reducción de dosis total en la parte inferior del cuello en todos los casos, excepto uno. Sólo en caso de grave tumor en ambos lados del nivel del hueso hioides 3D-c-IMRT portal acuerdo ampliado hasta la fosa supraclavicular. Estaba destinada a mantener la dosis total media en una glándula parótida en 26 Gy o menos. La glándula parótida seleccionados de la protección es normalmente una frente a la alta dosis de volumen. Por lo tanto, una dosis menor gradiente entre dosis bajas de PTV y la glándula parótida es más fácil de realizar y el riesgo de underdosage a las altas dosis de volumen se minimiza.

Todos 3D-c-IMRT tratamientos se realizaron mediante una normalización de 7 portales acuerdo. Fluence perfil de cada portal fue modificado mediante la inserción de un 3 D metálicos compensador en la geometría de la viga de un LINAC Mevatron KD2 (Siemens Medical Solutions, Alemania). Isodoses fueron generados por la inversa los instrumentos de planificación. En la fase inicial de la inversa instrumento de planificación de Helax ®-software TMS (Nucletron, Europa) fue utilizado con el manual de optimización, más tarde la Konrad ® software (Siemens Medical Solutions, Alemania) para generar perfiles de fluencia. El compensador proceso de fabricación incluidos dosimétricos procedimientos de aseguramiento de calidad se reportan en otros lugares [2, 5, 6]. Durante este período de dos metales diferentes se utilizaron para la fabricación de compensadores: inicialmente estaño gránulos incrustados en la cera se utiliza para llenar las 3 dimensiones de corte modelos de espuma de estireno, más tarde MCP 96 se utilizó. Simultáneamente a la sustitución de estaño de cera compensadores de aleación de 96 MCP el software de planificación también ha cambiado de Helax ®-TMS para Konrad ®.

Fraccionamiento

Todos los tratamientos recibieron diariamente con 5 fracciones por semana. Prescripción de dosis listas fueron diseñados para llevar a cabo una vez integrada impulso (SIB), sobre todo en los pacientes tratados radicalmente. Horarios empoyed fueron heterogéneos en la fase inicial, pero finalmente sola dosis de 2,1 Gy para PTV 1 y 1,55 a 1,75 para PTV 2 fueron adoptados como norma institucional.

Evaluación de agudos y crónicos de efectos adversos

Und aguda toxicidad crónica se evaluó semi-cuantitativamente por una radiación especialmente entrenados onoclogist (NA), con arreglo a los criterios de la RTOG. Para permitir a los pacientes a su tipo de experiencias subjetivas con xerostomía un simple paciente, informó cuestionario (XQ) se ha creado según informó a los cuestionarios de la literatura [7, 8]. Cuatro preguntas abordar los cambios en el mes sequedad, comer o tragar, hablar, dormir y función. Para evaluar los cambios en la salivación del paciente se le pidió que marca en una escala de 0 a 6 (no difícil de muy difícil) antes de la radioterapia ha comenzado, el último día de la radioterapia y a las 6 y 12 meses después de su finalización. El cuestionario se da en detalle en el cuadro 1.

Resultados
Los pacientes características

A partir de julio de 2001 hasta abril de 2005 44 pacientes fueron tratados. 5 pacientes fueron excluidos debido a 3D-c-IMRT se limitó a impulsar la dosis en el período inicial. 39 pacientes son elegibles para el análisis dosimétricos. 10 pacientes fueron tratados por cáncer irresecable, 29 después de resección curativa del tumor y disección cervical. Estadísticas demográficas y tumor de características figuran en el cuadro 2. Debido a un evento cardíaco de un paciente no completa el tratamiento. 38 pacientes son elegibles para el análisis de toxicidad.

Dosis cobertura de las glándulas parótidas

Con este método de 3D-c-IMRT una importante reducción de la dosis en una glándula parótida seleccionado para ser librado de que se ha logrado. La mediana de dosis en la glándula a puede limitarse a 30 Gy o menos en 37 de 39 pacientes tratados y al 26 Gy o menos en 29 de 39 pacientes. Durante los dos períodos diferentes resultados han sido obtenidos: manualmente con la planificación optimizada con Helax ® y software de estaño granulado compensadores (n = 22), mediana de parótida dosis osciló entre 21-46 (media 26) Gy (Figura 1A, cuadro 3]. En dos pacientes la dosis eran superiores a 30 Gy, en un caso debido a volúmenes muy complejo para ser tratado. Con plenamente automatizado inversa Konrad ® MCP y la planificación de aleación de 96 compensadores (n = 17) con su mayor rango dinámico aún mejor ahorradores se podría lograr. En ninguno de los 17 pacientes parótida dosis superó 27,6 Gy, el valor más bajo está 16,3 Gy (media de 24,2 Gy) (Figura 1B, cuadro 3]. Sin embargo, no sólo la tecnología sino también el aumento de la experiencia puede haber contribuido a mejorar la glándula parótida ahorradores. En todos los casos en dosis mediana de la glándula parótida no que se prevé se escatimó en el rango por encima de 26 Gy y no pueden haber contribuido al resto de la producción de saliva (figuras 1a y 1b].

