Fraksjonering Taran Paulsen Hellebust Fraksjonering n n Den
Fraksjonering Taran Paulsen Hellebust
Fraksjonering n n Den franske og den tyske ‘skole’ hadde ulike tilnærming til hvor stråledose som skulle gis per behandling. Eksperimenter viste at ved å dele behandlingen opp i flere, mindre doser kunne en større total dose gis for samme grad av effekt mot testikler hos sau.
Fraksjonering Strandqvist var av de aller første som forsøkte å kvantifisere den doseøkning som måtte til for å oppnå samme effekt ved behandlinger som strekte seg over lengre tid.
Fraksjonering n LQ-formelen beskriver celleoverlevelse etter en enkelt akutt bestråling: 2 SF=e-(a*d+b*d ) SF=e n Klinisk stråleterapi gis derimot fraksjonert; d. v. s. oftest som en behandling pr. dag á 2 Gy, 5 dager i uken. a-kill b-kill
Fraksjoneringsregimer n Konvensjonell fraksjonering: en behandl. pr. dag á 2. 0 Gy, 5 dager pr. uke n Hyperfraksjonering: doser pr. fraksjon mindre enn 2. 0 Gy pr. fraksjon; ellers om over. n Hypofraksjonering: doser pr. fraksjon større enn 2. 0 Gy pr. fraksjon; ellers om over. n Akselerertfraksjoning : Flere behandl. pr. dag; kortere tot. behandl. tid.
Fraksjoneringsregimer n Noen kombinasjonsregimer: – Hyperfraksjonert , akselerert behandling: kombinasjon av ’finere’ fraksjonering og kortere total behandlingstid. – CHART: c’ ontineous hyperfractionated accelerated radiotherapy’; 3 fraksjoner pr. dag, hver med en dose lavere enn 2. 0 Gy. – Concomitantboost: hypofraksjonert bestråling av GTV, konvensjonell fraksjonering mot CTV. –. . .
Fraksjonering Kliniske studier har vist at ved å dele opp en gitt dose i flere fraksjoner vil frekvensen av sene effekter avta.
Fraksjonering Dersom det gis tilstrekkelig tid mellom hver fraksjon vil: – subletale (ikke dødelige) skader repareres – celleoverlevelseskurv en ‘repeterer seg selv’
Fraksjoneringsfølsomhet n n Ved lav a/b: Fraksjonering øker celleoverlevelse betydelig Ved høy a/b: Fraksjonering øker celleoverlevelse i mindre grad a/b=10 a/b=2 -3 2 -( a *d+ b *d ) SF=e
Fraksjoneringsfølsomhet Typisk a/b-verdier for tumorvev er ca. 10 Gy.
Fraksjoneringsfølsomhet Typisk a/b-verdier for sentreagerende vev er ca. 3 Gy.
Fraksjoneringsfølsomhet Typisk a/b-verdier for akuttreagerende vev er ca. 10 Gy; altså det samme som tumorvev.
Fraksjoneringsfølsomhet Typisk a/b-verdier for tumorvev er ca. 10 Gy. Typisk a/b-verdier for akuttreagerende vev er ca. 10 Gy; altså det samme som tumorvev. Typisk a/b-verdier for sentreagerende vev er ca. 3 Gy.
Fraksjoneringsfølsomhet n Akutte effekter og tumoreffekt er mindre ‘fraksjonerings-følsom’ enn sent-reagerende normalvev Gjennom fraksjonering kan terapeutisk ratio bedres a/b=2 -3 Effect per unit dose n a/b=10 M. Saunders et al, Lancet Oncology, 2001
Fraksjoneringsregimer Hyperfraksjonering gir en bedre terapeutisk ratio, og tillater dermed dose -eskalering. tumorkontroll senbivirkninger EORTC hyperfraksjoneringsstudie for pharynx-cancer. Samme grad av seneffekter skal dermed oppnås, mens grad av tumorkontroll forventes økt sammenlignet med konvensjonelle regimer.
