Vergelijking van tomotherapie versus intensiteitsgemoduleerde step-and-shoot en conventionele bestralingsbehandelingsplannen voor patiënten met lokaal gevorderd plaveiselcelcarcinoom van de baarmoederhals

Achtergrond informatie:

De toevoeging van gelijktijdige chemotherapie aan radiotherapie (RT) voor lokaal gevorderde baarmoederhalskanker heeft de patiëntresultaten verbeterd, maar behandelingen gaan gepaard met significante percentages radiotherapie (RT)-gerelateerde toxiciteiten. Bovendien lijken de ziektevrije en algehele overlevingsvoordelen van gelijktijdige chemotherapie het meest prominent te zijn bij patiënten met een ziekte in een vroeger stadium. Grenzen aan RT voor baarmoederhalskanker die van invloed kunnen zijn op de patiëntuitkomsten zijn de totale behandeltijd en RT-dosis. Pogingen om deze limieten te overwinnen zijn gedaan in proeven met gewijzigde RT-fractioneringsschema's. Veelbelovende percentages van lokale controle die in deze onderzoeken zijn gerapporteerd, worden gecompenseerd door buitensporige percentages acute en late RT-gerelateerde toxiciteiten.

Intensiteitsgemoduleerde radiotherapie (IMRT) is een innovatieve RT-plannings- en toedieningstechnologie met de mogelijkheid om de intensiteit van de straling over een bundel te variëren, waardoor een grotere conformiteit van de RT-dosis rond doelvolumes mogelijk is, samen met een lagere dosis die wordt afgegeven aan normale structuren. Tomotherapie maakt gebruik van een intensiteitsgemoduleerde straal die rond de patiënt roteert terwijl de patiënt longitudinaal door het portaal wordt getransleerd en biedt de mogelijkheid om bij elke behandeling megavoltage CT (MVCT)-beelden van doelstructuren te verkrijgen. Aangenomen wordt dat tomotherapie meer conforme RT kan plannen en leveren met het extra voordeel van dagelijkse beoordeling van de positie van het doel en de kritieke structuur via MVCT-beeldvorming.

Ervaring met het gebruik van IMRT voor baarmoederhalskanker is schaars. Rapporten over de behandeling van bekkenklierdoelen bij kleine aantallen geselecteerde patiënten met baarmoederhalskanker met IMRT suggereren dat de behandelingen verdraaglijk zijn en gepaard gaan met een verminderde incidentie van acute en late RT-gerelateerde toxiciteit in vergelijking met een vergelijkbaar patiëntencohort dat wordt behandeld met conventionele RT-technologieën. Momenteel is er geen gepubliceerd rapport over het gebruik van tomotherapie om RT te plannen of toe te dienen met behulp van conventionele of gewijzigde fractionering voor patiënten met baarmoederhalskanker.

De beperkingen van de totale behandelingstijd en de maximale dosis RT die veilig aan de bekkendoelen kan worden toegediend, maken cervicaal carcinoom tot een tumor waarin tomotherapie de therapeutische ratio mogelijk kan verbeteren. Het vermogen van tomotherapie om meer conforme RT af te geven aan doelstructuren en de dosis aan normale structuren te minimaliseren, kan het mogelijk maken gewijzigde fractioneringsbestralingsplannen voor baarmoederhalskanker te leveren met acceptabele percentages RT-gerelateerde toxiciteiten. Tomotherapie maakt het mogelijk om differentiële dagelijkse doses RT toe te dienen aan doelvolumes die binnen grotere doelvolumes liggen, wat in feite een gelijktijdige geïntegreerde boost (SIB) levert aan gebieden met grove ziekte die binnen een groter volume liggen met een risico voor het herbergen van micrometastasen. Toediening van de boostdosis straling op een gelijktijdige in plaats van sequentiële manier vermindert de totale RT-behandelingstijd, wat in theorie de effecten van versnelde herpopulatie van tumorcellen vermindert. Toediening van hogere doses per fractie aan gebieden met grove ziekte zou in theorie de radiobiologische versterkende effecten van gelijktijdige chemotherapie met cisplatine verhogen.

Tomotherapie vertegenwoordigt een belangrijke vooruitgang in de technologie voor planning en toediening van radiotherapie. De potentiële dosimetrische en radiobiologische voordelen ten opzichte van standaard radiotherapietechnologieën moeten worden geëvalueerd in goed uitgevoerde klinische onderzoeken. Voorafgaand aan de start van dergelijke onderzoeken moet worden aangetoond dat tomotherapieplannen op zijn minst dosimetrische voordelen hebben ten opzichte van conventionele plannen.

Objectief:

Om radiotherapie (RT) -plannen te vergelijken die zijn gemaakt voor lokaal gevorderde gevallen van baarmoederhalskanker met behulp van tomotherapie, conventionele op computertomografie gebaseerde methoden en step-and-shoot-intensiteitsgemoduleerde methoden.

Studie ontwerp:

Voor de planning van de behandeling zullen computertomografiescans van tien eerder behandelde patiënten met baarmoederhalskanker worden gebruikt. Alle identificerende patiëntgegevens op deze CT-beeldsets worden volledig verwijderd. Er worden drie RT-plannen gemaakt voor de casus: tomotherapie, step-and-shoot IMRT en conventioneel. Het Universitair Medisch Centrum in Utrecht, Nederland, heeft IMRT geïmplementeerd in de klinische behandeling van baarmoederhalskanker en de gynaecologische oncologiegroep daar heeft vriendelijk toegestemd om aan dit project samen te werken door geoptimaliseerde step-and-shoot IMRT-plannen te maken voor onze tien testcases. De anonieme CT-beeldsets worden opgeslagen op gegevensschijven die via een gebonden koerier naar het Universitair Medisch Centrum in Utrecht, Nederland, worden verzonden voor het genereren van IMRT-stap-en-schietplannen. Gegevens die moeten worden berekend en verzameld van alle plannen omvatten: dosis-volume histogrammen (DVH's) voor alle doelvolumes en kritieke structuren. Kans op tumorcontrole voor doelwitten en waarschijnlijkheid voor complicatie van normaal weefsel voor kritieke structuren wordt berekend. RT-plannen die volgens dit protocol zijn gemaakt, worden alleen gebruikt voor vergelijkingen van dosis- en biofysische modelberekeningen; er zal geen plan worden gebruikt om daadwerkelijke bestralingsbehandelingen aan een patiënt te geven. Er zal absoluut geen patiëntcontact of interactie zijn op dit protocol.

Toekomstige richtingen:

De onderzoekers verwachten dat de resultaten van deze studie de hypothese zullen bevestigen dat Tomotherapie-plannen met een gelijktijdige geïntegreerde boost voor baarmoederhalskanker een superieure doelvolumedekking en normale vermijding van kritieke structuren zullen bieden in vergelijking met step-and-shoot IMRT en conventionele plannen. Een dergelijke bevestiging zal de basis vormen om door te gaan met inspanningen om de afbakening van de doel- en normale structuur te verbeteren voor de planning van de behandeling met tomotherapie van baarmoederhalskanker met behulp van op MRI gebaseerde planning. Uiteindelijk zijn we van plan fase I/II-onderzoeken te starten met behulp van op MRI gebaseerde Tomotherapie-plannings- en toedieningstechnieken voor patiënten met baarmoederhalskanker. Het opnemen van RT-dosisescalatie en het monitoren van de respons op de behandeling met biologische beeldvormingstechnieken voor baarmoederhalskankerpatiënten die met tomotherapie worden behandeld, zijn andere toekomstige potentiële onderzoeksgebieden.