Abstract
Formål
Studien tar sikte å vurdere muligheten for Tomotherapy-baserte bildestyrt strålebehandling (IGRT) for å redusere aspirasjon risiko hos pasienter med ikke-strupehodet og ikke-hypopharyngeal kreft. En retrospektiv gjennomgang av 48 pasienter som gjennomgår strålebehandling for non-strupehodet og ikke-hypopharyngeal hode og nakke kreft ble gjennomført. Alle pasientene hadde en modifisert barium svelge (MBS) før behandling, som ble gjentatt en måned etter strålebehandling. Mean midten og dårligere svelget dose ble registrert og korrelert med MBS resultater å bestemme aspirasjon risiko.
Resultater
Mean svelget dose var 23,2 Gy for hele gruppen. To pasienter (4,2%) utviklet spor aspirasjon etter strålebehandling som løses med svelging terapi. Ved en median oppfølging på 19 måneder (1-48 måneder), alle pasienter var i stand til å gjenoppta normal oral mating uten aspirasjon.
Konklusjon og klinisk relevans
IGRT kan redusere aspirasjon risiko ved å redusere den midlere faryngeale dose i nærvær av store cervikale lymfeknuter. Videre prospektive studier med IGRT bør utføres hos pasienter med ikke-strupehodet og ikke-hypopharyngeal hode og nakke kreft for å bekrefte denne hypotesen
Citation. Nguyen NP, Smith-Raymond L, Vinh-Hung V, Vos P , Davis R, A Desai et al. (2013) Mulighetsstudie av Tomotherapy-baserte bildeveiledet strålebehandling for å redusere aspire risiko hos pasienter med ikke-Strupe og ikke-Faryngeal hode- og halskreft. PLoS ONE 8 (3): e56290. doi: 10,1371 /journal.pone.0056290
Redaktør: Chin-Tu Chen, The University of Chicago, USA
mottatt: 21 juli 2012; Godkjent: 11 januar 2013; Publisert: 07.03.2013
Copyright: © 2013 Nguyen et al. Dette er en åpen-tilgang artikkelen distribueres under betingelsene i Creative Commons Attribution License, som tillater ubegrenset bruk, distribusjon og reproduksjon i ethvert medium, forutsatt den opprinnelige forfatteren og kilden krediteres
Finansiering:. Forfatterne har ingen støtte eller finansiering for å rapportere
konkurrerende interesser:.. forfatterne har erklært at ingen konkurrerende interesser eksisterer
Innledning
Dysfagi og aspirasjon er vanlig etter strålebehandling for hode og halskreft [1]. Aspirasjon er potensielt livstruende som hosterefleksen kan være fraværende eller ineffektiv følgende hode og nakke kreft strålebehandling. Hode og hals kreft overlevende med kronisk aspirasjon etter behandling kan utvikle angst og depresjon på grunn av sosial isolasjon, noe som kan forårsake alvorlig innvirkning på deres livskvalitet. Nyere studier tyder på en sammenheng mellom stråledose til de svelget innsnevrende muskler og risikoen for sondeernæring avhengighet følgende hode og nakke strålebehandling [2], [3]. Nye strålebehandling teknikker som intensitetsmodulerte radioterapi (imrt) redusere dysfagi alvorlighetsgrad og behovet for gastrostomi rør på grunn av redusert strålingsdose til kritiske strukturer for å svelge. Noen institusjoner argumentere skjerming strupehodet separat med en midtlinjen blokk i split-feltet (SF) IMRT teknikk for å redusere stråledosen til strupehodet og den midtre og nedre innsnevrende muskler [4]. Siden aspirasjon risikoen øker med svelget dose, bør utbredelsen av aspirasjon reduseres følgende hode og nakke kreft behandling i de som har en redusert dose til denne regionen. Men i nærvær av cervical lymfeknuter, en midtlinje strupe blokk kan under-dose cervical lymfeknuter i umiddelbar nærhet til strupehodet, som fører til regionale residiv [5]. Hel-feltet (WF) IMRT er ofte argumentert i nærvær av cervical lymfeknuter for å sikre tilstrekkelig målet dekning [6]. Men studier har vist WF-IMRT å levere høyere strupehodet og svelget stråledose, som fører til unødvendige komplikasjoner som larynxødem og aspirasjon. I en tidligere dosimetriske studie som sammenligner WF-IMRT til Tomotherapy-baserte bildestyrt strålebehandling (IGRT), hadde vi vist at IGRT kan redusere strupehodet, midtre og nedre svelget doser i ikke-strupehodet og ikke-hypopharyngeal kreft uten at det går target dekning [7]. Den dosimetriske nytte av IGRT til overs larynxødem korrelert med en betydelig reduksjon i frekvensen av alvorlige larynxødem og forbedring i kvaliteten på stemmen hos pasienter behandlet med IGRT [8]. Den nåværende retrospektiv studie ble utført for å bestemme om lave stråledoser til disse svelger strukturer kan redusere aspirasjon raten i denne undergruppen av hode- og nakkekreftpasienter også.
