مطالعه احتمال کنترل تومور و احتمال عوارض بافت های نرمال در طرح های درمانی پروستات و نازوفارنکس

Abstract

در این مطالعه با استفاده از مدل های رادیوبیولوژیکی مختلف احتمال کنترل تومور و احتمال عوارض بافت سالم در طرح های پرتودرمانی منسجم سه بعدی(3D-CRT)و پرتودرمانی مدوله شده با تعدیل شدت(IMRT) سرطان های پروستات و نازوفارنکس محاسبه شد.مواد و روش کار: ده بیمار پروستات و ده بیمار نازوفارنکس که با طراحی درمان 3D-CRT درمان شده بودند، به صورت گذشته نگر با روش IMRTبه شیوه ی طراحی معکوس با استفاده از سیتم طراحی درمان TiGRT روی همان پلت فرم دوباره طرح ریزی شدند. از مدل های رادیوبیولوژیکی مختلف شامل پواسن، EUD و LKB مقادیر TCP و NTCP برای PTV و ارگان های سالم شامل رکتوم،مثانه،فمورال هد، نخاع،ساقه مغز،پاروتید،گوش های میانی، TMJ،مندیبل و تیروئید محاسبه شد. در طرح های پروستات برای هر بیمار در طرح های درمان 3D-CRT و IMRTبه ترتیب 76 و 82 گری و دربیماران نازوفارنکس دز 70 و 72 گری به ترتیب در طرح های 3D-CRT و IMRT به PTV داده شد.نتایج: برای طرح های پروستات: طراحی درمان IMRT مقدار احتمال عوارض بافت سالم(NTCP) معنی دار کمتری (05/0P-value<) برای مثانه، رکتوم و فمورال هد با استفاده از مدل های LKB و EUD می دهد. مقدار TCP محاسبه شده برای پروستات با استفاده از مدل EUD نشان داد که برتری قابل توجه IMRT نسبت به 3D-CRT وجود ندارد. اما TCP محاسبه شده با مدل پواسن وابسته به / است و بیشترین TCP برای IMRT نسبت به 3D-CRT در / بزرگتر از 5 مشاهده شد.برای طرح های نازوفارنکس:میانگین محابه شده TCP برای 3D-CRT و IMRT92/89 % و 9/94 % بدون اختلاف معنی دار آماری (08/0P-Value=) بدست آمد. NTCP برای تیروئید، پاروتید، نخاع، TMJ و مندیبل برای طرح های IMRT به طور قابل توجهی کمتر بدست آمد. در مقابل، مقدارNTCP برای گوش های میانی و ساقه مغز برای طرح های IMRT افزایش یافته است. به طور میانگین مدل EUD برای ارگان های حیاتی مقدار NTCP کمتری از مدل LKB تخمین زده است., In the current study, using different radiobiological models, tumor control probability (TCP) and normal tissue complication probability (NTCP) of radiotherapy plans were calculated for three dimensional conformal radiation therapy (3D-CRT) and intensity modulated radiation therapy (IMRT) of prostate and nasopharyngeal cancers. Methods and materials: 10 prostate and 10 nasopharyngeal patients who were treated with 3D-CRT plans were re-planned retrospectively for IMRT treatment using the inverse planning approach on the same platform using the TiGRT (Linatech, USA) treatment planning system. Using different radiobiological models including Poisson, equivalent uniform dose (EUD) and Lyman-Kutcher-Burman (LKB), TCP and NTCP were calculated for PTV and critical organs including rectum, bladder, femural heads,spinal cord, brain Stem, parotid glands, middle ears, temporo-mandibular joints, mandible, and thyroid. In prostate plans For each patient, 3D-CRT and IMRT plans were designedto deliver on average 76 Gy and 82 Gy to planning target volume respectively and in nasopharyngeal patients The PTV dose of 70 and 72 Gy was administered for 3DCRT and IMRT plans respectively.Results: for prostate plans:IMRT plans provided significantly lower NTCP for bladder, rectum and femoral heads using LKB and EUD models (p-value <0.05). The EUD-calculated TCP for prostate cancer showed no considerable improvement for IMRT plans relative to 3D-CRT plans. However, the TCPs calculated by Poisson model were dependent on / , and higher TCP for IMRT relative to 3D-CRT was seen for / higher than 5.For nasopharyngeal plans: The mean TCP for 3DCRT and IMRT were 89.92% and 94.9%with no statistically meaningful difference (p-value=0.08). The NTCP of thyroid gland, parotid glands, spinal cord, TMJ and mandible was considerably lower for IMRT plans. On the contrast, the calculated NTCP for middle ears and brain stem increased for IMRT plans. On average, the EUD model estimated NTCP of critical organs lower than the LKB model.