Bestralingstherapie voor patiënten met longkanker kan minder toxisch zijn met behulp van een functioneel longvermijdingsbehandelplan geleid door xenon-versterkte ventilatie CT (XeCT). In een klinische studie aan de Nationaal Taiwan University Hospitalontwikkelde slechts 17% van de patiënten stralingspneumonitis, de ernstigste door straling veroorzaakte bijwerking, een significante verbetering in vergelijking met historische normen.
Chemoradiotherapie is de aanbevolen behandeling voor inoperabele of lokaal gevorderde niet-kleincellige longkanker (NSCLC), maar de toxiciteit van deze behandeling is een grote zorg. Ongeveer 30% van de patiënten ontwikkelt stralingspneumonitis graad 2 of hoger (longontsteking), wat hun kwaliteit van leven ernstig aantast.
Momenteel is de planning van de radiotherapiebehandeling gebaseerd op anatomische beeldvorming en het uitgangspunt dat alle longweefsels even belangrijk zijn. Maar voor longkankerpatiënten met chronische longziekte kan de dosis nauwkeuriger worden toegediend op basis van functioneel, in plaats van anatomisch, longvolume - een hypothese die nu wereldwijd wordt onderzocht.
hoofdonderzoekers Yu Sen Huang en Yeun-Chung Chang, ook bij de Nationale medische universiteit van Taiwan, en collega's testten deze aanpak in een fase 2 klinische studie van 36 patiënten met NSCLC. Ze onderzochten of radiotherapieplanning geleid door XeCT, waarvan bewezen is dat het haalbaar en veilig is voor het visualiseren van longventilatie, het aantal graad 2 of hoger stralingspneumonitis kan verminderen. Het idee is om de XeCT-beelden te gebruiken om de stralingsdosis naar gebieden van functionele longen te minimaliseren, terwijl stralingsafzetting in gebieden van niet-functionerende longen wordt bevorderd.
Voor de studie ondergingen de patiënten aanvankelijk een XeCT-behandeling en longfunctietesten om de longventilatie te bepalen. Elke proefpersoon had een niet-verbeterde basislijn CT-scan van de hele thorax, gevolgd door een ademhaling van vijf cycli met een xenongas-rebreathing-systeem (waarbij ze een mengsel van 30% niet-radioactief xenon en 70% zuurstof inademden) en vervolgens een XeCT-scan tijdens de ademhaling -houd op volledige inspiratie. Ten slotte inhaleerden de patiënten gedurende 100 minuut 1% zuurstof en ondergingen ze een post-washout XeCT bij volledige inspiratie. De totale tijd voor het XeCT-examen was 20-25 minuten.
De XeCT-beelden toonden de geventileerde delen van de long versterkt met xenon in kleur, en gebieden met slechte of geen verbetering als zwart. Na het aftrekken van baseline CT-beelden van de xenon wash-in beelden, genereerden de onderzoekers xenon-versterkte functionele longvolumes en importeerden deze in het behandelplanningssysteem voor registratie bij de planning CT.
De onderzoekers creëerden een standaardplan zonder verwijzing naar XeCT, en een functioneel-longvermijdingsplan (fAP) geoptimaliseerd om de dosis naar de functionele long te verlagen zonder afbreuk te doen aan de doelvolumedekking en dosisbeperkingen voor organen die risico lopen. Ze behandelden alle patiënten met fAP, met behulp van intensiteitsgemoduleerde radiotherapie of volumetrische gemoduleerde boogtherapie om 60 Gy thoracale bestraling in 30 fracties af te leveren. De patiënten werden opgevolgd met thorax-CT en klinische onderzoeken met tussenpozen van 90 dagen.
Schrijven in de International Journal of Radiation Oncology Biologie Natuurkunde, rapporteren de onderzoekers dat de totale functionele longsparing significant beter was bij de fAP-behandelingen. Het totale functionele longvolume dat meer dan 20 Gy ontving, daalde van 23.3% naar 20.6% en de gemiddelde longdosis van 14.3 naar 12.4 Gy. Belangrijk is dat het voorspelde risico op graad 2 of hoger bestralingspneumonitis afnam van 5.7% naar 4.0%, terwijl het voorspelde risico op het ontwikkelen van symptomatische bestralingspneumonitis binnen zes maanden na behandeling afnam van 6.3% naar 4.4%.
Neurale netwerk genereert longventilatiebeelden van CT-scans
Vijf van de 36 patiënten ontwikkelden graad 2 stralingspneumonitis en één ontwikkelde graad 3 stralingspneumonitis, significant lager dan verwacht op basis van historische controles. Er waren geen toxische effecten van graad 4 of hoger. De onderzoekers wijzen er echter op dat het voordeel van het beter sparen van de functionele long werd gecompenseerd door een hogere maximale dosis binnen de doelen en minder conforme doeldosisverdelingen.
Ondanks de voordelen is XeCT duur en beperkt verkrijgbaar en vereist een sterke samenwerking tussen de afdelingen radiologie en radiotherapie-oncologie. De onderzoekers erkennen ook dat de recente technologische vooruitgang in de moderne radiotherapie mogelijk opweegt tegen de verwachte voordelen van fAP-behandelingen. Maar ze zijn van mening dat hun studie robuust bewijs levert voor het voordeel van XeCT-geleide functionele longvermijding bij radiotherapie, en zetten hun onderzoek voort.