En los casos en que las altas dosis de volumen para ser tratados colinda tanto se convierte en glándulas ahorradores no es suficiente. En el caso de un paciente con una ubicación céntrica, el cáncer orofaríngeo bilaterales con grandes nódulos linfáticos en las regiones II A / B en la derecha y la izquierda IV región de las glándulas parótidas recibido mediana 46,8 y 52,8 Gy Gy. Sin embargo, este paciente fue tratado en la primera fase del protocolo con el procedimiento de cálculo no se consideró óptimo.

Paciente resultados

Todos los 38 pacientes fueron seguidos hasta abril de 2006. Durante un seguimiento medio de 21 (11-44) meses 6 recidivas en el alto volumen de dosis fueron encontradas, 4 después de la quimiorradiación primaria, 2 después de radioquimioterapia postoperatoria. 4 pacientes experimentaron recidivas en el volumen de dosis bajas de tratados con 51, 49,5 y 54 Gy con la única fracción de tamaño de entre 1,65 y 1,75 Gy. Dos pacientes desarrollaron recurrencias en la frontera entre alta y baja dosis de volumen. No se repitan en la frontera entre la parótida estar libre y la contigua se observó PTV.

Toxicidad aguda

Agudo reacciones fueron en general leves. Tras aguda se han observado toxicidades (° 0-2/3): xerostomía: 87% / 13%, disfagia: 84% / 16%, mucositis: 89% / 11%, dermatitis: 100% / 0%. N º grado 4 reacción fue encontrado. Cabe señalar que a pesar de la elevada dosis global y una alta proporción de pacientes tratados simultáneamente dada con cis-platino pico de la mucositis oral durante el tratamiento superior a grado 2 en sólo 4 / 38 (11%) (figura 2]. Al final de la terapia el 88% de los pacientes valorados como su xerostomía ° 0-2 y 12% en 3 °.

Normalmente para el campo inherentes acuerdo dermatitis no convencionales muestran un patrón de distribución anatómica. Labios y la piel perioral, que a menudo son completamente escatimado en arreglos convencionales portal, mostró leves dermatitis en prácticamente todos los pacientes. Sin embargo, el grado de compromiso no tratamiento en cualquier caso. Debido a portales occipital posterior pérdida del cabello se produjo con regularidad. 6 meses después del final de la radioterapia xerostomía crónica ° 0-2/3 se observó en el 85% / 15% de los pacientes, ninguno con xerostomía ° 4.

Discusión

Una cuestión importante de 3D-c-IMRT es ahorradores de tejido normal. Entre las diversas críticas tejidos expuestos cuando la cabeza y el cuello se tratan los cánceres de las glándulas parótidas son de sumo interés. Crónica xerostomía es la de mayor prevalencia de efectos secundarios. Los pacientes tipo que el factor más importante a la disminución de la calidad de vida después de la radioterapia [9, 10]. Overmore muchos symptomes se traducirá como la malnutrición, la predisposición a las fisuras y úlceras, caries y las infecciones después del cambio de la composición de la flora oral es la más importante [11]. Debido a su facilidad detectibility CT en la planificación, su posición lateral y su pairity que han sido seleccionados temprano cuando escatima órgano de la radioterapia de intensidad modulada, se introdujo en la práctica clínica [12]. La tolerancia de dosis de glándulas parótidas es mucho menor de lo previsto antes de la experiencia clínica [13]. La media de dosis umbrales para unstimulated saliva y estimulado a reducir las tasas de flujo a menos del 25% del original tasas fueron 24 y 26 Gy, respectivamente [14]. La media de dosis de 26 Gy por lo menos en una glándula parótida se recomendó a preservar importantes saliva. Sin embargo el análisis de las respuestas subjetivas el umbral parece ser menor. Cuando los rendimientos IMRT mediana dosis de 26 Gy o superior, un puntaje de medición xerostomía crónica se informa, ligeramente menos favorable en comparación con las dosis de menos de 26 Gy [15]. La gama de dosis por debajo de 26 Gy se analyized clínicamente en una pequeña serie. Los pacientes que informaron de mayor comodidad oral y menos sequedad en la boca las quejas cuando el menor irradiados parótida recibido una mediana dosis de 16 Gy o menos en comparación con 22 Gy o más [16]. La disminución de la exposición a la radiación a una glándula parótida a dosis de 15 - 20 Gy recenctly ha sido demostrado más ayuda a preservar tasas de flujo salival [17].

