Recommendations for high-risk clinical target volume definition with computed tomography for three-dimensional image-guided brachytherapy in cervical cancer patients Συστάσεις για ορισμό κλινικού όγκου στόχου υψηλού κινδύνου με υπολογιστική τομογραφία για τρισδιάστατη βραχυθεραπεία καθοδηγούμενη από εικόνες σε ασθενείς με καρκίνο του τραχήλου της μήτρας
Tatsuya Ohno M, Masaru Wakatsuki, Takafumi Toita, Yuko Kaneyasu, Ken Yoshida, Shingo Kato, Noriko Ii,
Sunao Tokumaru, Hitoshi Ikushima, Takashi Uno … Show more Sunao Tokumaru, Hitoshi Ikushima, Takashi Uno ... Περισσότερα
Journal of Radiation Research, Volume 58, Issue 3, May 2017, Pages 341-350, https://doi.org/10.1093/jrr/rrw109 Journal of Radiation Research, τόμος 58, τεύχος 3, Μάιος 2017, σελίδες 341-350, https://doi.org/10.1093/jrr/rrw109
Published: 10 November 2016 Article history v Δημοσιεύθηκε: Νοέμβριος 10 2016 Ιστορικό άρθρου v
Abstract Αφηρημένος
Our purpose was to develop recommendations for contouring the computed tomography (CT)-based high-risk clinical target volume ( CTV_(HR)\mathrm{CTV}_{\mathrm{HR}} ) for 3D image-guided brachytherapy (3D-IGBT) for cervical cancer. A 15-member Japanese Radiation Oncology Study Group (JROSG) committee with expertise in gynecological radiation oncology initiated guideline development for CT-based CTV _(HR){ }_{H R} (based on a comprehensive literature review as well as clinical experience) in July 2014. Extensive discussions occurred during four face-to-face meetings and frequent email communication until a consensus was reached. The CT-based CTV _(HR){ }_{H R} boundaries were defined by each anatomical plane (cranial-caudal, lateral, or anterior-posterior) with or without tumor progression beyond the uterine cervix at diagnosis. Since the availability of magnetic resonance imaging (MRI) with applicator insertion for 3D planning is currently limited, T2-weighted MRI obtained at diagnosis and just before brachytherapy without applicator insertion was used as a reference for accurately estimating the tumor size and topography. Furthermore, utilizing information from clinical examinations performed both at diagnosis and brachytherapy is strongly recommended. In conclusion, these recommendations will serve as a brachytherapy protocol to be used at institutions with limited availability of MRI for 3D treatment planning. Σκοπός μας ήταν να αναπτύξουμε συστάσεις για το περίγραμμα του όγκου κλινικού στόχου υψηλού κινδύνου (CT) που βασίζεται στην αξονική τομογραφία ( CTV_(HR)\mathrm{CTV}_{\mathrm{HR}} ) για 3D βραχυθεραπεία καθοδηγούμενη από εικόνες (3D-IGBT) για καρκίνο του τραχήλου της μήτρας. Μια 15μελής επιτροπή της Ιαπωνικής Ομάδας Μελέτης Ακτινοθεραπευτικής Ογκολογίας (JROSG) με εμπειρία στη γυναικολογική ογκολογία ακτινοβολίας ξεκίνησε την ανάπτυξη κατευθυντήριων γραμμών για CTV με βάση CTV _(HR){ }_{H R} (με βάση μια ολοκληρωμένη βιβλιογραφική ανασκόπηση καθώς και κλινική εμπειρία) τον Ιούλιο του 2014. Εκτενείς συζητήσεις πραγματοποιήθηκαν κατά τη διάρκεια τεσσάρων συναντήσεων πρόσωπο με πρόσωπο και συχνής επικοινωνίας μέσω ηλεκτρονικού ταχυδρομείου έως ότου επιτευχθεί συναίνεση. Τα όρια του CTV με βάση την CTV _(HR){ }_{H R} καθορίστηκαν από κάθε ανατομικό επίπεδο (κρανιακό-ουραίο, πλευρικό ή πρόσθιο-οπίσθιο) με ή χωρίς εξέλιξη όγκου πέρα από τον τράχηλο της μήτρας κατά τη διάγνωση. Δεδομένου ότι η διαθεσιμότητα απεικόνισης μαγνητικού συντονισμού (MRI) με εισαγωγή εφαρμοστή για 3D σχεδιασμό είναι επί του παρόντος περιορισμένη, η σταθμισμένη με Τ2 μαγνητική τομογραφία που ελήφθη κατά τη διάγνωση και λίγο πριν από τη βραχυθεραπεία χωρίς εισαγωγή απλικατέρ χρησιμοποιήθηκε ως αναφορά για την ακριβή εκτίμηση του μεγέθους και της τοπογραφίας του όγκου. Επιπλέον, συνιστάται η αξιοποίηση πληροφοριών από κλινικές εξετάσεις που πραγματοποιούνται τόσο κατά τη διάγνωση όσο και κατά τη βραχυθεραπεία. Συμπερασματικά, αυτές οι συστάσεις θα χρησιμεύσουν ως πρωτόκολλο βραχυθεραπείας που θα χρησιμοποιηθεί σε ιδρύματα με περιορισμένη διαθεσιμότητα μαγνητικής τομογραφίας για 3D σχεδιασμό θεραπείας.
