Radioterapie léčebné postupy, úskalí a nové možnosti v léčbě primárních nádorů CNS a metastáz Část 3: Protonová terapie Jiří Petera Kl. onkologie a radioterapie FN a LF Hradec Králové
Protonová terapie distribuce dávky
Základní komponenty vybavení pro protonovou radioterapii urychlovač protonů (cyklotron, synchrotron) transportní systém pro svazek protonů do jedné či více ozařoven kolimační systém
Synchrotron síla magnetického pole je synchronizována se vzrůstající energií urychlovaných částic a mění se s každým cyklem produkce protonových svazků o různé energii
Aplikace protonového ozáření Scattering systém: užití rozptylového filtru k rozšíření svazku Scanning: užití monoenergetického pencil beam vychylovaného magnetickým polem k vykreslení cílového objemu
Výhody protonové terapie absence výstupní dávky minimální boční rozptyl lepší fyzikální distribuce dávky V 2011 37 center protonové terapie ve světě, odléčeno 73800 pacientů
Charakteristisky protonové terapie CNS pokrytí cílového objemu a dodržení tolerančních limitů zdravé tkáně srovnatelné s fotonovou léčbou nižší objem ozářený nízkými dávkami hypoteticky nižší riziko poškození neurokognitivních funkcí. Není jasné, zda rozdíl v objemu zdravých tkání ozářených nízkými dávkami je signifikantní pro klinické výstupy nižší integrální dávka hypoteticky nižší riziko sekundárních nádorů
Lodge 2007 Benefit u nádorů oka, lební baze, nádorů páteře u ostatních nádorů CNS srovnatelné výsledky s protonovou a fotonovou terapií u lokálně pokročilého karcinomu prostaty nebyla prokázána superiorita protonové terapie u nádorů ORL, GIT, NSCLC, sarkomů, čípku děložního a močového měchýře při absenci klinických studií nelze přínos protonové léčby hodnotit
Protonová terapie low grade gliomů Studie fáze I a II: výsledky v rozsahu fotonové terapie Potenciální benefit v redukci neurokognitivního poškození, ale data nejsou z dosavadních studií hodnotitelná
Protonová terapie high grade gliomů eskalace dávky z fotonové terapie (55 65 Gy) pomocí protonového boostu do 90 96,6Gy bez přesvědčivého zlepšení kontroly tumoru vyšší toxicita (symptomatická nekróza)
Pituitární adenomy Výsledky fotonové terapie: 10letá lokální kontrola 90% - 95%, hypopituitarismus 2 studie s protonovou terapií (38 a 47 pacientů): lokální kontrola, normalizace hormonální sekrece, hypopituitarismus, optická neuropatie srovnatelní s fotonovou léčbou, nečekaný výskyt nekróz temporálního laloku u 3 pacientů
Meningeomy 10letá lokální kontrola 85% -95% s fotonovou radioterapií a minimální pozdní toxicitou přes signifikantní dávky na okolní normální tkáň 6 studií fáze II s cílem testovat potenciál protonové terapie redukovat toxicitu u meningeomů grade I a zlepšit kontrolu nádoru u grade II a III výsledky srovnatelné s fotonovou terapií, v
Akustický neurinom Výsledky frakcionované stereotaktické radioterapie nebo radiochirurgie: 90% -100% lokální kontrola/10 let. Nízké riziko poškození n. trigeminus a n. facialis. Postupné zhoršování sluchu. Minimální riziko poškození mozkového kmene. Dozimetrické studie fotony vs protony: excelentní pokrytí cílového objemu, redukce dávky na kochleu a mozkový kmen Klinické výsledky protonové terapie: -studie fáze I a II s frakcionovanou terapií nebo 1 frakcí, krátká doba sledování -kontrola tumoru obdobná jako u fotonové terapie -minimální vedlejší účinky -vyšší stupeň poškození trigeminu a lícního nervu (přehodnocení RBE pro protony při užití vysokých frakcí) Potenciální benefit protonové terapie by bylo obtížné odhalit i v randomizovaných studiích
Chordomy a chondrosarkomy baze lební Výsledky op + fotonová RT u chordomů lokální kontrola 50% - 60%/5 let (89% s dávkou 67 Gy, důležitým faktorem je však rozsah chirurgického výkonu, op samotná byla spojena s lokální kontrolou 65%/5let v některých studiích) Výsledky u chondrosarkomů (op + RT): LC 85% - 95%/5let dávky 66-76Gy: LC 100%/5let Výsledky protonové terapie (16 studií fáze II): 85% - 95%/5 let Srovnatelná toxicita fotonové i protonové terapie
Kraniofaryngeom u dětí Dozimetrické studie: protonová terapie spojená s nižší dávkou na hyppocampus, gyrus dentatus, subpraventrikulární oblast, arterie, nižší integrální dávka. Klinická signifikance čeká na ověření Modely vlivu na CNS: protonová terapie je v modelech spojena s nižším poklesem IQ a kognitivních funkcí v porovnání s fotonovou léčbou Klinické výsledky: Fitzek MM et al (2006): kombinace fotonů a protonů, lokální kontrola 93%/5let a 85%/10 let, žádná pozdní toxicita u 10 mladých dospělých, mentální defekt u 1 z 5 dětí
Meduloblastom Radioterapie kraniospinální osy (23,4 Gy 30 Gy) + boost na tumor (45 Gy 60 Gy) Ependymom, nádory plexus chorioideus,pinealoblatomy, germinomy, PNET, lymfomy Protonová léčba snižuje dávky na cochleu, tkáně mimo CNS (srdce,endokrinní žlázy), užití protonového boostu hypoteticky snižuje poškození kognitivních funkcí, ačkoliv signifikance vzhledem k nezbytnému ozáření celého mozku není jasná. Snížení rizika sekundárních malignit.
Ependymoma Plánovací studie prokazují nižší dávky na hypothalamus, cochleu a supratentoriální mozkovou tkáň při použití protonového svazku Rozdíly v dávkové distribuci jsou mimo rozsah měřitelných změn v radiační toxicitě střední dávky na mozek (mean dose) 45 Gy,,37 Gy, 36 Gy a 35 Gy jsou nezbytné k 50% riziku subnormálního IQ či zhoršení matematického myšlení, čtení a psaní. Při užití IMRT je mean dose 10 Gy, při užití protonů 7 8 Gy, riziko subnormálních kognitivních funkcí je stejné riziko zhoršení sluchu je minimální s moderní fotonovou terapií i protony
Protonová terapie a riziko CNS nekrózy fotonová terapie se spojena s kumulativním rizikem CNS nekrózy 2,5%/7 let a 3,7%/5let při analýze protonové terapie u 132 dětí bylo riziko 6%.
Allen AM, et al.: An evidence based review of proton beam therapy: The report of ASTRO s emerging technology committee Radioth Oncol, 2012 současná data jsou nedostatečná pro doporučení protonové terapie u nádorů plic, ORL, GIT a dětských malignit mimo CNS u hepatocelulárního a prostatického karcinomu je evidence pro účinnost protonové terapie, ale ne průkaz superiority v porovnání s terapií fotony u dětských CNS nádorů se zdá, že protonová terapie je lepší než ozáření fotony, ale je třeba více dat u velkého okulárního melanomu a chondromů je evidence o přínosu protonové terapie největší