膵臓SBRTにおける安全な線量エスカレーションを達成するための許容動作の定量化

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Pract Radiat Oncol.2019 Jul - Aug;9(4):e432-e442. S1879-8500(19)30078-5. doi: 10.1016/j.prro.2019.03.006.Epub 2019-04-02.

膵臓SBRTにおける安全な線量エスカレーションを達成するための許容動作の定量化

Quantifying Allowable Motion to Achieve Safe Dose Escalation in Pancreatic SBRT.

Yijun Ding
Warren G Campbell
Moyed Miften
Yevgeniy Vinogradskiy
Karyn A Goodman
Tracey Schefter
Bernard L Jones

PMID: 30951868 PMCID: PMC6592725. DOI: 10.1016/j.prro.2019.03.006.

抄録

目的:

腫瘍の動きは、膵臓がんに対する定位放射線治療（SBRT）の安全な施行において重要な役割を果たしている。この研究の目的は、患者で測定した腫瘍運動を用いて、膵臓SBRTを安全に施行するための運動の大きさの限界を確立し、線量のエスカレーションの可能性がある場合の運動管理の決定の指針とすることであった。

PURPOSE: Tumor motion plays a key role in the safe delivery of stereotactic body radiation therapy (SBRT) for pancreatic cancer. The purpose of this study was to use tumor motion measured in patients to establish limits on motion magnitude for safe delivery of pancreatic SBRT and to help guide motion-management decisions in potential dose-escalation scenarios.

方法と材料:

91セットの膵臓腫瘍の運動データを用いて、25人の膵臓癌患者の総腫瘍体積、十二指腸、胃の運動量を計算した。我々は、運動と線量の変化に関連する単純な線形または二次モデルを導出し、これらのモデルを使用して、主要な線量指標の誤差しきい値を満足させながら、許容できる運動の最大量を確立した。同様に、許容される運動に対する線量の増加と腫瘍体積の影響を研究した。

METHODS AND MATERIALS: Using 91 sets of pancreatic tumor motion data, we calculated the motion-convolved dose of the gross tumor volume, duodenum, and stomach for 25 patients with pancreatic cancer. We derived simple linear or quadratic models relating motion to changes in dose and used these models to establish the maximum amount of motion allowable while satisfying error thresholds on key dose metrics. In the same way, we studied the effects of dose escalation and tumor volume on allowable motion.

結果:

我々の患者コホートでは、計画目標体積に対する33、40、および50Gyの平均許容移動量（範囲）は、それぞれ11.9mm（6.3-22.4）、10.4mm（5.2-19.1）、および9.0mm（4.2-16.0）であった。最大許容運動量は投与量の増量に伴って減少し、腫瘍が大きい患者では小さくなった。異なるプラン間で許容運動量に有意差が認められたことから、患者に応じた運動管理のアプローチが可能であることが示唆された。

RESULTS: In our patient cohort, the mean (range) allowable motion for 33, 40, and 50 Gy to the planning target volume was 11.9 (6.3-22.4), 10.4 (5.2-19.1), and 9.0 (4.2-16.0) mm, respectively. The maximum allowable motion decreased as the dose was escalated and was smaller in patients with larger tumors. We found significant differences in allowable motion between the different plans, suggesting a patient-specific approach to motion management is possible.

結論:

膵臓SBRTにおける運動の効果は患者間で大きく変化し、特定の患者では、線量をエスカレートしたシナリオでも、より多くの運動が可能になる可能性がある。我々のデータセットでは、6.3mmの保守的な限界値を設定することで、5分割で33Gyの治療を受けたすべての患者の安全な治療を保証することができる。

CONCLUSIONS: The effects of motion on pancreatic SBRT are highly variable among patients, and there is potential to allow more motion in certain patients, even in dose-escalated scenarios. In our dataset, a conservative limit of 6.3 mm would ensure safe treatment of all patients treated to 33 Gy in 5 fractions.