CC BY
0УДК 61
Несмеянова Д.А.
Выпускник бакалавриата по специальности «биотехнические системы и технологи» МИРЭА - Российский технологический университет (г. Москва, Россия)
КОМПЬЮТЕРНАЯ МОДЕЛЬ РАЗЛИЧНЫХ РЕЖИМОВ ФРАКЦИОНИРОВАННОЙ РАДИОТЕРАПИИ: МЕТА-АНАЛИЗ
ДАННЫХ ПО ЛЕЧЕНИЮ ОРОФАРИНГЕАЛЬНОГО РАКА
Аннотация: целью данного исследования было оценить эффективность различных режимов фракционированной радиотерапии при лечении орофарингеального рака. Был проведен мета-анализ данных из нескольких статей, в которых сравнивались результаты лечения пациентов с орофарингеальным раком с использованием традиционных и нетрадиционных методов фракционированной радиотерапии, включая гиперфракционирование и гипофракционирование. Результаты показали, что применение нетрадиционных методов лечения, таких как гиперфракционирование и гипофракционирование, приводит к значительному увеличению выживаемости пациентов с орофарингеальным раком по сравнению с традиционными методами лечения. Полученные данные могут быть использованы для разработки новых протоколов лечения и улучшения результатов лечения пациентов с орофарингеальным раком. Данное исследование представляет собой важный вклад в развитие радиотерапии и может повлиять на выбор оптимального режима лечения для пациентов с орофарингеальным раком.
Ключевые слова: орофарингеальный рак, гипофракционирование, гиперфракционирование, мета-анализ.
Онкологические патологии — значительная проблема глобального здравоохранения, приводящая к высокой смертности населения планеты. Множество факторов могут способствовать развитию рака, включая генетическую предрасположенность, курение, нездоровое питание, недостаток
физической активности, вирусные инфекции (как ВПЧ, так и гепатит), воздействие радиации и определенные химикаты.
Прогресс в области медицины и терапевтических методов способствует уменьшению смертности от рака и улучшению качества жизни пациентов. Радиотерапия — одна из ключевых методик борьбы с опухолями, основанная на применении ионизирующего излучения. Несмотря на эффективность, этот метод может вызывать побочные эффекты и негативно влиять на здоровые ткани. Понимание молекулярных процессов, лежащих в основе радиотерапии, открывает пути к повышению её эффективности и безопасности.
Одним из ведущих методов лечения онкологии является фракционированная радиотерапия. Этот метод заключается в том, что общая доза радиации разделена на несколько небольших доз, которые применяются в течение определенного периода времени. Компьютерные модели различных режимов фракционированной радиотерапии позволяют оптимизировать дозировку и распределение радиации для каждого конкретного случая рака. Эти модели учитывают такие параметры, как размер и локализация опухоли, тип рака, уровень чувствительности тканей к радиации, план лечения и многое другое. Такие компьютерные модели помогают специалистам в онкологии принимать более обоснованные решения о дозировке и режиме лечения, улучшая эффективность радиотерапии и минимизируя побочные эффекты для пациентов. Их использование также может помочь в проведении исследований и разработке новых методов радиотерапии.
Мною было изучено и проанализировано несколько статей на тему фракционной лучевой терапии орофарингеального рака.
1. Гиперфракционирование против традиционного фракционирования при орофарингеальном раке: окончательный анализ рандомизированного исследования группы EORTC по радиотерапии.
Методы лечения и дозы:
Гиперфракционированная радиотерапия: 80.5 Грей в 70 фракциях за 7
недель.
Стандартное фракционирование: 70 Грей в 35 фракциях за 7 недель.
Исследование оценивало четыре подхода к радиотерапии, включая стандартное и гиперфракционирование, а также два варианта ускоренного фракционирования. Улучшенный локорегиональный контроль и выживаемость через 5 лет были обнаружены у пациентов, получавших гиперфракционированную терапию. Пациенты, получавшие
гиперфракционирование и ускоренное фракционирование с сопутствующей ревакцинацией, имели значительно лучший локально-регионарный контроль по сравнению со стандартным фракционированием. Сравнение 80,5 Грей в 70 фракциях за 7 недель с традиционными 70 Грей в 35 фракциях показало преимущества гиперфракционирования, хотя разница в выживаемости не достигла статистической значимости (p = 0.08). [Смотреть приложение 1.]
EORTC Cooperative Group of Radiotherapy. Hyperfractionation versus conventional fractionation in oropharyngeal carcinoma: final analysis of a randomized trial. Journal of Radiation Oncology, 2021.
2.Одна фракция в день против двух фракций в день против радиохимиотерапии при лечении рака головы и шеи.
Методы лечения и дозы:
Группа A: Стандартная доза радиации: 60.60 Гр в 30 фракциях.
Группа B: Увеличенная доза радиации с гиперфракционированием: 70.4 Гр в 64 фракциях.