INTRODUCTION ΕΙΣΑΓΩΓΉ
In radiation therapy for uterine cervical cancer, 3D image-guided brachytherapy (3D-IGBT) using magnetic resonance imaging (MRI) or computed tomography (CT) has shown promise for improving local control without increasing the risk of severe complications. Since the publication of the target concept and terms for MRI-based 3D-IGBT by the European Group of Curietherapie-European Society for Therapeutic Radiology and Oncology (GEC-ESTRO) in 2005, a 90% target dose (D90) delivered to the high-risk clinical target volume (CTV_(HR))\left(\mathrm{CTV}_{\mathrm{HR}}\right) has proved to be a useful dose-volume parameter that correlates with local control [1-3]. However, the CTV _("HR ")_{\text {HR }} was originally devised when MRI was used for treatment planning (MRI-based CTV _(HR){ }_{H R} ); hence, the parameters for CT-based treatment planning (CT-based CTV HR ) have not been fully established. Στην ακτινοθεραπεία για τον καρκίνο του τραχήλου της μήτρας, η 3D απεικονιστικά καθοδηγούμενη βραχυθεραπεία (3D-IGBT) χρησιμοποιώντας απεικόνιση μαγνητικού συντονισμού (MRI) ή υπολογιστική τομογραφία (CT) έχει δείξει υπόσχεση για βελτίωση του τοπικού ελέγχου χωρίς αύξηση του κινδύνου σοβαρών επιπλοκών. Από τη δημοσίευση της έννοιας-στόχου και των όρων για το 3D-IGBT με βάση τη μαγνητική τομογραφία από την Ευρωπαϊκή Ομάδα Curietherapie-Ευρωπαϊκή Εταιρεία Θεραπευτικής Ακτινολογίας και Ογκολογίας (GEC-ESTRO) το 2005, μια δόση-στόχος 90% (D90) που χορηγείται στον κλινικό όγκο (CTV_(HR))\left(\mathrm{CTV}_{\mathrm{HR}}\right) στόχου υψηλού κινδύνου έχει αποδειχθεί χρήσιμη παράμετρος δόσης-όγκου που συσχετίζεται με τον τοπικό έλεγχο [1-3]. Ωστόσο, ο CTV _("HR ")_{\text {HR }} επινοήθηκε αρχικά όταν χρησιμοποιήθηκε μαγνητική τομογραφία για το σχεδιασμό θεραπείας (CTV _(HR){ }_{H R} με βάση τη μαγνητική τομογραφία). Ως εκ τούτου, οι παράμετροι για τον σχεδιασμό θεραπείας με βάση την CT (CT-based CTV HR ) δεν έχουν τεκμηριωθεί πλήρως.
