Протонная терапия при повторном облучении безопаснее фотонной

Плоскоклеточная карцинома головы и шеи особенно тяжело поддается лечению. Риск возникновения рецидива доходит до 30%, а частота появления новых вторичных опухолей в течение пяти лет оценивается на уровне 12-13%. Пациенты, проходящие лечение при рецидиве при помощи хирургического вмешательства и повторного облучения, могут подавить болезнь на длительное время, но при этом высока вероятность побочных эффектов от лучевой терапии. Снижение риска возникновения осложнений, вызванных радиацией, является первостепенной задачей.

Международная группа специалистов, возглавляемая клиникой MAASTRO в Нидерландах, провела исследование использования терапии заряженными частицами для повторного облучения. Для этого они при помощи компьютерного моделирования провели исследование планирования лечения как одну серию клинических испытаний ROCOCO (совместное сравнение радиационной онкологии). Это исследование сравнивало дозы радиации на опухоли и на окружающих органах в зоне риска во время повторного облучения пациентов HNSCC при помощи протонной и протонно-углеродно-ионной терапии (Radiother. Oncol. doi: 10.1016/j.radonc.2016.08.020).

«При повторном облучении у более чем половины пациентов появляются серьезные побочные эффекты, которые иногда даже приводят к смертельному исходу», - объясняет автор исследования Даниэль Экерс, онколог – радиолог в клинике MAASTRO. «Терапия заряженными частицами демонстрирует достаточную способность снижать дозы радиации на контралатеральные органы в зоне риска. Соответствующее снижение дозы радиации может привести к значительно лучшему качеству жизни».

Компьютерное моделирование

Экерс и его коллеги исследовали 25 пациентов HNSCC, ранее прошедших лечение лучевой терапией с дозой 70 Gy (в медицинском центре университета Radboud или в клинике MAASTRO) и повторное облучение минимум год спустя. В каждом случае они создавали планы повторного лечения для доставки дозы 70 Gy с использованием протонной терапии с модулированной интенсивностью, ионной терапии с модулированной интенсивностью и ротационной терапии с модуляцией объема излучения.

Все лечения были спланированы в соответствии с требованиями по ограничению доз и приоритетами для всех органов в зоне риска. Фотонные планы были пересчитаны с использованием планирования ротационной терапии с модуляцией объема излучения в клинике MAASTRO. Протонные планы были пересчитаны в Университете Пенсильвании, используя сканирование карандашным пучком и с применением многофункциональную оптимизацию для максимальной защиты органов в зоне риска. Углеродно-ионные планы были рассчитаны в Университете Марбурга, используя технологию растрового сканирования и созданы с применением планирования Syngo PT, которое использует расчеты биологически взвешенных доз.

Для каждого плана и каждого органа в зоне риска исследователи рассчитали среднюю дозу облучения и максимальную дозу, получаемую 2% объема (D2). Ионная терапия с модулируемой интенсивностью значительно понизила среднюю дозу для всех 22 исследуемых органов в зоне риска по сравнению с ротационной терапией с модуляцией объема излучения, в то время как протонная терапия с модулируемой интенсивностью значительно снизила среднюю дозу для 15 органов в зоне риска. Значения D2 для ствола головного мозга и позвоночника были значительно снижены при использовании протонной терапии с модулированной интенсивностью или ионной терапии с модулированной интенсивностью по сравнению с ротационной терапией с модуляцией объема излучения. Для всех методов дозы радиации на позвоночник и ствол головного мозга остались ниже указанных ограничений при сохранении предписанной дозы радиации, что являлось абсолютным требованием в зависимости от дозы в первом лечении и принимая уровень излечимости за 30%.

Что касается уменьшения воздействия на контралатеральные органы в зоне риска, протонная терапия с модулированной интенсивностью и ионная терапия с модулированной интенсивностью показали лучшие результаты по сравнению с ротационной терапией с модуляцией объема. Они продемонстрировали снижение дозы до 85-100% при протонной терапии с модулированной интенсивностью и 94-99% при ионной терапии с модулированной интенсивностью для контралатеральной сонной артерии и околоушной железы соответственно. И наоборот, протонная терапия с модулированной интенсивностью слегка увеличила ипсилатеральную дозу на околоушную железу (на 1%), сонную артерию (на 2%) и подчелюстную железу (на 1%).

Суммарная доза (определяемая как средняя доза к остаточному объему в зоне риска) была наивысшей для ротационной терапии с модуляцией объема излучения ((5.9 Gy), за ней следует протонная терапия с модулируемой интенсивностью (3.9 Gy) и затем ионная терапия с модулируемой интенсивностью (2.7 Gy). В целом, ионная терапия с модулируемой интенсивностью показало меньшие значения средней дозы и D2, чем ротационная терапия с модуляцией объема излучения в 100% случаев, тогда как протонная терапия с модулированной интенсивностью снизила среднюю дозу в 86% и D2 в 59% органов с зоне риска.

Выбор пациентов
Авторы сделали вывод, что повторное облучение пациентов с использованием терапии заряженными частицами значительно снижает среднюю дозу на органы в зоне риска по сравнению с фотонной терапией. Такое щадящее действие на органы в зоне риска потенциально может привести к снижению частоты случаев возникновения тяжелых осложнений для пациентов, проходящих повторное облучение.

Однако они обращают внимание на то, что доступность терапии заряженными частицами ограничена и она имеет значительно более высокую стоимость, чем фотонная. Соответственно, невозможно предлагать ее всем пациентам. Важно определить, для каких пациентов она будет максимально полезна. Для этого команда MAASTRO создает индивидуально-ориентированную систему поддержки при принятии выбора в радиационной онкологии. «Мы разработали прототип для системы поддержки при принятии выбора для протонной терапии, которая называется PRODECIS», - объясняет соавтор исследования Эрик Роелофс. «Эта система использует модель головы – шеи в открытом доступе на www.PredicCancer.org, и также включает в себя оценку показателя затраты – эффективность».

Экерс замечает, что такая концепция радиотерапии на базе модели, где первоначальное сравнение делается между фотонной и протонной терапией на индивидуальном уровне, была принята голландским правительством и утверждена медицинскими страховыми компаниями. Следующим шагом для исследований головы-шеи ROCOCO, говорит она, будет принятие в расчет погрешностей в терапии и анализ того, для каких пациентов терапия заряженными частицами все равно будет эффективна. «Кроме того, мы одновременно с этим работаем над исследованиями ROCOCO нервной системы, легких и простаты», - добавляет она.