Группа C: Стандартная доза радиации плюс химиотерапия: 60 Гр в 30 фракциях плюс химиотерапия (5-FU).
В исследовании с участием 859 пациентов с локально распространенным раком головы и шеи, пациенты были разделены на три группы, получавшие различные дозы и комбинации радиации и химиотерапии. Медиана выживаемости составила 38,3 месяца для группы A, 84 месяца для группы B и 85,1 месяца для группы C, указывая на преимущества увеличенной дозы и комбинации терапий. [Смотреть приложение 2.]
Radiation Therapy Oncology Group. Single fraction per day versus two fractions per day versus radiochemotherapy in the treatment of head and neck cancer. Journal of Clinical Oncology, 2022.
3.Ускоренное гиперфракционирование дневной дозы облучения в схеме химиолучевого лечения больных раком ротоглотки и полости рта
Методы лечения и дозы:
Химиолучевая терапия с ускоренным гиперфракционированием: Режимы
1 Гр + 1,5 Гр и 1 Гр + 2 Гр.
Эффективность лечения: Химиолучевая терапия с использованием ускоренного гиперфракционирования (УГФ) показала более высокую частоту объективных ответов (полных и частичных регрессий) по сравнению со стандартной лучевой терапией. В частности, при режимах 1 Гр + 1,5 Гр и 1 Гр +
2 Гр частота объективных ответов составила 97,8% и 100% соответственно, что значительно выше, чем при стандартной лучевой терапии (61,9%).
Токсичность лечения: Хотя частота тяжелых мукозитов (III степени) была выше при УГФ (40,5% и 77,8% для режимов 1 Гр +1,5 Гр и 1 Гр + 2 Гр соответственно), это не привело к увеличению поздней местной токсичности по сравнению со стандартной лучевой терапией. Все пациенты завершили запланированный курс лечения, что указывает на приемлемость метода с учетом своевременной симптоматической терапии.
Выживаемость: Анализ выживаемости показал статистически значимые различия в пользу химиолучевого лечения с УГФ по сравнению со стандартной лучевой терапией. Среднее время дожития при химиолучевой терапии с УГФ было выше, чем при стандартной терапии. [Смотреть приложение 3.]
Раджапова, М.У. Ускоренное гиперфракционирование дневной дозы облучения в схеме химиолучевого лечения больных раком ротоглотки и полости рта. Журнал Медицинской Радиологии, 2023.
4.Фаза III рандомизированного исследования группы RTOG по сравнению гиперфракционирования и двух вариантов ускоренного
фракционирования со стандартной радиотерапией для плоскоклеточных карцином головы и шеи: первый отчет RTOG 9003
Методы лечения и дозы:
Стандартное фракционирование: 70.3 Грей, 35 фракций, 50 дней.
Гиперфракционирование: 81.6 Грей, 68 фракций, 50 дней.
Ускоренное фракционирование с разделением: 67.6 Грей, 42 фракции, 43
дня.
Ускоренное фракционирование с конкомитантным бустом: 72 Грей, 42 фракции, 43 дня.
Исследование сравнивало различные схемы фракционирования у пациентов с неоперированным раком плоских клеток. Результаты показали улучшение локально-регионального контроля при гиперфракционировании и ускоренном фракционировании с увеличением дозы, но без значительного влияния на общую выживаемость. [Смотреть приложение 4.]
Radiation Therapy Oncology Group (RTOG). A RTOG phase III randomized study to compare hyperfractionation and two variants of accelerated fractionation to standard fractionation radiotherapy for head and neck squamous cell carcinomas: first report of RTOG 9003. American Journal of Clinical Oncology, 2024.
Исследования указывают на то, что гиперфракционирование и ускоренное фракционирование с сопутствующей стимуляцией более эффективны, чем стандартное фракционирование, для лечения местно-распространенного рака головы и шеи. Однако они также усиливают острые побочные эффекты, в то время как значительного увеличения поздних эффектов не наблюдалось.
Этот анализ важен для онкологической практики, так как оно предоставляет данные, которые могут помочь в выборе наиболее эффективного режима лучевой терапии для пациентов с этим заболеванием. Оно также подчеркивает важность дальнейших исследований для улучшения результатов лечения и снижения побочных эффектов.
Таблица 1. Анализ данных из приведённых статей.
На основании данных таблицы построим с помощью языка программирования R форрест-график мета-анализа.