Materialer og metoder
Det medisinske registreringer av 48 pasienter som gjennomgår spiral Tomotherapy baserte IGRT for hode og nakke kreft i ikke-strupehodet og ikke-hypopharyngeal nettsider ved University of Arizona Department of Radiation Oncology ble retrospektivt anmeldt følgende Institutional Review board (IRB) godkjennelse. The University of Arizona IRB fravikes pasientens samtykke kravet på grunn av den retrospektive natur denne studien, som var begrenset til pasient chart anmeldelser. Strupe og hypopharyngeal kreft ble ekskludert fra studien fordi de er forbundet med en høy grad av aspirasjon ved diagnose [9]. Før behandlingen ble hver pasient simulert i en liggende stilling med et hode og nakke Aquaplast maske for behandling immobilisering. En computertomografi (CT) scan med og uten intravenøs (IV) kontrast for behandling planlegging ble utført i behandlingsposisjonen. Hode og nakke områder fra toppunktet til midten av brystkassen ble skissert med en skive tykkelse på 3 mm. CT scan med IV kontrast ble ansatt for å forbedre målvolum avgrensning. Strålebehandling planlegging ble utført på CT scan uten kontrast for å unngå mulige forstyrrelser av kontrast tetthet på strålebehandling isodose distribusjoner. Diagnose positron utslipp tomografi (PET) -CT scan bildebehandling ble også tatt med CT planlegging når det er tilgjengelig. En 0,5 cm bolus ble plassert på et område av huden involvert ved svulsten og på opplagte cervical lymfeknuter. Normale organer med risiko for komplikasjoner ble skissert for behandling planlegging, inkludert ryggmargen, hjernestammen, cochlea, kjeven, ørespyttkjertler, strupehode, svelg muskler, øyne og munnhulen. Svulsten og grovt forstørrede lymfeknuter på CT scan (CTV1) med en margin (PTV1) ble behandlet på 70 Gy i 35 fraksjoner (2 Gy /fraksjon). Marginene var 0,5-1 cm omkretsen rundt CTV1 avhengig av anatomiske plassering. Områdene med høy risiko (PTV2) ble definert som minst 1 cm rundt brutto tumor og patologiske cervikale lymfeknuter. Områdene med lav risiko (PTV3) ble definert som subkliniske regionale lymfeknuter med 0,5 cm marger periferisk. PTV2 og PTV 3 ble behandlet på 63 Gy og 56 Gy i 35 fraksjoner hhv. Pasienter som gjennomgår postoperativ strålebehandling ble behandlet på 66 Gy, 59,4 Gy, og 54 Gy i 33 fraksjoner til PTV1, PTV2, og PTV3 hhv. Minimal target-dekning var 95% for alle mål med minst 99% av den foreskrevne dose leveres til 100% av PTV1. Lymfeknutene i ipsilaterale nakken, inkludert retrofaryngeale lymfeknuter, ble behandlet på bunnen av hodeskallen om det var noen livmorhals lymfeknute utvidelse eller PET – positive lymfeknuter. Kontralaterale uninvolved lymfeknuter ble behandlet profylaktisk med C1 ryggvirvel kroppen som den overlegne grensen av strålefeltet.
