Efektivita současné off-line adaptivní radioterapie u karcinomu plic (ECLAIR)

Rakovina plic patří mezi nejčastěji se vyskytující typy rakoviny na celém světě a má nejvyšší úmrtnost. Nemalobuněčný karcinom plic (NSCLC) je převažující formou, která tvoří více než 85 % případů. Jelikož se příznaky často projeví pozdě, mnoho pacientů má v době diagnózy lokálně pokročilé onemocnění (LA-NSCLC). Základním léčebným postupem u neresekovatelného LA-NSCLC je kombinace systémové léčby a radioterapie následovaná imunoterapií.

Radioterapii předchází pracně a časově náročný proces přípravy léčby. Tento proces nejprve vyžaduje diagnostické zobrazování, jako je PET-CT, následované zobrazováním pro plánování léčby pomocí speciálního čtyřrozměrného (4D) plánovacího CT s řízením dýchání. Následně musí být nádor a okolní rizikové orgány (OAR) nakonturovány a nezávisle přezkoumány radiačními onkology podle mezinárodně doporučených směrnic. K podpoře tohoto konturovacího procesu se v současnosti používají komerční konvoluční neuronové sítě (CNN). Tyto modely provádějí klasifikaci na úrovni voxelů pro označení anatomických struktur na základě předchozích tréninkových dat. Široce používanou komerční aplikací s CE značkou pro konturování OAR je Syngo.via®.

Po konturování se provádí dozimetrické plánování léčby. Tvorba plánu začíná optimalizačním krokem následovaným výpočtem dávky, s cílem dosáhnout přijatelné rovnováhy mezi pokrytím cíle a šetřením OAR. Často používaným nástrojem pro plánování založeným na znalostech s CE značkou, který tento proces zefektivňuje, je RapidPlan®. Tento systém poskytuje odhady dosažitelných distribucí dávek a vede dozimetry a lékařské fyziky k tvorbě kvalitních plánů. Všechny přípravné kroky se provádějí na plánovacím CT, které představuje pouze jediný anatomický snímek v jednom okamžiku.

Po dokončení přípravy začíná radioterapeutický cyklus. Ozařování se podává denně po dobu až sedmi týdnů. Během tohoto období mohou nastat změny jak nádoru, tak nitrohrudní anatomie, což způsobí, že počáteční kontury a léčebný plán již neodpovídají anatomii pacienta v den léčby. Adaptivní radioterapie (ART), při které se původní plán upravuje v reakci na anatomické změny, proto může být prospěšná. Klinické studie prokázaly, že pacienti s NSCLC mohou mít prospěch z častých úprav léčebného plánu v případě regrese nádoru nebo nitrohrudních posunů během léčby. Byly hlášeny zlepšení v přežití bez progrese a celkovém přežití a rutinní offline ART uprostřed léčby se doporučuje pro LA-NSCLC.

Navzdory důkazům však velmi omezený počet pacientů dostane adaptivní radioterapii. Rozsáhlá pracovní zátěž spojená s konturováním a plánováním léčby zůstává hlavní překážkou širokého zavedení ART pro všechny způsobilé pacienty.

Několik moderních nástrojů má potenciál urychlit adaptivní proces. V této studii mají výzkumníci v úmyslu prospektivně provést úpravy uprostřed léčby u 30 pacientů s LA-NSCLC. Tito pacienti podstoupí opakované plánovací CT následované novým konturováním a plánováním léčby, což odráží pracovní postup před léčbou. Tento přístup umožňuje počáteční vyhodnocení časové efektivity moderních konturovacích a plánovacích nástrojů v adaptivním prostředí. Všechny použité nástroje mají CE značku a jsou v současnosti používány jako součást standardní klinické praxe na počátečním plánovacím CT. Kontroly kvality a manuální revize lékařskými fyziky a lékaři budou shodné s postupy před léčbou. U zařazených pacientů výsledný léčebný plán zohlední anatomické změny a může zlepšit pokrytí nádoru a ochranu OAR.

Retrospektivní fáze začne po dokončení všech léčeb. Tato fáze bude zkoumat proveditelnost začlenění nejmodernějšího zobrazování pro ověření polohy – konkrétně kuželového paprsku CT (CBCT) – jako náhrady za opakovaná plánovací CT. Pokud by to bylo proveditelné, mohlo by se vyhnout opakovanému 4DCT snímkování, což by ušetřilo pacientům další dávky zobrazování a snížilo zátěž spojenou s dodatečnými návštěvami. Bude nezbytné určit, zda lze současné konturovací a plánovací nástroje efektivně aplikovat na data CBCT. Výše popsaný prospektivní pracovní postup poslouží jako referenční bod pro časovou efektivitu a kvalitu konturování a plánování. Toto srovnání pomůže určit, zda je přechod od opakovaných 4DCT k CBCT v rámci pracovního postupu ART životaschopný a výhodný.

V prospektivním pracovním postupu ART bude provedeno opakované 4D plánovací CT, následované automatickým konturováním OAR pomocí Syngo.via® a manuálním vykreslením nádorových lézí. Následně bude provedeno plánování léčby pomocí RapidPlan®, které zlepšuje optimalizaci a snižuje variabilitu mezi pozorovateli. Pokud výsledný adaptovaný plán poskytne dozimetrickou výhodu, bude implementován pro zbytek radioterapeutického cyklu. Postupy ověření plánu budou odrážet ty použité v plánování před léčbou, včetně schválení odpovědnými lékaři a lékařskými fyziky. Časová měření budou zaznamenána v každém kroku pracovního postupu, aby sloužila jako základní data pro retrospektivní fázi.

V retrospektivním hodnocení budou výzkumníci posuzovat výkonnost pracovního postupu ART založeného na CBCT. Místo opakovaného 4DCT budou použity denní snímky CBCT – rutinně pořizované pro ověření polohy. Kvalita obrazu CBCT pro plánování radioterapie bude ověřena a převedena na syntetické CT pomocí specializovaného softwaru s CE značkou (MIM®). Generování syntetického CT zlepšuje přesnost výpočtů dávek. Následně bude provedeno automatické konturování OAR pomocí Syngo.via® a MIM®, následované manuálním vykreslením nádoru. Následné plánování léčby bude opět provedeno pomocí RapidPlan®. Tento proces vyhodnotí, do jaké míry může CBCT nebo syntetické CT podpořit adaptivní plánování léčby. Stejně jako v prospektivní fázi bude časová registrace probíhat ve všech fázích pracovního postupu.