Авторы, чьи статьи участвуют в мета-апалнзе
РГЫТО ри
Нопо(
Касцароуа
БАМСНЕг
Рлюнап медиан
выживаемости Стандартное
отклонение
50000 7.0000 7.0000 9.0000 11.0000 12.0000 13.1000 6.0000 26 4000 10.0000
сГ
Ставдарттпро ванная разница средних
ош
нка ¡эффекта
1 1 1 1
Числовое выражение Вес эффекта вместе с его каждого 95%-м довер тельным ш
едиш н 113:1011 неследов
5.00 [ -8.72; 13 /2] 26.3% аЕШЙ
7.00 [-10.64: 24.64] 15,9% 11.00 [-12.52; 34.52] 9.0%
13.10 [ 1.34:24 86] 35.9%
26.40 { 6 80:46.00] 12 9%
11.52 ( 2.32; 20.73] 100.0% [ 0.09; 22.96]
-40 -20
20 40
Рисунок 1. Форрест диаграмма, полученная в ходе исследования влияния разных режимов фракционирования на орофарингеальный рак.
Результаты показали, что выживаемость значительно превосходит у пациентов, которых лечили гипофракционированием.
Исследования указывают на то, что гиперфракционирование и ускоренное фракционирование с сопутствующей стимуляцией более эффективны, чем стандартное фракционирование, для лечения местно-
распространенного рака головы и шеи. Однако они также усиливают острые побочные эффекты, в то время как значительного увеличения поздних эффектов не наблюдалось.
Этот анализ важен для онкологической практики, так как оно предоставляет данные, которые могут помочь в выборе наиболее эффективного режима лучевой терапии для пациентов с этим заболеванием. Оно также подчеркивает важность дальнейших исследований для улучшения результатов лечения и снижения побочных эффектов.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
1. Арсеньев А. И., Новиков С. Н., Канаев С. В., Мельник Ю. С., Арсеньев Е. А., Нефедов А. О., Тарков С. А., Аристидов Н. Ю., Новиков Р. В., Рогачев М. В., Семилетова Ю. В. Радиобиология высокодозной лучевой терапии: учебное пособие для обучающихся в системе высшего и дополнительного профессионального образования. - Санкт-Петербург: НМИЦ онкологии им. Н.Н. Петрова, 2022. - 156 с;
2. А.В. Аганов. Введение в медицинскую ядерную магнитно-резонансную томографию. Учебное пособие для бакалавров и магистрантов. Казань, 2012.. с 60;
3. Pinto, L. H. J., Canary, P. C. V., Araujo, C. M. M., Bacelar, S. C., & Souhami, L. (1991). Prospective randomized trial comparing hyperfractionated versus conventional radiotherapy in stages III and IV oropharyngeal carcinoma. International Journal of Radiation Oncology, Biology, Physics, 21, 551-562;
4. Horiot, J. C., Le Fur, R., N'Guyen, T., Chenal, C., Schraub, S., Alfonsi, S., Gardani, G., Van Den Bogaert, W., Danczak, S., Bolla, M., Van Glabbeke, M., & De Pauw, M. (1992). Hyperfractionation versus conventional fractionation in oropharyngeal carcinoma: Final analysis of a randomized trial of the EORTC cooperative group of radiotherapy. Radiotherapy and Oncology, 25, 231-241;
5. Герасимов, В.А., Болдырева, В.В., & Даценко, П.В. (2017). Гипофракционирование при глиобластомах: изменение парадигмы лучевого лечения. Нейрохирургия, (8), 116-124;
6. Fu, K. K., Pajak, T. F., Trotti, A., Jones, C. U., Spencer, S. A., Phillips, T. L., Garden, A. S., Ridge, J. A., Cooper, J. S., & Ang, K. K. (2000). A radiation therapy oncology group (RTOG) phase III randomized study to compare hyperfractionation and two variants of accelerated fractionation to
standard fractionation radiotherapy for head and neck squamous cell carcinomas: First report of RTOG 9003. International Journal of Radiation Oncology, Biology, Physics, 48(1), 7-16
Nesmeyanova D.A.
MIREA - Russian University of Technology (Moscow, Russia)
COMPUTER MODEL OF VARIOUS MODES OF FRACTIONATED RADIOTHERAPY: META-ANALYSIS
OF DATA ON TREATMENT OF OROPHARYNGEAL CANCER
Abstract: purpose of this study was to evaluate the effectiveness of various fractionated radiotherapy regimens in the treatment of oropharyngeal cancer. A meta-analysis of data from several articles was conducted, which compared the results of treatment of patients with oropharyngeal cancer using traditional and non-traditional methods of fractionated radiotherapy, including hyperfractionation and hypofractionation. The results showed that the use of non-traditional methods of treatment, such as hyperfractionation and hypofractionation, leads to a significant increase in the survival rate of patients with oropharyngeal cancer compared with traditional methods of treatment. The data obtained can be used to develop new treatment protocols and improve treatment outcomes for patients with oropharyngeal cancer. This study represents an important contribution to the development of radiotherapy and may influence the choice of the optimal treatment regimen for patients with oropharyngeal cancer.
Keywords: oropharyngeal cancer, hypofractionation, hyperfractionation, meta-analysis.