Når det gjelder bilateral cervical spredning til lymfeknuter, begge halser ble behandlet på bunnen av hodeskallen for å unngå marginal meteren. Gjennomsnittlig dose til parotiden ble holdt under 2600 cGy hvis det var ingen ipsilaterale livmorhalslymfeknuteforstørrelse. Dose begrensninger for andre normale organer i fare (YL) ble: ryggmarg (45 Gy), hjernestammen (50 Gy), chiasma (45 Gy), kjeven (70 Gy til mindre enn 30% av kjeven). Doser til strupehodet og svelget muskler for ikke-strupehodet og ikke-hypopharyngeal kreft ble holdt mellom 20-40 Gy om mulig, som det er vår streng policy at alle PTV målene skal være dekket av minst målet dose 95%. Strupehodet og svelget muskler ble formet fra hyoid bein (superior grensen) til cricoid brusk (dårligere grensen) etter samråd med radiolog. Svelg muskler skissert inkludert de midtre og nedre svelget slanger muskler i henhold til retningslinjer utarbeidet av Eisbruch et al [10].
strupehodet og svelget muskler ville ha vært effektivt skjermet mot stråling med en laryngeal blokk i den konvensjonelle supraclavicularis feltet i SF -IMRT teknikken [4].
det er vår anbefaling at alle hode- og nakkekreftpasienter i vår institusjon har en modifisert barium svelge (MBS) umiddelbart før strålebehandling for å utelukke stille aspirasjon. Den MBS ble utført ved Institutt for Speech Pathology av logopeder som var blindet for pasientens kreft stadium. Men de ble bedt om at disse pasientene var i fare for aspirasjon. Pasienter med påvist aspirasjon om MBS som var planlagt å gjennomgå samtidig chemoradiation hadde perkutan gastrostomi (PEG) tube plassering i påvente av alvorlig vekttap fra mukositt. Gjenta MBS ble utført fire til seks uker etter fullført behandling for å vurdere innåndingsfare. Selv om noen pasienter opplevde fortsatt mukositt i fire uker etter chemoradiation, kan overdreven fibrose redusere effekten av å svelge terapi hvis MBS ble forsinket [11]. Svelge terapi og PEG tube feedings ble anbefalt for pasienter som utviklet aspirasjon etter strålebehandling. Pasienter med alvorlig vekttap under behandling fortsatte også med PEG tube feedings. Alle pasientene hadde PET-CT skanner fire og ti måneder etter fullført behandling i tillegg til regelmessig oppfølging som består av fysisk eksamen og nasopharyngoscopy hvis indisert. PEG røret ble fjernet hvis det var ingen bevis for aspirasjon på etter behandling MBS, ingen tegn til sykdom på PET-CT scan etter behandling, og om pasienten hadde kommet fra en behandlingsrelatert vekttap.
pasienter med lokoregionalt tilbakefall gikk kirurgisk berging, og PEG røret ble ikke fjernet i påvente av alvorlig dysfagi post -surgery. Alle pasientene ble fulgt av et team av erfarne dietitians å vurdere deres ernæringsmessige needsfollowing behandling. Tilstedeværelse eller fravær av dysfagi, fort vekttap, og andre parametere som for eksempel totalt protein, albumin, og pre-albumin ble tatt i betraktning før beslutningen om å fjerne PEG-røret selv i fravær av aspirasjon ble gjort.
Resultater
Blant 170 hode- og nakkekreftpasienter som behandles ved University of Arizona Department of Radiation Oncology 2007-2012, identifiserte vi 48 pasienter med ikke-strupehodet og ikke-hypopharyngeal kreft som hadde både MBS umiddelbart før og etter strålebehandling. Pasientene valgte ikke har aspirasjon observert på MBS forut for stråleterapi, selv om de kan ha vært inne i unormal svelge på grunn av kreft og /eller tidligere operasjoner. Median alder ved diagnose var 57 år (range: 25-83 år). Førti-fire var menn og fire var kvinner. Sykdomsstedet fordeling var: oropharynx (24), munnhulen (12), parotid (4), ukjent (2), nasopharynx (3), maksillær sinus (2) og halsen tilbakefall (1). De to pasientene som hadde en ukjent primær hadde også submental lymfeknutemetastaser, som ble resected. I begge tilfeller ble den primære antatt å være en okkult munnhulen lesjon og strupehodet ikke ble inkludert i strålebehandling feltene. De tre pasientene som hadde en spyttprimær hadde også livmorhalslymfeknutemetastaser som krever bilateral nakken bestråling. En pasient hadde lokalavansert sinus maxillaris kreft som invaderte inn i kinnet og også nødvendig bilateral nakken bestråling. En annen pasient hadde lokalavansert sinus maxillaris kreft og brutto lymfeknuter metastaser i venstre nakke. Fordeling av scenen viste en scene jeg, seks trinn II, 13 stadium III, 16 stadium IVA, ti scene IVB, en scene IVC, og en pasient med tilbakefall.
