Sammenligning av tomoterapi versus intensitetsmodulert trinn-og-skyt og konvensjonelle strålebehandlingsplaner for pasienter med lokalt avansert plateepitelkarsinom i livmorhalsen

Bakgrunnsinformasjon:

Tillegg av samtidig kjemoterapi til strålebehandling (RT) for lokalt avansert livmorhalskreft har forbedret pasientresultatene, men behandlinger er assosiert med betydelige forekomster av stråleterapi (RT)-relaterte toksisiteter. I tillegg synes de sykdomsfrie og generelle overlevelsesfordelene gitt av samtidig kjemoterapi å være mest fremtredende hos pasienter med tidligere stadium av sykdom. Grenser for RT for livmorhalskreft som kan påvirke pasientresultatene er samlet behandlingstid og RT-dose. Forsøk på å overvinne disse grensene har blitt gjort i forsøk ved bruk av endrede RT-fraksjoneringsskjemaer. Lovende forekomster av lokal kontroll rapportert i disse forsøkene oppveies av for høye forekomster av akutte og sen RT-relaterte toksisiteter.

Intensitetsmodulert strålebehandling (IMRT) er nyskapende RT-planleggings- og leveringsteknologi med evnen til å variere intensiteten av stråling over en stråle, noe som gir økt samsvar med RT-dose rundt målvolumer sammen med redusert dose levert til normale strukturer. Tomoterapi bruker en intensitetsmodulert stråle som roterer rundt pasienten mens pasienten blir oversatt i lengderetningen gjennom portalen og har muligheten til å ta bilder av megavoltage CT (MVCT) av målstrukturer ved hver behandling. Det antas at Tomoterapi kan planlegge og levere mer konform RT med den ekstra fordelen av daglig vurdering av mål- og kritisk strukturposisjon via MVCT-avbildning.

Erfaring med bruk av IMRT ved livmorhalskreft er sparsom. Rapporter om behandling av bekkenknutemål hos et lite antall utvalgte livmorhalskreftpasienter med IMRT antyder at behandlingene er tolerable og assosiert med redusert forekomst av akutte og sene RT-relaterte toksisiteter sammenlignet med en lignende pasientkohort behandlet med konvensjonelle RT-teknologier. Foreløpig er det ingen publisert rapport om bruk av tomoterapi for å planlegge eller levere RT ved bruk av konvensjonell eller endret fraksjonering for livmorhalskreftpasienter.

Begrensningene for samlet behandlingstid og den maksimale dosen av RT som trygt kan leveres til bekkenmålene, gjør livmorhalskreft til en svulst der tomoterapi potensielt kan forbedre det terapeutiske forholdet. Tomoterapis evne til å levere mer konform RT til målstrukturer og minimere dosen til normale strukturer kan tillate levering av endrede fraksjoneringsstråleplaner for livmorhalskreft med akseptable rater av RT-relaterte toksisiteter. Tomoterapi gir mulighet for levering av differensielle daglige doser av RT til målvolumer som ligger innenfor større målvolumer, som faktisk gir en simultan integrert boost (SIB) til områder med grov sykdom som ligger innenfor et større volum med risiko for mikrometastaser. Levering av boostdosen av stråling på en samtidig i motsetning til sekvensiell måte reduserer den totale RT-behandlingstiden, noe som teoretisk reduserer effekten av akselerert tumorcelle-repopulasjon. Å gi høyere doser per fraksjon til områder med alvorlig sykdom vil teoretisk øke den radiobiologiske forsterkende effekten av samtidig cisplatin-kjemoterapi.

Tomoterapi representerer et viktig fremskritt innen strålebehandlingsplanlegging og leveringsteknologi. Dens potensielle dosimetriske og radiobiologiske fordeler i forhold til standard stråleterapiteknologier trenger evaluering i riktig utførte kliniske studier. Før igangsetting av slike forsøk, må det vises at tomoterapiplaner i det minste har dosimetriske fordeler fremfor konvensjonelle planer.

Objektiv:

For å sammenligne strålebehandlingsplaner (RT) opprettet for lokalt avanserte tilfeller av livmorhalskreft ved bruk av tomoterapi, konvensjonelle datatomografibaserte metoder og trinn-og-skyt-intensitetsmodulerte metoder.

Studere design:

Pre-behandling planlegging computertomografi skanninger av ti tidligere behandlede livmorhalskreftpasienter vil bli brukt. Alle identifiserende pasientdata på disse CT-bildesettene vil bli fullstendig fjernet. Tre RT-planer vil bli opprettet for case: tomoterapi, step-and-shoot IMRT og konvensjonell. University Medical Center i Utrecht, Nederland har implementert IMRT i klinisk behandling av livmorhalskreft, og Gynecologic Oncology-gruppen der har takknemlig gått med på å samarbeide om dette prosjektet ved å lage optimaliserte step-and-shoot IMRT-planer for våre ti testtilfeller. De anonyme CT-bildesettene vil bli lagret på dataplater som vil bli sendt via kurer til University Medical Center i Utrecht, Nederland for generering av step and shoot IMRT-planer. Data som skal beregnes og samles inn fra alle planer inkluderer: dose-volum histogrammer (DVH) for alle målvolumer og kritiske strukturer. Tumorkontrollsannsynlighet for mål og normal vevskomplikasjonssannsynlighet for kritiske strukturer vil bli beregnet. RT-planer opprettet på denne protokollen vil kun bli brukt for sammenligninger av dose- og biofysiske modellberegninger; ingen plan vil bli brukt for å levere faktiske strålebehandlinger til noen pasient. Det vil absolutt ikke være noen pasientkontakt eller interaksjon på denne protokollen.

Fremtidige retninger:

Forskerne forventer at resultatene fra denne studien vil bekrefte hypotesen om at Tomoterapi-planer som inkluderer en samtidig integrert boost for livmorhalskreft vil gi overlegen målvolumdekning og normal kritisk struktur unngåelse sammenlignet med step-and-shoot IMRT og konvensjonelle planer. Slik bekreftelse vil gi grunnlag for å fortsette arbeidet med å forbedre mål- og normalstrukturavgrensningen for Tomoterapi-behandlingsplanlegging av livmorhalskreft ved bruk av MR-basert planlegging. Til syvende og sist planlegger vi å starte fase I/II-studier ved bruk av MR-basert Tomoterapi planlegging og leveringsteknikker for livmorhalskreftpasienter. Inkorporering av RT-doseeskalering og overvåking av behandlingsrespons med biologiske avbildningsteknikker for livmorhalskreftpasienter behandlet med tomoterapi er andre fremtidige potensielle undersøkelsesområder.