Эффективность современной автономной адаптивной лучевой терапии при раке легкого (ECLAIR)

Рак легких занимает одно из первых мест среди наиболее часто встречающихся типов рака в мире и имеет самый высокий уровень смертности. Немелкоклеточный рак легкого (НМРЛ) является преобладающей формой, составляя более 85% случаев. Поскольку симптомы часто проявляются поздно, многие пациенты имеют местно-распространенное заболевание (МР-НМРЛ) на момент постановки диагноза. Краеугольным камнем лечения неоперабельного МР-НМРЛ является комбинация системной терапии и лучевой терапии с последующей иммунотерапией.

Лучевая терапии предшествует трудоемкий и длительный процесс подготовки к лечению. Этот процесс сначала требует диагностической визуализации, такой как ПЭТ-КТ, а затем планировочной визуализации с использованием специализированного дыхательно-управляемого четырехмерного (4D) планировочного КТ. Впоследствии опухоль и окружающие органы риска (ОР) должны быть контурированы и независимо проверены радиотерапевтами в соответствии с международно рекомендованными руководствами. В настоящее время для поддержки этого процесса контурирования используются коммерческие сверточные нейронные сети (CNN). Эти модели выполняют классификацию по вокселям для маркировки анатомических структур на основе предварительных обучающих данных. Широко используемым коммерческим приложением с маркировкой CE для контурирования ОР является Syngo.via®.

После контурирования выполняется дозиметрическое планирование лечения. Создание плана начинается с этапа оптимизации, за которым следует расчет дозы, направленный на достижение приемлемого баланса между охватом мишени и щажением ОР. Часто используемым инструментом планирования на основе знаний с маркировкой CE, который упрощает этот процесс, является RapidPlan®. Эта система предоставляет оценки достижимых распределений дозы и направляет дозиметристов и медицинских физиков к созданию высококачественных планов. Все подготовительные этапы выполняются на планировочном КТ, который представляет лишь единичный анатомический снимок в один момент времени.

После завершения подготовки начинается курс лучевой терапии. Сеансы лечения проводятся ежедневно в течение периода до семи недель. В течение этого времени могут происходить как опухолевые, так и внутригрудные анатомические изменения, из-за чего исходные контуры и план лечения перестают соответствовать анатомии пациента в день лечения. Поэтому может быть полезна адаптивная лучевая терапия (АЛТ), при которой исходный план модифицируется в ответ на анатомические изменения. Клинические исследования показали, что пациенты с НМРЛ могут получить пользу от частой адаптации плана лечения в случаях регрессии опухоли или внутригрудных смещений в ходе лечения. Были зарегистрированы улучшения в выживаемости без прогрессирования и общей выживаемости, и рутинная оффлайн АЛТ в середине лечения рекомендуется для МР-НМРЛ.

Однако, несмотря на доказательства, очень ограниченное число пациентов получает адаптивную лучевую терапию. Значительные трудозатраты, связанные с контурированием и планированием лечения, остаются основным препятствием для широкого внедрения АЛТ для всех подходящих пациентов.

Некоторые современные инструменты имеют потенциал для ускорения адаптивного процесса. В настоящем исследовании исследователи намерены проспективно выполнить адаптацию в середине лечения у 30 пациентов с МР-НМРЛ. Эти пациенты пройдут повторный планировочный КТ с последующим новым контурированием и планированием лечения, отражающим предлечебный рабочий процесс. Этот подход позволяет провести первоначальную оценку временной эффективности современных инструментов контурирования и планирования в адаптивном режиме. Все используемые инструменты имеют маркировку CE и в настоящее время применяются как часть стандартной клинической практики на исходном планировочном КТ. Контроль качества и ручная проверка медицинскими физиками и врачами будут идентичны предлечебным процедурам. Для включенных пациентов результирующий план лечения учитывает анатомические изменения и может улучшить охват опухоли и защиту ОР.

Ретроспективная фаза начнется после завершения всех лечений. Эта фаза будет исследовать возможность включения современных методов визуализации для верификации положения, а именно конусно-лучевых КТ (КЛКТ), в качестве замены повторным планировочным КТ. Если это возможно, повторное проведение 4DКТ можно будет избежать, избавив пациентов от дополнительных доз облучения при визуализации и снизив нагрузку от дополнительных назначений. Будет важно определить, могут ли текущие инструменты контурирования и планирования эффективно применяться к данным КЛКТ. Описанный выше проспективный рабочий процесс послужит эталоном для временной эффективности, а также качества контурирования и планирования. Это сравнение поможет определить, является ли переход от повторных 4DКТ к КЛКТ в рамках рабочего процесса АЛТ жизнеспособным и преимущественным.

В проспективном рабочем процессе АЛТ будет выполнен повторный 4D планировочный КТ, за которым последует автоматическое контурирование ОР с использованием Syngo.via® и ручное контурирование опухолевых поражений. Затем будет выполнено планирование лечения с помощью RapidPlan®, который улучшает оптимизацию и снижает вариабельность между наблюдателями. Если результирующий адаптированный план обеспечивает дозиметрическое преимущество, он будет реализован на оставшуюся часть курса лучевой терапии. Процедуры верификации плана будут отражать те, что используются в предлечебном планировании, включая утверждение ответственными врачами и медицинскими физиками. Временные измерения будут регистрироваться на каждом этапе рабочего процесса, чтобы служить эталонными данными для ретроспективной фазы.

В ретроспективной оценке исследователи оценят эффективность рабочего процесса АЛТ на основе КЛКТ. Вместо повторного 4DКТ будут использоваться ежедневные изображения КЛКТ, получаемые рутинно для верификации положения. Качество изображений КЛКТ для планирования лучевой терапии будет проверено и преобразовано в синтетический КТ с использованием специализированного программного обеспечения с маркировкой CE (MIM®). Генерация синтетического КТ повышает точность расчетов дозы. Затем будет выполнено автоматическое контурирование ОР с использованием Syngo.via® и MIM®, после чего последует ручное контурирование опухоли. Последующее планирование лечения снова будет проведено с использованием RapidPlan®. Этот процесс оценит, в какой степени КЛКТ или синтетический КТ могут поддерживать адаптивное планирование лечения. Как и в проспективной фазе, регистрация времени будет происходить на всех этапах рабочего процесса.