Vergleich der Tomotherapie mit intensitätsmodulierten Step-and-Shoot- und konventionellen Strahlenbehandlungsplänen für Patienten mit lokal fortgeschrittenem Plattenepithelkarzinom des Gebärmutterhalses

Hintergrundinformation:

Das Hinzufügen einer gleichzeitigen Chemotherapie zur Strahlentherapie (RT) bei lokal fortgeschrittenem Gebärmutterhalskrebs hat die Patientenergebnisse verbessert, aber die Behandlungen sind mit erheblichen Raten von Strahlentherapie (RT)-bedingten Toxizitäten verbunden. Außerdem scheinen die krankheitsfreien und Gesamtüberlebensvorteile, die eine gleichzeitige Chemotherapie mit sich bringt, bei Patienten in früheren Krankheitsstadien am deutlichsten zu sein. Die Grenzen der RT bei Gebärmutterhalskrebs, die sich auf die Patientenergebnisse auswirken können, sind die Gesamtbehandlungszeit und die RT-Dosis. Versuche, diese Grenzen zu überwinden, wurden in Versuchen unter Verwendung geänderter RT-Fraktionierungsschemata unternommen. Vielversprechende Raten lokaler Kontrolle, die in diesen Studien berichtet wurden, werden durch übermäßige Raten akuter und später RT-bedingter Toxizitäten ausgeglichen.

Intensitätsmodulierte Strahlentherapie (IMRT) ist eine innovative RT-Planungs- und Abgabetechnologie mit der Fähigkeit, die Intensität der Strahlung über einen Strahl zu variieren, was eine erhöhte Übereinstimmung der RT-Dosis um Zielvolumina zusammen mit einer verringerten Dosis, die an normale Strukturen abgegeben wird, ermöglicht. Die Tomotherapie verwendet einen intensitätsmodulierten Strahl, der sich um den Patienten dreht, während der Patient in Längsrichtung durch die Gantry bewegt wird, und bietet die Möglichkeit, Megavolt-CT (MVCT)-Bilder von Zielstrukturen bei jeder Behandlung zu erfassen. Es wird angenommen, dass die Tomotherapie eine konformere RT planen und liefern kann, mit dem zusätzlichen Vorteil der täglichen Bewertung der Position des Ziels und der kritischen Struktur durch MVCT-Bildgebung.

Die Erfahrung mit der Anwendung von IMRT bei Gebärmutterhalskrebs ist spärlich. Berichte über die Behandlung von Beckenknotenzielen bei einer kleinen Anzahl ausgewählter Gebärmutterhalskrebspatientinnen mit IMRT legen nahe, dass die Behandlungen tolerierbar sind und im Vergleich zu einer ähnlichen Patientenkohorte, die mit herkömmlichen RT-Technologien behandelt wurde, mit einer geringeren Inzidenz von akuten und späten RT-bedingten Toxizitäten verbunden sind. Derzeit gibt es keinen veröffentlichten Bericht über die Verwendung von Tomotherapie zur Planung oder Durchführung von RT mit konventioneller oder veränderter Fraktionierung für Patienten mit Gebärmutterhalskrebs.

Die Einschränkungen der Gesamtbehandlungszeit und der maximalen RT-Dosis, die sicher an die Beckenziele abgegeben werden kann, machen das Zervixkarzinom zu einem Tumor, bei dem die Tomotherapie das therapeutische Verhältnis potenziell verbessern kann. Die Fähigkeit der Tomotherapie, konformere RT an Zielstrukturen abzugeben und die Dosis an normalen Strukturen zu minimieren, kann die Bereitstellung geänderter Fraktionierungs-Bestrahlungspläne für Gebärmutterhalskrebs mit akzeptablen Raten von RT-bezogenen Toxizitäten ermöglichen. Die Tomotherapie ermöglicht die Abgabe unterschiedlicher Tagesdosen von RT an Zielvolumina, die innerhalb größerer Zielvolumina liegen, was tatsächlich einen gleichzeitigen integrierten Boost (SIB) für Bereiche mit grober Erkrankung liefert, die innerhalb eines größeren Volumens liegen, bei dem das Risiko besteht, dass Mikrometastasen beherbergen. Die Zufuhr der Boost-Bestrahlungsdosis in einer gleichzeitigen im Gegensatz zu einer sequentiellen Weise verringert die Gesamtzeit der RT-Behandlung, was theoretisch die Wirkungen einer beschleunigten Repopulation von Tumorzellen reduziert. Die Verabreichung höherer Dosen pro Fraktion an stark erkrankte Bereiche würde theoretisch die strahlenbiologischen Verstärkungseffekte einer gleichzeitigen Cisplatin-Chemotherapie verstärken.