Definitive samtidig chemoradiation ble levert til tjueåtte pasienter . Tretten pasienter fikk postoperativ chemoradiation, fire pasienter hadde postoperativ strålebehandling alene, og tre pasienter hadde definitive strålebehandling alene.
Indikasjoner for postoperativ chemoradiation var positive eller nære marginer etter kirurgi eller extracapsular lymfeknute forlengelse. Tabell 1 oppsummerer pasientkarakteristika.
Gjennomsnittlig svelget dose var 23,2 Gy (15,4 til 54 Gy) for hele konsernet. De vanligste avvik observert på pre-behandling MBS ble redusert transitt i munn fase (5 pasienter), pooling i Vallecula (9 pasienter) og redusert heving av strupehodet i svelget fasen av å svelge (3 pasienter). Etter strålebehandling, to pasienter (4,6%) utviklet spor aspirasjon som løses med svelging terapi. Mean svelget dose var 17,8 Gy og 19,3 Gy for de to pasientene med aspirasjon. De vanligste avvik observert på etterbehandlings MBS ble redusert transitt eller rester i munn fase (9 pasienter), redusert heving av strupehodet (4 pasienter), redusert base av tungen kontraksjon (8 pasienter), redusert epiglottiske inversjon (4 pasienter), og pooling i Vallecula (13 pasienter). Ingen pasienter utviklet lungebetennelse etter behandling.
På en median oppfølgingstid på 19 måneder (1-48 måneder), alle pasienter var i stand til å gjenoppta normale muntlige feedings uten aspirasjon. Blant de 38 pasientene som hadde profylaktisk PEG tube plassering for chemoradiation (tre falt tube plassering), tre forble avhengig av PEG tube feedings grunn av alvorlig vekttap, to var i stand til å gjenoppta muntlige feedings men deres PEG-rør ble holdt på grunn av den korte oppfølgings -up (tre måneder), og en pasient hadde alvorlig dysgueusia og fortsatt tube feedings selv om han ikke hadde noen dysfagi. De øvrige 32 pasientene hadde sine PEG rør fjernet fire til 10 måneder etter behandling. Forsinkelsen i å fjerne PEG-røret ble anbefalt av dietitians for å sikre at pasienten oppnådd sin ideelle kroppsvekt på grunn av alvorlig vekttap og /eller kronisk dysgueusia som hindret pasienten fra å ha tilstrekkelig ernæring. De tre pasientene som falt profylaktisk PEG tube plassering ikke måtte gjennomgå rør feedings under eller etter behandling.
