Analyse der tatsächlichen Veränderungen von Volumen, Position und Dosis der Speicheldrüsen während der adaptiven Radiotherapie des Nasopharynxkarzinoms basierend auf iCBCT

ZHU Haigang ,  

YIN Xinhao ,  

CHEN Xiaosi ,  

WANG Teng ,  

ZENG Qiang ,  

GAO Han ,  

YIN Li ,  

摘要

Hintergrund und Ziel: Die Strahlentherapie, insbesondere die intensiv modulierte Strahlentherapie (Intensity-Modulated Radiation Therapy, IMRT), ist die standardmäßige kurative Behandlung des nasopharynxkarzinoms (Nasopharyngeal Carcinoma, NPC). Sie verbessert die lokale Tumorkontrolle durch eine präzise Dosierung und reduziert die Strahlendosis für kritische Organe (Organ at Risk, OAR), was die Lebensqualität der Patienten verbessert. Während der Behandlung können sich das Volumen und die Position der Speicheldrüsen als OAR signifikant verändern, was zu Abweichungen der tatsächlich verabreichten Dosis von der Planung führt und das Risiko von Nebenwirkungen erhöht. Die adaptive Strahlentherapie (Adaptive Radiotherapy, ART) ermöglicht durch Echtzeitbildgebung und Anpassung des Behandlungsplans eine effektive Optimierung der Dosisverteilung. In dieser Studie wurden basierend auf iterativer konischer Computertomographie (iterative Cone Beam Computed Tomography, iCBCT) vom Halcyon-Beschleuniger systematisch Veränderungen des Volumens, der Position und der tatsächlichen Dosis der Speicheldrüsen während der Fraktionen der Strahlentherapie analysiert, um die Behandlung des NPC zu optimieren und Speicheldrüsenschäden zu reduzieren. Methoden: Retrospektiv wurden NPC-Patienten ausgewählt, die zwischen Januar 2018 und Dezember 2022 im Jiangsu Krebszentrum behandelt wurden, mit Aufzeichnung und Vergleich der Gewichtsveränderungen vor und nach der Behandlung. Die Speicheldrüsen wurden auf iCBCT-Bildern vor jeder Behandlungsfraktion eingezeichnet, wobei absolute und relative Volumenabnahmen, Schrumpfrate und Zentroidverschiebungen analysiert sowie die Korrelation zwischen Verschiebung zur Mittellinie und Volumenreduktion bewertet wurde. Außerdem wurde im Eclipse-Planungssystem die tatsächliche kumulative Dosis über den gesamten Behandlungszeitraum ermittelt, und die Korrelation zwischen Dosisveränderungen und Volumen- sowie Positionsänderungen untersucht. Die statistische Auswertung erfolgte mit R (Version 4.5.1) in der Entwicklungsumgebung RStudio (Version 2025.05) unter Verwendung des Wilcoxon-Vorzeichen-Rang-Tests für paarweise Vergleiche und des Spearman-Korrelationskoeffizienten. Ergebnisse: Während der Strahlentherapie zeigten alle Patienten einen signifikanten Gewichtsverlust mit einer mittleren Abnahme von 4,68 %. Das Volumen der linken und rechten Speicheldrüse reduzierte sich auf 53,97 % bzw. 58,34 % des Ausgangsvolumens, wobei beide Seiten eine unterschiedliche Positionsänderung zeigten. Die linke Speicheldrüse bewegte sich zu 68,09 %, 53,19 % bzw. 48,94 % in Richtung Mittellinie, Kopf- und Gesichtsebene, die rechte zu 59,57 %, 74,47 % bzw. 51,06 %. Die weitere Analyse ergab, dass bei Patienten mit Bewegung in Richtung Mittellinie die Verschiebung innerhalb der ersten 15 Fraktionen ausgeprägter war, während bei Bewegungen in Richtung Kopf und Gesicht kein signifikanter Unterschied vor und nach der 15. Fraktion bestand. Statistische Tests bestätigten signifikante Veränderungen der Position auf der X-Achse ab der 15. Fraktion im Vergleich zum ursprünglichen Plan. Die Bewegung der Speicheldrüsen zur Mittellinie korrelierte positiv mit der Volumenreduzierung. Die Anzahl der Fälle mit einer Zunahme der mittleren Dosis (D_mean) und der Dosis für 50 % des Volumens (D_50) betrug 42,55 % bzw. 36,17 % für die linke und rechte Speicheldrüse, mit einem deutlichen Anstieg von D_mean und D_50. Die Zunahme der Dosis war in der frühen Behandlungsphase (bis 15 Fraktionen) moderat und beschleunigte sich nach der 15. Fraktion deutlich, insbesondere im Bereich von 15 % bis 20 %. Die vergleichende Analyse der relativen Veränderungen von D_mean und D_50 zwischen den Fraktionen zeigte einen deutlichen Anstieg der Dosis nach der 15. Fraktion. Die Korrelationen zwischen D_mean, D_50 und der Bewegung des Zentroids zur Mittellinie betrugen 0,63 bis 0,72. Fazit: Während der gesamten Strahlentherapie schrumpfen die Speicheldrüsen und verschieben sich in den hoch dosierten Bereich der Mittellinie. Die Veränderung der Dosis steht im Zusammenhang mit der Annäherung des Zentroids an die Mittellinie, wobei eine Volumenverringerung nicht zwangsläufig zu einer Dosissteigerung führt. Die Hauptzunahme der Dosis tritt nach der 15. Fraktion auf, weshalb eine frühzeitige Neuberechnung der Behandlung helfen kann, die Dosiserhöhung in den Speicheldrüsen während der gesamten Therapie zu kontrollieren.

关键词

adaptive Radiotherapie;Nasopharynxkarzinom;Speicheldrüsen;geometrische Veränderungen;Dosisveränderungen

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