Die Tomotherapie stellt einen entscheidenden Fortschritt in der Strahlentherapieplanung und -abgabetechnologie dar. Seine potenziellen dosimetrischen und strahlenbiologischen Vorteile gegenüber Standard-Strahlentherapietechnologien müssen in ordnungsgemäß durchgeführten klinischen Studien evaluiert werden. Vor Beginn solcher Studien muss nachgewiesen werden, dass Tomotherapie-Pläne zumindest dosimetrische Vorteile gegenüber konventionellen Plänen haben.

Zielsetzung:

Vergleich von Strahlentherapie (RT)-Plänen, die für lokal fortgeschrittene Fälle von Gebärmutterhalskrebs unter Verwendung von Tomotherapie, konventionellen computertomographiebasierten Methoden und intensitätsmodulierten Step-and-Shoot-Methoden erstellt wurden.

Studiendesign:

Zur Planung der Vorbehandlung werden Computertomographie-Scans von zehn zuvor behandelten Patientinnen mit Gebärmutterhalskrebs verwendet. Alle identifizierenden Patientendaten auf diesen CT-Bilddatensätzen werden vollständig entfernt. Für den Fall werden drei RT-Pläne erstellt: Tomotherapie, Step-and-Shoot-IMRT und konventionell. Das Universitätsklinikum in Utrecht, Niederlande, hat IMRT in das klinische Management von Gebärmutterhalskrebs eingeführt, und die dortige Gruppe für gynäkologische Onkologie hat freundlicherweise zugestimmt, an diesem Projekt zusammenzuarbeiten, indem sie optimierte Step-and-Shoot-IMRT-Pläne für unsere zehn Testfälle erstellt. Die anonymen CT-Bildsätze werden auf Datenträgern gespeichert, die zur Erstellung von Step-and-Shoot-IMRT-Plänen per Kurierdienst an das Universitätsklinikum in Utrecht, Niederlande, gesendet werden. Aus allen Plänen zu berechnende und zu sammelnde Daten umfassen: Dosis-Volumen-Histogramme (DVHs) für alle Zielvolumina und kritischen Strukturen. Die Tumorkontrollwahrscheinlichkeit für Ziele und die Komplikationswahrscheinlichkeit von normalem Gewebe für kritische Strukturen werden berechnet. Auf diesem Protokoll erstellte RT-Pläne werden nur für Dosis- und biophysikalische Modellberechnungsvergleiche verwendet; Es wird kein Plan verwendet, um Patienten tatsächliche Bestrahlungsbehandlungen zu verabreichen. Bei diesem Protokoll wird es absolut keinen Patientenkontakt oder Interaktion geben.

Zukünftige Richtungen:

Die Forscher gehen davon aus, dass die Ergebnisse dieser Studie die Hypothese bestätigen werden, dass Tomotherapie-Pläne mit einem gleichzeitigen integrierten Boost für Gebärmutterhalskrebs im Vergleich zu Step-and-Shoot-IMRT und herkömmlichen Plänen eine überlegene Abdeckung des Zielvolumens und die Vermeidung normaler kritischer Strukturen bieten. Eine solche Bestätigung wird die Grundlage für die Fortsetzung der Bemühungen zur Verbesserung der Ziel- und Normalstrukturbeschreibung für die Tomotherapie-Behandlungsplanung von Gebärmutterhalskrebs unter Verwendung von MRT-basierter Planung bilden. Letztendlich planen wir, Phase-I/II-Studien mit MRT-basierten Tomotherapie-Planungs- und Verabreichungstechniken für Patienten mit Gebärmutterhalskrebs einzuleiten. Die Einbeziehung der RT-Dosiseskalation und die Überwachung des Ansprechens auf die Behandlung mit biologischen Bildgebungsverfahren für Patienten mit Gebärmutterhalskrebs, die mit Tomotherapie behandelt werden, sind weitere potenzielle Forschungsgebiete für die Zukunft.