Strålingseffekter på knogler

Fragilitetsfrakturer efter strålebehandling er en hyppig komplikation af ortopædisk onkologisk behandling af sarkompatienter, som ofte modtager strålebehandling (XRT) som supplerende behandling. Forudsigelse af disse frakturer er vanskelig, da der hidtil ikke har været nogen påviselig sammenhæng mellem knogletæthed og frakturrisiko for denne population. Behandling for et forestående brud på grund af strålebehandling findes i form af profylaktisk operativ stabilisering med et intramedullært søm for at forhindre knoglen i at knække. Uden evnen til at forudsige patienter med højere risiko for fraktur, er kliniske indikationer for profylaktisk behandling vanskelige at udvikle.

Knogletæthed er blevet undersøgt som et muligt værktøj til forudsigelse af brud. Værk af Dhakal et al. foreslog specifikt, at knogletætheden, målt ved dobbelt-energi røntgenabsorptiometri (DXA), af det bestrålede lem ikke falder efter terapeutiske doser af strålebehandling (50 Gy) indgivet til bløddelssarkomer. Deres teknik målte dog ikke præ-strålebehandling knoglemineraltæthed (BMD), men sammenlignede snarere post-strålebehandling BMD af det bestrålede sted med kontralaterale og ipsilaterale ikke-bestrålede lange knogler i ekstremiteten. Mens denne teknik tegnede sig for ubrugelig osteopeni (knogletab på grund af nedsat brug af det angrebne lem), tog den ikke højde for nogen systemiske virkninger af strålebehandling. Dette er vigtigt, fordi BMD i høj grad baseret på deres arbejde ikke er blevet brugt som en prædiktor for risiko for fraktur, og der er søgt andre mål for netop denne kliniske situation uden held. Andre har heller ikke kunnet vise nedsat BMD inden for det bestrålede felt. Imidlertid har disse undersøgelser enten manglet magt til at vise statistisk signifikans, eller patientpopulationen var pædiatrisk, en voksende population, hvor aldersrelateret opbygning af knogletæthed var en potentiel konfounder.

Hvad Dhakal og andre ikke tog højde for, var muligheden for abskopale (systemiske) effekter af strålebehandling, som også kunne påvirke de kontralaterale og fjerne steder. Nyligt arbejde i dette efterforskers laboratorium og andre, der anvender små dyremodeller, har antydet, at stråling til en lem har statistisk signifikante virkninger på det kontralaterale lem i form af nedsat knoglemineraltæthed og tab af knoglestyrke. Betydningen og de kliniske implikationer af en sådan abskopal effekt er endnu uklar. Dets tilstedeværelse sætter i det mindste spørgsmålstegn ved konklusionen om, at knogletætheden ikke er nedsat på strålingsstedet, da forskelle måske kun kan påvises sammenlignet med ikke-bestrålede kontrolpersoner. Desuden kan der være en negativ effekt på fjerne knogler, hvilket yderligere sænker BMD og bidrager til skrøbelighedsfrakturer, især hos postmenopausale kvinder, som allerede har en vis øget risiko. Der er blandede kliniske data om dette emne, hvor en serie på 45.662 prostatacancerpatienter viser en 76 % øget risiko for hoftefraktur (regional knogle) efter bækkenbestråling, men ingen øget risiko for frakturer uden for strålingsområdet i tre undersøgelser af patienter med bækkenstråling for livmoderhalskræft og andre kvindelige kræftformer eller prostatakræft.

Efterforskerne af denne undersøgelse foreslår at bestemme, om mennesker, der gennemgår strålebehandling for bløddelssarkomer, udviser abskopalt knogletab. Patienter i PI'er (Dr. Damron) øver sig på at indhente baseline-stadiestudier, herunder computertomografi (CT) af bryst/mave/bækken før behandling. Efter behandling gennemgår patienterne derefter onkologisk overvågning ved hjælp af rutinemæssig gentagen computertomografi af brystet og nogle gange af maven/bækkenet for en undergruppe, hvor CT-scanningerne af abdomen/bækkenet viser abnormiteter, som skal følges. Disse CT-scanninger giver, når de kombineres med kalibreringsfantomer med kendt tæthed, en fremragende mulighed for at kvantificere knoglemineraltætheden baseret på disse scanninger på steder fjernt fra det primære sted for strålebehandling (typisk i ekstremiteten).

Dette projekt vil også evaluere et sekundært mål, nemlig at sammenligne effektiviteten af ​​udnyttelsen af ​​CT vs BMD som et værktøj til at evaluere knogletab på kort sigt med et potentiale for langsigtede frakturforudsigelser i denne patientpopulation. For at opnå dette mål samtidigt, i en undergruppe af patienter, der giver samtykke til ikke-standardbehandling DXA-scanninger, vil efterforskerne evaluere det potentielle abskopale knogletab ved at vurdere ændringer i BMD målt med DXA, et værktøj, der er en guldstandard for knogletæthedsvurdering og til forudsigelse af brud i rutinemæssig klinisk praksis. Forskerne vil sammenligne BMD før og efter strålebehandling på bestrålingsstedet og sammenligne denne ændring yderligere med ændringen i BMD på fjerne steder.