การเปรียบเทียบความเสี่ยงในการเกิดมะเร็งทุติยภูมิจากการฉายรังสีแบบปรับความเข้ม (IMRT) และการฉายอนุภาคโปรตอนแบบปรับความเข้ม (IMPT) สำหรับมะเร็งลำไส้ตรง
คำสำคัญ:
มะเร็งลำไส้ตรง, ความเสี่ยงในการเกิดมะเร็งทุติยภูมิ, การฉายรังสีแบบปรับความเข้ม, การฉายอนุภาคโปรตอนแบบปรับความเข้มบทคัดย่อ
หลักการและเหตุผล: การฉายรังสีมีบทบาทสำคัญในการรักษาผู้ป่วยมะเร็งมะเร็งลำไส้ตรง จากการศึกษาข้อมูลผู้รอดชีวิตจากเหตุการณ์ระเบิดปรมาณูพบว่า รังสีเป็นปัจจัยเสี่ยงในการเกิดมะเร็ง ดังนั้นการฉายรังสีจึงมีความเกี่ยวข้องกับความเสี่ยงที่เพิ่มขึ้นในการเกิดมะเร็งทุติยภูมิในผู้ป่วย
วัตถุประสงค์: เพื่อประเมินและเปรียบเทียบความเสี่ยงในการเกิดมะเร็งทุติยภูมิจากการฉายรังสีปรับความเข้ม (IMRT) และการฉายอนุภาคโปรตอนปรับความเข้ม (IMPT) สำหรับมะเร็งลำไส้ตรง โดยใช้ค่า organ equivalent dose (OED) และ excess absolute risk ของอวัยวะ (EARorg)
วัสดุและวิธีการ: หุ่นจำลองคณิตศาสตร์เทียบเท่าขนาดประชากรเพศชายไทยที่มีอายุเฉลี่ย 68 ปี ถูกนำมาใช้วางแผนการรักษาด้วยเทคนิค IMRT และ IMPT แผน IMRT ใช้โฟตอนพลังงาน 6 เมกะโวลต์ ชนิดไม่มีแผ่นกรองลำรังสี มีการเข้า 12 ทิศทาง คำนวณโดยใช้ระบบวางแผนการรักษา Ethos แผน IMPT มีการเข้าของลำอนุภาค 2, 3 และ 5 ทิศทาง คำนวณโดยใช้ระบบวางแผนการรักษา matRad ผู้วิจัยประเมินค่าการกระจายปริมาณรังสีและ OED สำหรับอวัยวะที่มีความเสี่ยง รวมทั้งคำนวณค่า EARorg โดยใช้แบบจำลอง mechanistic สำหรับการเกิดมะเร็งในกลุ่มคาร์ซิโนมาและซาร์โคมา
ผลการศึกษา: IMPT ให้ปริมาณรังสีต่ำกว่า IMRT ในอวัยวะที่มีความเสี่ยง แผน IMPT มีค่า EAR (ต่อ 10,000 คนต่อปี) อยู่ในช่วง 0.60 ถึง 0.71 สำหรับกระเพาะปัสสาวะ 0.07 ถึง 0.08 สำหรับลำไส้เล็ก และ 13.59 ถึง 14.35 สำหรับลำไส้ใหญ่ ในขณะที่ค่า EAR สำหรับแผน IMRT เท่ากับ 0.33, 0.96 และ 21.90 ตามลำดับ ลำไส้ใหญ่เป็นอวัยวะที่มีความเสี่ยงสูงสุดแม้จะได้รับปริมาณรังสีต่ำกว่าอวัยวะอื่น ผลการศึกษาพบว่า IMPT ลดความเสี่ยงในการเกิดมะเร็งทุติยภูมิในอวัยวะส่วนใหญ่เมื่อเทียบกับ IMRT ยกเว้นกระเพาะปัสสาวะ ในกรณีนี้การกระจายปริมาณรังสีระดับต่ำจากเทคนิค IMPT นำไปสู่ความเสี่ยงที่เพิ่มขึ้นในกระเพราะปัสสาวะ นอกจากนี้ความเสี่ยงในการเกิดมะเร็งในกลุ่มซาร์โคมาค่อนข้างต่ำทั้งในแผน IMRT และ IMPT
ข้อสรุป: จากแบบจำลอง mechanistic ความเสี่ยงในการเกิดมะเร็งทุติยภูมิในแผน IMPT ต่ำกว่าแผน IMRT โดยส่วนใหญ่ และแผน IMPT ที่มีการเข้า 2 ทิศทางทำให้เกิดความเสี่ยงต่ำที่สุด
เอกสารอ้างอิง
Rawla P, Sunkara T, Barsouk A. Epidemiology of colorectal cancer: incidence, mortality, survival, and risk factors. Prz Gastroenterol. 2019;14:89–103.
