Зависимость степени лучевого повреждения легочной ткани от локализации облучаемого объема по данным количественного анализа РКТ исследований

Автор: Нуднов Н.В., Сотников В.М., Леденев В.В.

Журнал: Вестник Российского научного центра рентгенорадиологии Минздрава России @vestnik-rncrr

Рубрика: Лучевая терапия

Статья в выпуске: 4 т.24, 2024 года.

Бесплатный доступ

Цель исследования. Изучение радиочувствительности различных участков легочной ткани путем количественной оценки изменения ее плотности в результате терапевтического облучения по данным рентгеновской компьютерной томографии. Материалы и методы. Использовались данные динамического наблюдения 90 пациентов, которым была проведена ЛТ по поводу опухолей торакальной локализации за период с 2014 г. по 2021 г. в ФГБУ «Российский научный центр рентгенорадиологии» Минздрава России (РНЦРР). Среди пациентов было 36 (40,0%) мужчин и 54 (60,0%) женщин в возрасте от 23 до 86 лет (средний возраст составил 51,9±15,6 лет). У всех этих пациентов имелись РКТ-исследования, выполненные до и после ЛТ. Контрольные исследования проводились через 1-237 дней после ЛТ (средний контрольный интервал 96±64,3 дня). Всего было проанализировано 238 РКТ-исследований, среднее количество РКТ-исследований на одного пациента составило 2,6. Рассчитывались величины среднего изменения плотности в единицах Хаунсфилда (HUср), медианы изменения плотности (Δm HU) и статистического отклонения (Sd) для легочной ткани в объемах, облученных в заданных диапазонах изодоз с параллельным определением величин этих объемов. Методика количественного анализа плотности легочной ткани по данным РКТ была подробно описана ранее. Результаты. Максимальные величины ранних изменений (Δm HU) в легких составили 86±234 HU, а поздних - 62±194 HU. Для поиска причин неоднородности пациенты были разделены на группы. Первая группа характеризовалась расположением облучаемого объема в периферических участках одного из легких - 50 пациентов (82 исследования) с разными клиническими диагнозами после ЛТ с СОД от 24 Гр до 84 Гр-экв. (медиана дозы 50±12,6 Гр). При этом в ранних (до 120 суток после ЛТ) 45 исследованиях достоверные Δm HU для этих пациентов варьировали от 27 HU до 932 HU (с медианой 168±264 HU, p=0,058), а в поздних (со 120 суток - 38 исследований) - от 30 HU до 814 HU (с медианой 143±204 HU, p=0,056). В первую группу вошли 28 пациентов с раком молочной железы и 2 пациента со злокачественной лимфомой (Δm HU ранних - от 27 HU до 793 HU, а поздних - от 30 HU до 529 HU), а также 20 пациентов с раком легкого (Δm HU ранних - от 35 HU до 932 HU, поздних - от 26 HU до 814 HU). Вторая группа характеризовалась расположением облучаемого объема в средостении и прилежащих к нему центральных участках легких - 40 пациентов (73 исследования) с разными клиническими диагнозами с СОД от 15 Гр до 66 Гр-экв. (медиана 32±12 Гр). При этом ранние Δm HU для этих пациентов варьировали от 16 HU до 385 HU (с медианой 50±62 HU, p=0,041) а поздние - от 18 HU до 312 HU (с медианой 41±66 HU, p=0,043). Во вторую группу вошли: 5 пациентов с раком легкого, получавших послеоперационную ЛТ (Δm HU ранние - от 49 HU до 96 HU, поздние - от 35 HU до 60 HU), 8 пациентов с тимомами (Δm HU ранние - от 20 HU до 385 HU, поздние - от 30 HU до 312 HU) и 27 пациентов со злокачественными лимфомами средостения (Δm HU ранние - от 16 HU до 112 HU, поздние - от 18 HU до 81 HU). В обеих группах были выявлены 18 пациентов с значениями Δm HU значительно отличающимися от Δm HU остальных пациентов в соответствующих группах, что может указывать на их аномальную радиочувствительность. Выводы. При количественном анализе РКТ данных зависимость величины изменения медианы плотности легочной ткани (Δm HU) от включения в облучаемый объем различных участков легочной ткани не выявлено и, следовательно, радиочувствительность периферических и центральных участков легких одинакова. Величина Δm HU в легочной ткани зависит от величины суммарной поглощенной дозы, но кратность данной зависимости индивидуальна и обусловлена также вариабельностью радиочувствительноcти онкологических пациентов.

