Сравнительная оценка дозных распределений при протонной и фотонной терапии у пациентов с рецидивами глиом высокой степени злокачественности

Цель: Сравнение планов лечения на комплексе протонной терапии (КПТ) “Прометеус” и линейном ускорителе электронов по параметрам дозных распределений и нагрузок на органы риска.

Материал и методы: В исследование включены 20 взрослых пациентов, проходивших лечение на КПТ “Прометеус” в 2019–2020 гг. по поводу рецидива злокачественных глиом. Сравнительное планирование осуществлялось в системе планирования лучевой терапии XIO c составлением планов 3D-конформной фотонной лучевой терапии по технологии модуляции интенсивности пучка (IMRT) на основании одного набора контуров облучаемых объемов.

Результаты: Для всех объемов были построены гистограммы доза–объем, параметры дозы учитывались для оценки охвата целевых объемов и соответствия критериям безопасности для органов риска. Средняя доза на весь объем головного мозга составила при проведении протонной терапии от 4,54 до 20,63 Гр, медиана – 6,74 Гр. Средняя доза при планировании фотонной терапии составила от 5,9 до 32,48 Гр, медиана равнялась 21,2 Гр. Средняя разница в лучевой нагрузке на весь объем головного мозга составила 15,24 Гр (p<0,001). Средняя максимальная доза на ствол головного мозга при проведении протонной терапии составила от 0,01 до 51,35 Гр, медиана 9,77 Гр. Средняя доза при планировании фотонной терапии с использованием методики IMRT варьировала от 1,6 до 55,1 Гр, медиана 44,37 Гр. Средняя разница достигала 34,6 Гр (p< 0,003). Средняя максимальная доза на зрительный нерв при проведении протонной терапии составила от 0 до 25,19 Гр, медиана 2,15 Гр. Средняя доза в плане фотонной терапии составила 0 до 51,35 Гр, медиана 21,05 Гр. Снижение средней разницы дозной нагрузки при использовании протонной терапии равнялось 18,9 Гр (p< 0,001). Средняя максимальная доза на хиазму при проведении протонной терапии c модуляцией интенсивности пучка составила от 0 до 32,9 Гр, медиана 0,38 Гр. Аналогичная доза при расчете доз фотонной терапии составила от 1,4 Гр до 54,3 Гр, медиана 28,47 Гр. Средняя разница в дозной нагрузке на зрительный нерв в пользу протонной терапии равнялась 28,09 Гр (p<0,001). Cреднее значение индекса гомогенности протонов составило 0,16 (ДИ 95 % 0,14-0,18), фотонов – 0,13 (ДИ 95 % 0,11–0,14), p=0,00158.

Заключение: Протонная терапия при проведении повторных курсов лучевой терапии демонстрирует значительное снижение дозной нагрузки на органы риска при сравнении с фотонной терапией на линейном ускорителе. Повторное облучение глиом высокой степени злокачественности с использованием активного сканирующего пучка протонов является перспективным направлением за счет снижения общей токсичности лечения и возможности подведения доз облучения, приближенных к радикальным.

Cписок сокращений:

ВЗГГМ – высокозлокачественные глиомы головного мозга

Гр – Грей

КПТ – комплекс протонной терапии

ПЭТ/КТ – позитронно-эмиссионная компьютерная томография

КТ – компьютерная томография

ОБЭ – общая биологическая эффективность

МРТ – магнитно-резонансная томография

IMRT – Image modulated radiotherapy

GTV – Gross tumor volume

PTV – Planning tumor volume

QUANTEC – Quantitative Analyses of Normal Tissue Effects in the Clinic