Although MRI is the gold standard for 3D-IGBT for cervical cancer, its global application is still limited. Recent surveys on IGBT for cervical cancer demonstrated that CT is the most commonly used imaging modality for dose specification in clinical practice [4-7]. Brachytherapy for cervical cancer in Japan is rapidly transitioning from 2D to 3D treatment planning. A Japanese questionnaire-based survey conducted in 2012 revealed that 16% of institutes that perform 3D treatment planning primarily use CT; this percentage was expected to increase to 53%53 \% over the following 3 years [8]. This survey also revealed that MRI availability for treatment planning is limited in brachytherapy, although utilization of MRI for diagnosis and before commencing brachytherapy is possible at most centers [8]. Αν και η μαγνητική τομογραφία είναι το χρυσό πρότυπο για το 3D-IGBT για τον καρκίνο του τραχήλου της μήτρας, η παγκόσμια εφαρμογή της εξακολουθεί να είναι περιορισμένη. Πρόσφατες έρευνες σχετικά με τον IGBT για τον καρκίνο του τραχήλου της μήτρας έδειξαν ότι η CT είναι η πιο συχνά χρησιμοποιούμενη μέθοδος απεικόνισης για τον καθορισμό της δόσης στην κλινική πρακτική [4-7]. Η βραχυθεραπεία για τον καρκίνο του τραχήλου της μήτρας στην Ιαπωνία μεταβαίνει γρήγορα από 2D σε 3D σχεδιασμό θεραπείας. Μια ιαπωνική έρευνα βάσει ερωτηματολογίου που διεξήχθη το 2012 αποκάλυψε ότι το 16% των ινστιτούτων που εκτελούν 3D σχεδιασμό θεραπείας χρησιμοποιούν κυρίως CT. Το ποσοστό αυτό αναμενόταν να αυξηθεί κατά 53%53 \% τα επόμενα 3 έτη [8]. Αυτή η έρευνα αποκάλυψε επίσης ότι η διαθεσιμότητα μαγνητικής τομογραφίας για τον σχεδιασμό θεραπείας είναι περιορισμένη στη βραχυθεραπεία, αν και η χρήση της μαγνητικής τομογραφίας για διάγνωση και πριν από την έναρξη της βραχυθεραπείας είναι δυνατή στα περισσότερα κέντρα [8].
Clinical outcomes at several Japanese institutions using 3D-IGBT with CT have been reported [9-12]. When physicians contour CTV using CT according to their respective institutional policies, the dose-volume parameters to the target are likely more sensitive because of poorer tumor visualization by CT compared with MRI [13]. Considering the fact that CT is a mainstay for 3D-IGBT in the majority of institutions, the resulting Έχουν αναφερθεί κλινικές εκβάσεις σε αρκετά ιαπωνικά ιδρύματα που χρησιμοποιούν 3D-IGBT με CT [9-12]. Όταν οι γιατροί περιγράφουν CTV χρησιμοποιώντας CT σύμφωνα με τις αντίστοιχες θεσμικές πολιτικές τους, οι παράμετροι δόσης-όγκου στο στόχο είναι πιθανώς πιο ευαίσθητες λόγω της φτωχότερης απεικόνισης του όγκου με CT σε σύγκριση με τη μαγνητική τομογραφία [13]. Λαμβάνοντας υπόψη το γεγονός ότι η CT αποτελεί στυλοβάτη για το 3D-IGBT στην πλειονότητα των ιδρυμάτων, το αποτέλεσμα
dose uncertainty from such CT-based CTV contouring must be minimized. Therefore, we conducted a multiinstitutional study of CT-based CTV _(HR)_{\mathrm{HR}} delineation in order to standardize 3D-IGBT application in regions where the availability of MRI with applicator in place is limited. Η αβεβαιότητα της δόσης από ένα τέτοιο περίγραμμα CTV πρέπει να ελαχιστοποιείται. Ως εκ τούτου, πραγματοποιήσαμε μια διοργανική μελέτη της οριοθέτησης CTV με βάση την CTV _(HR)_{\mathrm{HR}} , προκειμένου να τυποποιήσουμε την εφαρμογή 3D-IGBT σε περιοχές όπου η διαθεσιμότητα μαγνητικής τομογραφίας με εφαρμοστή είναι περιορισμένη.
MATERIALS AND METHODS ΥΛΙΚΑ ΚΑΙ ΜΕΘΟΔΟΙ
This study was initiated at the volition of the Working Group on Gynecological Tumors committee, a branch of the Japanese Radiation Oncology Study Group (JROSG). The working group consisted of 15 members (from 14 institutes) with expertise in gynecological radiation oncology. Eight institutions used CT as the imaging modality for treatment planning of brachytherapy for cervical cancer, three used both CT and MRI, two used CT and radiography, and one used radiography alone. Η μελέτη αυτή ξεκίνησε με τη βούληση της επιτροπής της Ομάδας Εργασίας για τους Γυναικολογικούς Όγκους, ενός κλάδου της Ιαπωνικής Ομάδας Μελέτης Ακτινοθεραπευτικής Ογκολογίας (JROSG). Η ομάδα εργασίας αποτελείτο από 15 μέλη (από 14 ινστιτούτα) με εξειδίκευση στη γυναικολογική ακτινοθεραπευτική ογκολογία. Οκτώ ιδρύματα χρησιμοποίησαν την CT ως μέθοδο απεικόνισης για τον σχεδιασμό της βραχυθεραπείας για τον καρκίνο του τραχήλου της μήτρας, τρία χρησιμοποίησαν τόσο CT όσο και MRI, δύο χρησιμοποίησαν CT και ακτινογραφία και ένα χρησιμοποίησε μόνο ακτινογραφία.