Еще

Лучевые повреждения легких, лучевая терапия, лучевая диагностика, рентгеновская компьютерная томография, количественный анализ

Короткий адрес: https://sciup.org/149147217

IDR: 149147217

Список литературы Зависимость степени лучевого повреждения легочной ткани от локализации облучаемого объема по данным количественного анализа РКТ исследований

  • Aerts HJ, Velazquez ER, Leijenaar RT, Parmar C, Grossmann P, Carvalho S, et al. Decoding tumour phenotype by noninvasive imaging using a quantitative radiomics approach. Nat Commun. 2014 Jun 3;5:4006. doi: 10.1038/ncomms5006.
  • Nie K, Al-Hallaq H, Li XA, Benedict SH, Sohn JW, Moran JM, Fet al. NCTN Assessment on Current Applications of Radiomics in Oncology. Int J Radiat Oncol Biol Phys. 2019 Jun 1;104(2):302-315. doi: 10.1016/j.ijrobp.2019.01.087.
  • Wu J, Tha KK, Xing L, Li R. Radiomics and radiogenomics for precision radiotherapy. J Radiat Res. 2018 Mar 1;59(suppl_1):i25-i31. doi: 10.1093/jrr/rrx102.
  • Defraene G, La Fontaine M, van Kranen S, Reymen B, Belderbos J, Sonke JJ, De Ruysscher D. Radiation-Induced Lung Density Changes on CT Scan for NSCLC: No Impact of Dose-Escalation Level or Volume. Int J Radiat Oncol Biol Phys. 2018 Nov 1;102(3):642-650. doi: 10.1016/j.ijrobp.2018.06.038.
  • Ghobadi G, Hogeweg LE, Faber H, Tukker WG, Schippers JM, Brandenburg S, et al. Quantifying local radiation-induced lung damage from computed tomography. Int J Radiat Oncol Biol Phys. 2010 Feb 1;76(2):548-556. doi: 10.1016/j.ijrobp.2009.08.058.
  • Ghobadi G, Wiegman EM, Langendijk JA, Widder J, Coppes RP, van Luijk P. A new CT-based method to quantify radiation-induced lung damage in patients. Radiother Oncol. 2015 Oct;117(1):4-8. doi: 10.1016/j.radonc.2015.07.017.
  • Phernambucq EC, Palma DA, Vincent A, Smit EF, Senan S. Time and dose-related changes in radiological lung density after concurrent chemoradiotherapy for lung cancer. Lung Cancer. 2011 Dec;74(3):451-456. doi: 10.1016/j.lungcan.2011.05.010.
  • Нуднов Н.В., Сотников В.М., Леденев В.В. Новая методика количественной оценки постлучевых изменений в легких у онкологических больных на основании данных динамической КТ. Медицинская визуализация. 2017;5:56-65. doi: 10.24835/1607-0763-2017-5-56-65.
  • Bradley JD, Hope A, El Naqa I, Apte A, Lindsay PE, Bosch W, et al; RTOG. A nomogram to predict radiation pneumonitis, derived from a combined analysis of RTOG 9311 and institutional data. Int J Radiat Oncol Biol Phys. 2007 Nov 15;69(4):985-992. doi: 10.1016/j.ijrobp.2007.04.077.
  • Hope AJ, Lindsay PE, El Naqa I, Alaly JR, Vicic M, Bradley JD, Deasy JO. Modeling radiation pneumonitis risk with clinical, dosimetric, and spatial parameters. Int J Radiat Oncol Biol Phys. 2006 May 1;65(1):112-124. doi: 10.1016/j.ijrobp.2005.11.046.
  • Marks LB, Yorke ED, Jackson A, Ten Haken RK, Constine LS, Eisbruch A, Bentzen SM, Nam J, Deasy JO. Use of normal tissue complication probability models in the clinic. Int J Radiat Oncol Biol Phys. 2010 Mar 1;76(3 Suppl):S10-9. doi: 10.1016/j.ijrobp.2009.07.1754.
  • Леденев В.В., Нуднов Н.В., Сотников В.М., Барышникова Д.В. Результаты количественной оценки постлучевых изменений в легких у онкологических пациентов, полученные с помощью новой методики анализа динамически выполненных РКТ – исследований органов грудной клетки. Вестник рентгенологии и радиологии. 2020;101(1):30-38. doi: 10.20862/0042-4676-2020-101-1-30-38.
  • Леденев В.В., Солодкий В.А., Нуднов Н.В., Сотников В.М. Количественные характеристики лучевого повреждения легочной ткани у онкологических пациентов при лучевой терапии на основании данных РКТ. Медицинская визуализация. 2022;26(4):60-74. doi: 10.24835/1607-0763-1182.
  • Fowler JF, Tomé WA, Fenwick JD, Mehta MP. A challenge to traditional radiation oncology. Int J Radiat Oncol Biol Phys. 2004 Nov 15;60(4):1241-1256. doi: 10.1016/j.ijrobp.2004.07.691.
  • Vogelius IR, Bentzen SM. A literature-based meta-analysis of clinical risk factors for development of radiation induced pneumonitis. Acta Oncol. 2012 Nov;51(8):975-983. doi: 10.3109/0284186X.2012.718093.
  • Cella L, D'Avino V, Palma G, Conson M, Liuzzi R, Picardi M, et al. Modeling the risk of radiation-induced lung fibrosis: Irradiated heart tissue is as important as irradiated lung. Radiother Oncol. 2015 Oct;117(1):36-43. doi: 10.1016/j.radonc.2015.07.051.
  • Chan TY, Tan PW, Tan CW, Tang JI. Assessing radiation exposure of the left anterior descending artery, heart and lung in patients with left breast cancer: A dosimetric comparison between multicatheter accelerated partial breast irradiation and whole breast external beam radiotherapy. Radiother Oncol. 2015 Dec;117(3):459-466. doi: 10.1016/j.radonc.2015.08.013.
Еще
Статья научная