Cuando esta glándula parótida escatima initated programa fue publicado recientemente no se disponía de datos y, por tanto, los autores encaminadas a una mediana dosis de 26 Gy en una glándula parótida. En este trabajo se demuestra que la fluencia de fotones obtenidos por la modulación física moduladores es capaz de dar lugar a ahorradores de la glándula parótida. Se ha documentado que una inversa totalmente automatizado algoritmo de cálculo, junto con la mejora de modulador de las propiedades (MCP 96 aleación con su alto rango dinámico) se reducirá aún más la mediana parótida dosis a 26 Gy. Sin embargo, es preciso que se demuestre que este método también es capaz de cumplir expresado recientemente las cifras de media dosis de 16 Gy, por lo menos en una glándula.

En esta serie 3D-c-IMRT resultados no sólo en glándula parótida escatima pero otros pueden disminuir toxicidades clínicamente relevantes. Esto es importante, ya que las toxicidades agudas siguen siendo una cuestión difícil sobre todo en la intensificación de los protocolos por ejemplo, la incorporación de la quimioterapia moderna horarios. En muy agresiva simultánea quimiorradiación régimen de limitación de dosis aguda mucositis grado 3 y 4 ocurren en hasta un 80% de los pacientes [18]. Por lo tanto 3D-c-IMRT con su bajo volumen irradiado en gran medida de la mucosa y gran parte de la mucosa irradiados con una baja dosis diarias de 1.6-1.75 Gy parece una tecnología ideal para ser combinado con quimioterapia agresiva múltiples protocolos.

Sin embargo, la dermatitis perioral es un hallazgo debido a ventral y ventrolateral portales muy inusual en techiques tradicionales y parece ser independiente del tipo de 3D-c-IMRT tecnología utilizada [19]. Esta reacción aguda demanda de más atención de apoyo, sin embargo no fue limitante de dosis en nuestra serie. Viceversa reacciones cutáneas en las mejillas son bastante moderadas debido a un elevado número de dosis diferentes entradas.

Se ha afirmado que muy radioterapia conformacional puede ser una alternativa a la IMRT [20, 21]. Especialmente en los casos en que el volumen blanco se extiende a base de scull por ejemplo en tumores de las amígdalas y la nasofaringe de 3D-radioterapia conformacional sin modulación de intensidad no dar lugar a una reducción de la dosis en las glándulas parótidas sin cambiar el volumen conceptos. Puede ser una alternativa para la hipofaringe y laringe cáncer sin prórroga del volumen hacia la meta a la base del cráneo en la medida en que se encuentra en los cánceres orofaríngeos. Junto a ahorradores de las glándulas parótidas 3D-c-IMRT permite al proyectista taylor isodoses también de repuesto para otros tejidos normales, en particular, la mandíbula, la laringe, los músculos faríngeos y probablemente también la pterigoid muscular. La reducción de dosis en estas estructuras podría resultar en la reducción del riesgo de osteorradionecrosis como fue demostrado en un informe en fecha temprana [22]. La aparición de estenosis faríngea y fibrosis visto con frecuencia a largo plazo suvivors con cánceres avanzados parece ser más difícil, ya que estas estructuras pueden ser menos fáciles de definir, especialmente en pacientes delgados. Sin embargo, estas son cuestiones para el futuro perfeccionamiento del IMRT [23].

Aunque este documento no tiene por objeto comparar compensador tecnología con otras tecnologías de IMRT, las ventajas y desventajas del método presentado puede discutirse. Compensador de la tecnología permite la modulación de fluencia de fotones a través de un campo de 32 × 32 cm máximo en comparación con la hoja overtravel dependientes tamaños más pequeños (por ejemplo, 20 × 20 cm) con algunos tipos de MLC. Compensador tecnología evita la lengua y la ranura o del partido línea aspectos. Su influencia propiedades son independientes de multileaf colimador imprecisiones y, por tanto, de mayor y menor reproducebility tiempo para las mediciones de control de calidad individual. Desventajas compensador de la tecnología son dos: La necesidad de precisión de fabricación compensador exigiendo una mano de obra cualificada y una persona programables 3 D compensador cortador y la imposibilidad de llegar a un rendimiento plenamente automatizado de tratamiento.

La tecnología presentada permite suficiente para ahorradores de una glándula parótida con mediana dosis informó de serie con el paso y disparar o ventana deslizante tecnologías y, por tanto, da la oportunidad de realizar estado de la técnica IMRT en cáncer de cabeza y cuello sin necesidad de utilizar un colimador multileaf.

Conflicto de intereses

Los autores declaran que no tienen intereses en conflicto.