Diskusjoner
Så vidt vi vet, til tross for relativt lite antall pasienter, er dette den første studie for å rapportere aspirasjon hastighet etter en svelget muskulatur spar IGRT teknikk. Ingen pasienter i studien hadde håpet på kreftdiagnose. Dermed utbredelsen av aspirasjon etter strålebehandling var avhengig av stråledose levert til svelge strukturer. Alle pasientene hadde WF-IGRT med mål å begrense svelget dose. Vi brukte WF-IGRT teknikk i studien for å tilveiebringe dose levering til lav hals i nærvær av cervikale metastaser tilstrekkelig, og for å redusere risiko for lav nakke tilbakefall forbundet med en splitt felt teknikk [5]. Utover flere studier har korrelert stråledosen til svelget muskler til tilstedeværelse av alvorlig dysfagi og /eller aspirasjon. FUA et al [12] brukte Common Toxicity Criteria (CTC) skalere å gradere alvorlighetsgraden av dysfagi følgende WF-IMRT og SF-IMRT for nasofaryngeale kreft. Pasienter som hadde CTC grad 3 kreves tube feedings. WF-IMRT var assosiert med en høyere dose for å svelg muskler og alvorlig dysfagi. Alvorlig dysfagi og langvarig tube feedings ble rapportert oftere i WF-IMRT kohort (gjennomsnitts svelget dose 55,2 Gy) i forhold til SF-IMRT gruppe (gjennomsnittlig svelget dose 27,2 Gy). Den tilsvarende midlere tid til innsetting av foringsrøret var 36 dager og 38 dager, henholdsvis. Den midlere dose i svelget i vår undersøkelse var 23,2 Gy, lik den SF-imrt. I en annen studie, Caglar et al [3] forsket aspirasjon risiko etter WF-IMRT av 96 pasienter med hode- og nakkekreft alle anatomiske områder, inkludert strupehodet og hypopharyngeal kreft (18%). MBS ble utført fire til seks uker etter behandling. Det var ingen forbehandling MBS. Dermed utbredelsen av stille aspirasjon forbehandling kan ikke vurderes i en populasjon av pasienter som kan være en høy risiko for aspirasjon grunn av tumor sekundære områder inkludert i studien. Aspirasjon ble vurdert i henhold til Svelging Resultater Scale (minimal aspirasjon: klasse 5, alvorlig aspirasjon: klasse 6-7). Etter behandling, 32% av pasientene utviklet klasse 5-7 aspirasjon. Det var uklart hvor mange pasienter utviklet karakteren 5 aspirasjon. Men en høy aspirasjon hastighet ble observert når stråledosen til dårligere svelget muskler skredet 52 Gy. Høy dose til svelget muskler ble assosiert med WF-IMRT og inkludering av pasienter med strupehodet og hypopharyngeal kreft. Dermed metodikken utført av Caglar et al var svært lik vår studie fordi svelge studien ble utført fire til seks uker etter behandling. Vi skiller ikke mellom minimal og alvorlig aspirasjon fordi vårt mål var å korrelere aspirasjon hastighet og stråledose til svelget muskler. Imidlertid demonstrerte vi at IGRT i kraft av sin raske dose fall-off i forhold til WF-imrt kan i betydelig grad redusere faryngeale muskel dose selv i nærvær av cervikal spredning til lymfeknuter og kan i betydelig grad redusere risikoen aspirasjon. Figur 1 og 2 illustrerer evnen til IGRT til overs larynx og svelg fra et høy stråledose, selv om de involverte hosliggende cervikale lymfeknuter ble behandlet på en helbredende dose av stråling. Nguyen et al [13] rapporterte nylig utmerket regional kontroll i hode- og halskreft pasienter behandlet med WF-IGRT i nærvær av cervical lymfeknuter. Bare én av 76 pasienter med enten ensidige eller bilaterale cervical lymfeknuter utviklet regionale tilbakefall. I en annen studie korrelere MBS før og tre måneder etter at WF-IMRT for orofaryngeal (31) og nasofaryngeal (5) kreft, aspirasjon rente var 47% på tre måneder etter behandling [14]. Gjennomsnittlig dose til faryngale stramme var 64 Gy. Alle pasienter som utviklet aspirasjon mottatt mer enn 60 Gy til svelget slanger. To andre studier også bekreftet sammenhengen mellom høy stråledose til svelget muskler og dysfagi tre måneder og 20 måneder etter behandling [15], [16]. Tabell 2 oppsummerer disse studiene samkjøre dysfagi og aspirasjon med svelget muskler dose.
Til tross for nærheten av brutto tumor og nakke noder behandlet til 70 Gy, mener svelget muskelstråledose var 22,5 Gy. En splittet feltet intensitet-modulert strålebehandling teknikk for å skjerme strupehodet og svelget muskler ville ha underdosed de rette nakken noder og brutto svulst. Pasienten er i klinisk remisjon to år etter behandling, og har ingen vanskeligheter med å svelge, bortsett xerostomia som parotidkjertelen ikke kunne bli spart.