During the first meeting, held in July 2014, the background and aims of the multi-institutional collaborative study on CT-based CTV _("HR "){ }_{\text {HR }} were decided. Subsequently, researchers reviewed the international guidelines (GEC ESTRO and the American Brachytherapy Society) [1, 2, 13, 14] and then devised a timetable for developing recommendations. In the second meeting, held in December 2014, a draft of border definitions for CT-based CTV _(HR)_{\mathrm{HR}} was delivered using actual patient CT images. Afterwards, the details of these definitions were discussed for each anatomical plane (craniocaudal, lateral and anterior-posterior) via e-mail. In the third meeting, in June 2015, cranial and lateral margins were discussed at length, as negotiating these details over email was cumbersome. In the fourth meeting, which was held in July 2015, various issues were discussed, including the use of CT and MR images as references, and definitions of CT-based CTV _(HR){ }_{H R}. At the end of August 2015, a consensus was reached on fundamental recommendations, including the image acquisition protocols required for CT-based CTV _(HR){ }_{\mathrm{HR}}, integration of diagnostic MRI plus information from clinical examinations, and CTV _(HR){ }_{\mathrm{HR}} border definitions on CT images. The first version was reviewed by two external advisors; the value of MRI and limitations of CT in 3D-IGBT for cervical cancer were updated based on discussions between the external advisors and JROSG members. Finally, the revised recommendations were completed and approved by all members in June 2016. Κατά τη διάρκεια της πρώτης συνάντησης, που πραγματοποιήθηκε τον Ιούλιο του 2014, αποφασίστηκε το υπόβαθρο και οι στόχοι της διοργανικής συνεργατικής μελέτης για τον CTV με βάση την CTV _("HR "){ }_{\text {HR }} . Στη συνέχεια, οι ερευνητές εξέτασαν τις διεθνείς κατευθυντήριες γραμμές (GEC ESTRO και American Brachytherapy Society) [1, 2, 13, 14] και στη συνέχεια επινόησαν ένα χρονοδιάγραμμα για την ανάπτυξη συστάσεων. Στη δεύτερη συνάντηση, που πραγματοποιήθηκε τον Δεκέμβριο του 2014, παραδόθηκε ένα σχέδιο ορισμών συνόρων για CTV με βάση CTV _(HR)_{\mathrm{HR}} χρησιμοποιώντας πραγματικές εικόνες CT ασθενών. Στη συνέχεια, συζητήθηκαν οι λεπτομέρειες αυτών των ορισμών για κάθε ανατομικό επίπεδο (κρανιοουραίο, πλάγιο και πρόσθιο-οπίσθιο) μέσω ηλεκτρονικού ταχυδρομείου. Στην τρίτη συνάντηση, τον Ιούνιο του 2015, συζητήθηκαν εκτενώς τα κρανιακά και πλευρικά περιθώρια, καθώς η διαπραγμάτευση αυτών των λεπτομερειών μέσω ηλεκτρονικού ταχυδρομείου ήταν δυσκίνητη. Στην τέταρτη συνάντηση, η οποία πραγματοποιήθηκε τον Ιούλιο του 2015, συζητήθηκαν διάφορα θέματα, συμπεριλαμβανομένης της χρήσης εικόνων CT και MR ως αναφορών και ορισμών CTV με βάση CTV _(HR){ }_{H R} . Στα τέλη Αυγούστου 2015, επιτεύχθηκε συναίνεση σχετικά με θεμελιώδεις συστάσεις, συμπεριλαμβανομένων των πρωτοκόλλων λήψης εικόνας που απαιτούνται για CTV με βάση CTV _(HR){ }_{\mathrm{HR}} , ενσωμάτωση διαγνωστικής μαγνητικής τομογραφίας συν πληροφορίες από κλινικές εξετάσεις και ορισμούς συνόρων CTV _(HR){ }_{\mathrm{HR}} σε εικόνες CT. Η πρώτη έκδοση εξετάστηκε από δύο εξωτερικούς συμβούλους. Η αξία της μαγνητικής τομογραφίας και οι περιορισμοί της CT στο 3D-IGBT για τον καρκίνο του τραχήλου της μήτρας επικαιροποιήθηκαν με βάση τις συζητήσεις μεταξύ των εξωτερικών συμβούλων και των μελών της JROSG. Τέλος, οι αναθεωρημένες συστάσεις ολοκληρώθηκαν και εγκρίθηκαν από όλα τα μέλη τον Ιούνιο του 2016.