Lohsiriwat V, Chaisomboon N, Pattana-Arun J. Current colorectal cancer in Thailand. Ann Coloproctol. 2020;36:78–82.
Lidder PG, Hosie KB. Rectal Cancer: The role of radiotherapy. Dig Surg. 2005;22:41–9.
Kry SF, Bednarz B, Howell RM, Dauer L, Followill D, Klein E, et al. AAPM TG 158: Measurement and calculation of doses outside the treated volume from external-beam radiation therapy. Med Phys. 2017;44:e391–429.
Hall EJ. Intensity-modulated radiation therapy, protons, and the risk of second cancers. Int J Radiat Oncol Biol Phys. 2006;65:1–7.
Fok M, Toh S, Easow J, Fowler H, Clifford R, Parsons J, et al. Proton beam therapy in rectal cancer: A systematic review and meta-analysis. Surg Oncol. 2021;38:101638.
Schneider U. Modeling the risk of secondary malignancies after radiotherapy. Genes. 2011;2:1033–49.
Wheldon EG, Lindsay KA, Wheldon TE. The dose–response relationship for cancer incidence in a two-stage radiation carcinogenesis model incorporating cellular repopulation. Int J Radiat Oncol Biol. 2000;76:699–710.
Lindsay KA, Wheldon EG, Deehan C, Wheldon TE. Radiation carcinogenesis modelling for risk of treatment-related second tumours following radiotherapy. Br J Radiol. 2001;74:529–36.
Dasu A, Toma-Dasu I. Models for the risk of secondary cancers from radiation therapy. Phys Med. 2017;42:232–8.
Sachs RK, Brenner DJ. Solid tumor risks after high doses of ionizing radiation. Proc Natl Acad Sci USA. 2005;102:13040–5.
Schneider U. Mechanistic model of radiation-induced cancer after fractionated radiotherapy using the linear-quadratic formula: Cancer risk for fractionated radiotherapy. Med Phys. 2009;36:1138–43.
Schneider U, Sumila M, Robotka J. Site-specific dose-response relationships for cancer induction from the combined Japanese A-bomb and Hodgkin cohorts for doses relevant to radiotherapy. Theor Biol Med Model. 2011;8:27.
Schneider U, Zwahlen D, Ross D, Kaser-Hotz B. Estimation of radiation-induced cancer from three-dimensional dose distributions: Concept of organ equivalent dose. Int J Radiat Oncol Biol Phys. 2005;61:1510–5.
Lee C, Lodwick D, Hurtado J, Pafundi D, Williams JL, Bolch WE. The UF family of reference hybrid phantoms for computational radiation dosimetry. Phys Med Biol. 2010;55:339–63.
Geyer AM, O’Reilly S, Lee C, Long DJ, Bolch WE. The UF/NCI family of hybrid computational phantoms representing the current US population of male and female children, adolescents, and adults—application to CT dosimetry. Phys Med Biol. 2014;59:5225–42.
Bentzen SM, Constine LS, Deasy JO, Eisbruch A, Jackson A, Marks LB, et al. Quantitative Analyses of Normal Tissue Effects in the Clinic (QUANTEC): An introduction to the scientific issues. Int J Radiat Oncol Biol Phys. 2010;76:S3–9.
Klopp AH, Moughan J, Portelance L, Miller BE,
Salehpour MR, D’Souza D, et al. Hematologic toxicity on RTOG 0418: A phase II study of post-operative IMRT for gynecologic cancer. Int J Radiat Oncol Biol Phys. 2010;78:S121.
Klopp AH, Yeung AR, Deshmukh S, Gil KM, Wenzel L, Westin SN, et al. Patient-reported toxicity during pelvic intensity-modulated radiation therapy: NRG oncology–RTOG 1203. J Clin Oncol. 2018;36:2538–44.
Hong TS, Moughan J, Garofalo MC, Bendell J, Berger AC, Oldenburg NBE, et al. NRG oncology radiation therapy oncology group 0822: A phase 2 study of preoperative chemoradiation therapy using intensity modulated radiation therapy in combination with capecitabine and oxaliplatin for patients with locally advanced rectal cancer. Int J Radiat Oncol Biol Phys. 2015;93:29–36.
