Медицинская радиология и радиационная безопасность. 2025. Том 70. № 4

DOI:10.33266/1024-6177-2025-70-4-96-101

К.Е. Медведева, А.И. Адарова, Н.Г. Минаева, И.А. Гулидов, С.Н. Корякин

СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА ДОЗНЫХ РАСПРЕДЕЛЕНИЙ
ПРИ ПРОТОННОЙ И ФОТОННОЙ ТЕРАПИИ У ПАЦИЕНТОВ
С РЕЦИДИВАМИ ГЛИОМ ВЫСОКОЙ СТЕПЕНИ ЗЛОКАЧЕСТВЕННОСТИ

Медицинский радиологический научный центр им. А.Ф. Цыба Минздрава России, Обнинск

Контактное лицо: Кира Евгеньевна Медведева, e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

 

Резюме

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

Ключевые слова: протонная терапия, глиома, глиобластома, повторное облучение, дозиметрическое планирование

Для цитирования: Медведева К.Е., Адарова А.И., Минаева Н.Г., Гулидов И.А., Корякин С.Н. Сравнительная оценка дозных распределений при протонной и фотонной терапии у пациентов с рецидивами глиом высокой степени злокачественности // Медицинская радиология и радиационная безопасность. 2025. Т. 70. № 4. С. 96–101. DOI:10.33266/1024-6177-2025-70-4-96-101

 

Список литературы

1. Чойнзонов Е.Л., Грибова О.В., Старцева Ж.А., Рябова А.И., Новиков В.А., Мусабаева Л.И., Полежаева И.С. Современный подход к химиолучевой терапии злокачественных глиом головного мозга // Бюллетень сибирской медицины. 2014. Т.13. №3. С. 119-125 [Choynzonov Ye.L., Gribova O.V., Startseva Zh.A., Ryabova A.I., Novikov V.A., Musabayeva L.I., Polezhayeva I.S. Modern Approach to Chemoradiation Therapy of Malignant Gliomas of the Brain. Byulleten’ Sibirskoy Meditsiny = Bulletin of Siberian Medicine. 2014;13;3:119-125 (In Russ.)]. doi: 10.20538/1682-0363-2014-3-119-125.

2. Combs S.E., Debus J., Schulz-Ertner D. Radiotherapeutic Alternatives for Previously Irradiated Recurrent Gliomas. BMC Cancer. 2007;7:167. doi: 10.1186/1471-2407-7-167.

3. Lee J., Cho J., Chang J.H., Suh C.O. Re-Irradiation for Recurrent Gliomas: Treatment Outcomes and Prognostic Factors. Yonsei Med J. 2016 Jul 1;57;4:824–30. doi: 10.3349/ymj.2016.57.4.824.

4. Held K.D., Lomax A.J., Troost E.G.C. Proton Therapy Special Feature: Introductory Editorial. Br J Radiol. 2020;93;1107:20209004. doi: 10.1259/bjr.20209004.

5. Durante M., Flanz J. Charged Particle Beams to Cure Cancer: Strengths and Challenges. Seminars in Oncology. W.B. Saunders. 2019;46;3:219–225. doi: 10.1053/j.seminoncol.2019.07.007.

6. Kraft G. Progress in Particle and Nuclear Physics Tumor Therapy with Heavy Charged Particles. Progress in Particle and Nuclear Physics. 2000;45:473–544. doi: 10.1016/S0146-6410(00)00112-5. 

7. Schaub L., Harrabi S.B., Debus J. Particle Therapy in the Future of Precision Therapy. Br J Radiol. 2020;93;1114:20200183. doi: 10.1259/bjr.20200183.

8. Mayer R., Sminia P. Reirradiation Tolerance of the Human Brain. Int J Radiat Oncol Biol Phys. 2008;70;5:1350-60. doi: 10.1016/j.ijrobp.2007.08.015.

9. Nieder C., Milas L., Ang K.K. Tissue Tolerance to Reirradiation. Semin Radiat Oncol. 2000;10;3:200-209. doi: 10.1053/srao.2000.6593.

10. Desai B.M., Rockne R.C., Rademaker A.W., Hartsell W.F., Sweeney P., Raizer J.J, et al. Overall Survival (OS) and Toxicity Outcomes Following Large-Volume Re-Irradiation Using Proton Therapy (PT) for Recurrent Glioma. Int J Radiat Oncol Biol Phys. 2014;90;1:286. doi: 10.1016/j.ijrobp.2014.05.971.

11. Combs S.E., Edler L., Rausch R., Welzel T., Wick W., Debus J. Generation and Validation of a Prognostic Score to Predict Outcome after Re-Irradiation of Recurrent Glioma. Acta Oncol (Madr). 2013;52;1:147–52. doi: 10.3109/0284186X.2012.692882.

12. Baumert B.G., Lomax A.J., Miltchev V., Davis J.B. A Comparison of Dose Distributions of Proton Beams in Stereotactic Confopmal Radiotherapy of Brain Lesions. Int J Radiat Oncol Biol Phys. 2001;49;5:1439-1449. doi: 10.1016/s0360-3016(00)01422-x.

13. Bolsi A., Fogliata A., Cozzi L. Radiotherapy of Small Intracranial Tumours with Different Advanced Techniques Using Photon and Proton Beams: a Treatment Planning Study. Radiotherapy and Oncology. 2003;68;1:1-14. doi: 10.1016/s0167-8140(03)00117-8

14. Kosaki K., Ecker S., Habermehl D., Rieken S., Jäkel O., Herfarth K., et al. Comparison of Intensity Modulated Radiotherapy (IMRT) with Intensity Modulated Particle Therapy (IMPT) Using Fixed Beams or an Ion Gantry for the Treatment of Patients with Skull Base Meningiomas. Radiation Oncology. 2012 Mar 22;7;44:1. doi:10.1186/1748-717X-7-44.

15. Adeberg S., Harrabi S.B., Bougatf N., et al. Intensity-Modulated Proton Therapy, Volumetric-Modulated arc Therapy, and 3D Conformal Radiotherapy in Anaplastic Astrocytoma and Glioblastoma: a Dosimetric Comparison. Intensitätsmodulierte Protonentherapie, Volumenmodulierte Arc-Therapie and Dreidimensionale Konformale Radiotherapie Beim Anaplastischen Astrozytom und Glioblastom: Ein Dosimetrischer Vergleich. Strahlenther Onkol. 2016;192;11:770-779. doi: 10.1007/s00066-016-1007-7.

16. Poel R., Stuessi A., Unkelbach J., Tanadini-Lang S., Guckenberger M., Foerster R. Dosimetric Comparison of Protons vs Photons in Re-Irradiation of Intracranial Meningioma Br J Radiol. 2019;92;1100:20190113. doi: 10.1259/bjr.20190113.

17. Weber D.C., Lim P.S., Tran S., Walser M., Bolsi A., et.al. Proton Therapy for Brain Tumours in the Area of Evidence-Based Medicine. Br J Radiol. 2020;93;1107:20190237. doi: 10.1259/bjr.20190237.

 

  PDF (RUS) Полная версия статьи

 

Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Финансирование. Исследование не имело спонсорской поддержки.

Участие авторов. Cтатья подготовлена с равным участием авторов.

Поступила: 20.03.2025. Принята к публикации: 25.04.2025.