Selv om den rette hals ble dissekert og nødvendig stråling av den kirurgiske seng og arr til 63 Gy, kan svelg muskler fortsatt bli spart mot overdreven stråledose. Midtlinjen laryngeal blokk med split-feltet intensitet-modulert strålebehandling teknikken ville ha hadde underdosed kirurgisk arr og areal av den kirurgiske sengen ligger i nær tilknytning til strupehodet og brutto lymfeknuter på venstre side. Pasienten er i remisjon 13 måneder etter behandling.
I studier rapporterer aspirasjon priser Følgende enten 3D-CRT, SF-IMRT, eller WF-IMRT hos pasienter med ikke-strupehodet og ikke- hypopharygeal kreft, satsene for aspirasjon varierte 6,4 til 54% [17] – [21]. Hvis vi ekskludert studiet av Schwartz et al [20] som brukte SF-IMRT teknikk, aspirasjon prisene varierte 16-54%. Tabell 3 oppsummerer de rapporterte aspirasjon prisene i litteraturen for ikke-strupehodet og ikke-hypopharyngeal kreft.
Selv om striden fortsatt eksisterer om hvilke svelge strukturer er kritisk og må bli spart for å hindre langvarig dysfagi og aspirasjon, studiene som rapporterte minst mulig dysfagi og aspirasjon brukes teknikker som effektivt redusert stråledose til strupehodet, og midtre og nedre svelget innsnevrende muskler [12], [20]. Dermed WF-IGRT, i kraft av sin strupehodet og svelget muskel sparsom sammen med sin redusert aspirasjon hastighet kan være teknikken av valget for ikke-hypopharyngeal og ikke-laryngeal hode- og halskreft [8]. Den ekstra fordelen av WF-IGRT er utmerket regional kontroll i nærvær av livmorhalsen lymfeknuter på grunn av levering av høy dose til disse strukturene i ansiktet av strupehodet og svelget muskel sparsom [13].
Vi bør påpeke at svelge er en komplisert mekanisme som krever en perfekt koordinering av flere muskler inne i tungen, svelget, strupehodet og. Funksjonell endring av en hvilken som helst av disse strukturene kan resultere i dysfagi og aspirasjon. Redusert tunge styrke, tunge basen tilbaketrekking, og forsinket laryngeal vestibyle nedleggelse ble ofte observert følgende chemoradiation for hode og nakke kreft [22]. Således kan skjerming av strupehodet og svelget muskler redusere risikoen for aspirasjon men fullstendig eliminering av aspirasjon etter strålebehandling, kan ikke oppnås på grunn av høy stråledose til andre svelg strukturer som for eksempel undersiden av tungen. Som en illustrasjon, de to pasientene i vår studie som utviklet spor aspirasjon etter strålebehandling hadde begge bety svelget dose mindre enn 20 Gy. Men de krever ikke PEG sondeernæring som sin aspirasjon løst med svelging terapi. Ved en median oppfølging på 19 måneder, alle studie pasientene var i stand til å gjenoppta normal oral mating uten bevis for aspirasjon. Langsiktig PEG sondeernæring ble ofte knyttet til dysgueusia, som ofte observeres etter chemoradiation for hode og nakke kreft [23].
De begrensningene i den foreliggende studien omfatter den retrospektive natur studien, heterogenitet pasientpopulasjonen og behandlingsmetoder, lite antall pasienter, og det faktum at vi ikke inkluderte pasienter med laryngeal eller hypopharyngeal kreft. Men i slike pasienter, ville det ikke være mulig å spare svelget muskler fra overdreven stråling på grunn av nærhet av disse tumor sekundære områder, som ofte viser invasjonen av musklene i lokalt avanserte stadier. Likevel, til tross for disse begrensningene, sparsom av svelg muskulaturen fra overdreven stråling kan redusere aspirasjon hastighet, og fortjener videre undersøkelser. Prospektive studier med et stort antall pasienter bør utføres for å vurdere virkningen av WF-IGRT på dysfagi og aspirasjon i pasienter med hode- og halskreft.
Konklusjon
Tomotherapy baserte IGRT kan redusere aspirasjon satsen for ikke-strupehodet og ikke-hypopharyngeal hode- og nakkekreftpasienter på grunn av redusert svelget muskel dose. Prospektive studier bør utføres for å vurdere potensialet for IGRT å redusere behandlings dysfagi og muligens forbedre pasientens livskvalitet.