Cheng JY, Huang EY, Hsu SN, Wang CJ. Simultaneous integrated boost (SIB) of the parametrium and cervix in radiotherapy for uterine cervical carcinoma: a dosimetric study using a new alternative approach. Br J Radiol. 2016;89:20160526.
Wieser HP, Cisternas E, Wahl N, Ulrich S, Stadler A, Mescher H, et al. Development of the open-source dose calculation and optimization toolkit matRad. Med Phys. 2017;44:2556–68.
Parzen JS, Zheng W, Li X, Ding X, Kabolizadeh P. Optimization of field design in the treatment of rectal cancer with intensity modulated proton beam radiation therapy: How many fields are needed to account for rectal distension uncertainty? Adv Radiat Oncol. 2021;6:100749.
Preston DL, Ron E, Tokuoka S, Funamoto S, Nishi N, Soda M, et al. Solid cancer incidence in atomic bomb survivors: 1958–1998. Radiat Res. 2007;168:1–64.
Diallo I, Haddy N, Adjadj E, Samand A, Quiniou E, Chavaudra J, et al. Frequency distribution of second solid cancer locations in relation to the irradiated volume among 115 patients treated for childhood cancer. Int J Radiat Oncol Biol Phys. 2009;74:876–83.
Zwahlen DR, Bischoff LI, Gruber G, Sumila M, Schneider U. Estimation of second cancer risk after radiotherapy for rectal cancer: comparison of 3D conformal radiotherapy and volumetric modulated arc therapy using different high dose fractionation schemes. Radiat Oncol. 2016;11:149.
Shuryak I, Sachs RK, Brenner DJ. Cancer risks after radiation exposure in middle Age. J Natl Cancer Inst. 2010;102:1628–36.
Shuryak I, Hahnfeldt P, Hlatky L, Sachs RK, Brenner DJ. A new view of radiation-induced cancer: integrating short- and long-term processes. Part I: Approach. Radiat Environ Biophys. 2009;48:263–74.
Shuryak I, Hahnfeldt P, Hlatky L, Sachs RK, Brenner DJ. A new view of radiation-induced cancer: integrating short- and long-term processes. Part II: second cancer risk estimation. Radiat Environ Biophys. 2009;48:275–86.
Richardson DB, Wing S. Greater sensitivity to ionizing radiation at older age: follow-up of workers at Oak Ridge national laboratory through 1990. Int J Epidemiol. 1999;28:428–36.
Schneider U, Lomax A, Pemler P, Besserer J, Ross D, Lombriser N, et al. The impact of IMRT and proton radiotherapy on secondary cancer incidence. Strahlenther Onkol. 2006;182:647–52.
Schneider U, Hälg R. The impact of neutrons in clinical proton therapy. Front Oncol. 2015;5:235.
Joosten A, Matzinger O, Jeanneret-Sozzi W, Bochud F, Moeckli R. Evaluation of organ-specific peripheral doses after 2-dimensional, 3-dimensional and hybrid intensity modulated radiation therapy for breast cancer based on Monte Carlo and convolution/superposition algorithms: Implications for secondary cancer risk assessment. Radiother Oncol. 2013;106:33–41.
ดาวน์โหลด
เผยแพร่แล้ว
รูปแบบการอ้างอิง
ฉบับ
ประเภทบทความ
สัญญาอนุญาต
ลิขสิทธิ์ (c) 2023 สมาคมรังสีรักษาและมะเร็งวิทยาแห่งประเทศไทย
อนุญาตภายใต้เงื่อนไข Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
บทความที่ได้รับการตีพิมพ์เป็นลิขสิทธิ์ของวารสารมะเร็งวิวัฒน์ ข้อความที่ปรากฏในบทความแต่ละเรื่องในวารสารวิชาการเล่มนี้เป็นความคิดเห็นส่วนตัวของผู้เขียนแต่ละท่านไม่เกี่ยวข้องกับ และบุคคลากรท่านอื่น ๆ ใน สมาคมฯ แต่อย่างใด ความรับผิดชอบองค์ประกอบทั้งหมดของบทความแต่ละเรื่องเป็นของผู้เขียนแต่ละท่าน หากมีความผิดพลาดใดๆ ผู้เขียนแต่ละท่านจะรับผิดชอบบทความของตนเองแต่ผู้เดียว
