Результаты количественной оценки постлучевых изменений в легких у онкологических пациентов, полученные с помощью новой методики анализа динамически выполненных РКТ – исследований органов грудной клетки

Цель исследования. С помощью новой методики количественной оценки изменений плотности легочной ткани по данным динамического РКТ, выявить наличие зависимости изменений в легких от времени после лучевой терапии (ЛТ), дозы и объема облученной легочной ткани.

Материалы и методы. Ретроспективно были отобраны данные 29 онкологических пациентов, получавших ЛТ на область грудной клетки с использованием 3D-планирования, фракциями 2-5Гр и суммарной очаговой дозой в легочной ткани от 16Гр до 84 Гр. У каждого пациента имелось минимум два РКТ исследования (до и после ЛТ), всего было проанализировано 83 исследования. При помощью разработанной нами новой диагностической методики проводился количественный анализ изменения плотности легочной ткани в областях с выбранным диапазоном доз.

Результаты. С 1 по 15-30 сутки после окончания ЛТ при количественном анализе достоверных изменений плотности не определяется. С 30 по 70-80 сутки – происходит нарастание изменений, отличных от необлученных участков. С 80 по 100-120 сутки – спад лучевой реакции с сохранением изменений в зонах, облученных в дозе от 19-20Гр. С 120 суток и далее – сохраняются изменения в зонах, облученных в дозе более 32-37Гр, за счет формирования постлучевого пневмофиброза. Помимо этого у 8 (27,6%) пациентов были выявлены изменения при дозе менее 20Гр, связанные с исходными значениями плотности, что может быть расценено как повышенная индивидуальная радиочувствительность.

Выводы. Динамика количественного изменения медианы плотности легочной ткани в участках легкого, облученных в различных дозах, позволяет выявить при РКТ радиационное повреждение легкого до появления визуальных признаков пульмонита. Непрерывная, количественная шкала изменений поможет в дальнейшем более надежно и точно исследовать постлучевые изменения, а временно-пространственная динамика изменений позволит сравнивать и количественно оценивать повреждения легких при исследовании новых способов и тактик лечения.

1. Mackie TR. History of tomotherapy. Phys Med Biol. 2006 Jul 7;51(13):R427-53. DOI: 10.1088/0031-9155/51/13/R24.

2. Grills IS, Hope AJ, Guckenberger M, Kestin LL, WernerWasik M, Yan D et al. A collaborative analysis of stereotactic lung radiotherapy outcomes for early-stage non-small-cell lung cancer using daily online cone-beam computed tomography image-guided radiotherapy. J ThoracOncol. 2012 Sep;7(9):1382-93. DOI: 10.1097/JTO.0b013e318260e00d.

3. Senthi S, Lagerwaard FJ, Haasbeek CJ, Slotman BJ, Senan S. Patterns of disease recurrence after stereotactic ablative radiotherapy for early stage non-small-cell lung cancer: a retrospective analysis. LancetOncol. 2012 Aug;13(8):8029. DOI: 10.1016/S1470-2045(12)70242-5.

4. Oskan F, Becker G, Bleif M. Specific toxicity after stereotactic body radiation therapy to the central chest : A comprehensive review. StrahlentherOnkol. 2017 Mar;193(3):173184. DOI: 10.1007/s00066-016-1063-z.

5. Onimaru R, Onishi H, Shibata T, Hiraoka M, Ishikura S, Karasawa K et al. Phase I study of stereotactic body radiation therapy for peripheral T2N0M0 non-small cell lung cancer (JCOG0702): Results for the group with PTV_100cc. RadiotherOncol. 2017 Feb;122(2):281-285. DOI: 10.1016/j.radonc.2016.11.022.

6. Antonia SJ, Villegas A, Daniel D, Vicente D, Murakami S, Hui R et al. Durvalumab after Chemoradiotherapy in Stage III Non-Small-Cell Lung Cancer. N Engl J Med. 2017 Nov16; 377(20):1919-1929. DOI: 10.1056/NEJMoa1709937.

7. Shanbhag S, Ambinder RF. Hodgkin lymphoma: A review and update on recent progress. CA Cancer J Clin. 2018 Mar;68(2):116-132. DOI: 10.3322/caac.21438.

8. Suresh K, Psoter KJ, Voong KR, Shankar B, Forde PM, Ettinger DS et al. Impact of Checkpoint Inhibitor Pneumonitis on Survival in NSCLC Patients Receiving Immune Checkpoint Immunotherapy. J ThoracOncol. 2019 Mar;14(3):494-502. DOI: 10.1016/j.jtho.2018.11.016.

9. Нуднов Н.В., Сотников В.М., Леденев В.В., Барышникова Д.В. Возможности качественной оценки лучевых повреждений легких методом компьютерной томографии. Медицинская визуализация. 2016; (1): 39-46.

10. Нуднов Н.В., Сотников В.М., Леденев В.В., Барышникова Д.В. Возможности количественной оценки лучевых повреждений легких методом компьютерной томографии. Медицинская визуализация. 2016; (3): 85-94.

11. Defraene G, La Fontaine M, van Kranen S, Reymen B, Belderbos J, Sonke JJ et al. Radiation-Induced Lung Density Changes on CT Scan for NSCLC: No Impact of DoseEscalation Level or Volume. Int J RadiatOncolBiol Phys. 2018 Nov1;102(3):642-650. DOI: 10.1016/j.ijrobp.2018.06.038.

12. 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 RadiatOncolBiol Phys. 2010 Feb 1;76(2):548-56. DOI: 10.1016/j.ijrobp.2009.08.058.

13. Ghobadi G, Wiegman EM, Langendijk JA, Widder J, Coppes RP, van Luijk P. A new CT-based method to quantify radiationinduced lung damage in patients. RadiotherOncol. 2015 Oct;117(1):4-8. DOI: 10.1016/j.radonc.2015.07.017.

14. 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):451-6. DOI: 10.1016/j.lungcan.2011.05.010.

15. Defraene G, van Elmpt W, Crijns W, De Ruysscher D. Regional variability in radiation-induced lung damage can be predicted by baseline CT numbers. RadiotherOncol. 2017 Feb;122(2):300-306. DOI: 10.1016/j.radonc.2016.11.021.

16. Defraene G, van Elmpt W, Crijns W, Slagmolen P, De Ruysscher D. CT characteristics allow identification of patient-specific susceptibility for radiation-induced lung damage. RadiotherOncol. 2015 Oct;117(1):29-35. DOI: 10.1016/j.radonc.2015.07.033.

17. Distel LV, Neubauer S, Keller U, Sprung CN, Sauer R, Grabenbauer GG. Individual differences in chromosomal aberrations after in vitro irradiation of cells from healthy individuals, cancer and cancer susceptibility syndrome patients. Radiother Oncol. 2006 Dec;81(3):257-63. DOI: 10.1016/j.radonc.2006.10.012.

18. 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.