Fraksjoneringsregimer CHART hos NSCLC- pasienter 1. 5 Gy x 3 pr. dag n D=54 Gy n Tot. behandlingstid = 12 dager n 563 pts. NSCLC n Randomisert mot 2 Gy pr. dag til 60 Gy på 6 uker n
Fraksjoneringsregimer Overlevelse etter CHART hos NSCLCpasienter synes høyere enn ved konvensjonelt fraksjonert stråleterapi M. Saunders et al, Lancet , 1997
Fraksjoneringsregimer M. Saunders et al, Lancet , 1997
Fraksjoneringsregimer Som forventet er det en økt akuttrespons hos CHART-pasienter sammenlignet med konvensjonelt fraksjonert behandling M. Saunders et al, Lancet , 1997
Fraksjoneringsregimer CAIR hos H&N- pasienter 2. 0 Gy x 1 pr. dag n 7 behandlinger pr. uke n D=66 Gy n 100 pts. med H&N-cancer n Randomisert mot 5 behandlinger pr. uke n
Fraksjoneringsregimer 3 -års ’follow-up’ viser bedre lokal tumorkontroll hos pts. som er behandlet i h. h. t. CAIR enn konvensjonelt bestrålte pts. K. Skladowski et al, Radiother. Oncol. , 2000
Fraksjoneringsregimer Akutt mukosareaksjon viser seg å være forhøyet ved CAIR; dette er forenlig med fraksjoneringsteori K. Skladowski et al, Radiother. Oncol. , 2000
Fraksjoneringsregimer CAIR-pts. viste forhøyet grad av begynnende nekrose; dose pr. fraksjon ble dermed redusert til 1. 8 Gy. OBS ! Små tall. K. Skladowski et al, Radiother. Oncol. , 2000
Fraksjoneringsregimer ART hos H&N- pasienter 1. 8 Gy x 2 pr. dag n 5 behandlinger pr. uke n D=59. 4 Gy n 350 pts. med H&N-cancer n Randomisert mot 2 Gy gitt 5 ganger i uken til 70 Gy (CRT) n
Fraksjoneringsregimer ART-pts. viste ikke statistisk signifikant forhøyet overlevelse, eller lokal tumorkontroll M. G. Poulsen et al, Radiother. Oncol. , 2001
Fraksjoneringsregimer Med unntak av seneffekt i mukosa, viste alle ART-pts. lavere frekvens av senkomplikasjoner enn konvensjonelt behandlede pts. M. G. Poulsen et al, Radiother. Oncol. , 2001
Fraksjoneringsregimer n n For blære-cancere er det ikke påvist behov for økt dose ved lengre behandlings-tider for T 1 & T 2 -tumors; for T 3 tumores derimot synes det å være en effekt av prolifersasjon. Akselerert behandling synes ikke aktuelt for T 1/T 2 -tumores.
Fraksjoneringsregimer n n Økt total behandlingstid fordrer høyere totaldose grunnet tumorproliferasjon under behandling. Inntil 0. 5 -0. 6 Gy pr. fraksjon benyttes til å kompensere for nytilkomne celler siden forrige fraksjon ved H&Ncancer.
Fraksjoneringsregimer Ved hode/hals-kreft synes det ikke å være stadieavhengig hvorvidt tumor proliferasjon påvirker behandlingseffekt
Fraksjonering workshop Dag Rune Olsen Institutt for Kreftforskning - Radiumhospitalet, Universitetet i Oslo
Design av fraksjoneringsregimer TD 50% og 100% Respons Dose-responskurven karakteriseres ved: 50% g=DRespons (%)/DDose(%) Dose TD 50%(v)
Design av fraksjoneringsregimer Stigetallet for doseresponskurven varierer , g, betydelig mellom ulike tumortyper g=0. 5 -1. 7 for H&N, med unntak av larynx
Design av fraksjoneringsregimer Stigetallet for doserespons-kurven , g, for normalvev kan både være lavere og høyere enn for tumorvev, avhengig av hvilket normalvev som omtales
Design av fraksjoneringsregimer Huskeliste: – Bestem hvilket “end-point” som man skal optimalisere m. h. p. – Gjennomfør beregning med a/b=3 og 10 for h. h. v. sentreagerende normalvev og tumor. – Gjennomfør deretter samme beregning med a/b varierende fra 1 -4 og 7 -13 for h. h. v. sentreagerende normalvev og tumor (analyse av robusthet) – Gjennomfør deretter beregning over forventet endring i respons (%) med ulike verdier av g. – Design studiens størrelse med hensyn på forventet endring i respons.
Design av fraksjoneringsregimer Celleoverlevelse: -(a*d+b*d 2)*n SF=e Klinisk effekt: TE=(a/b+d)*D BED=[1+d/(a/b)]*D 2 Gy ekvivalent dose
Design av fraksjoneringsregimer Målsetning: Økt lokal tumorkontroll ved å endre et stråleterapiregime ved H&N-cancer fra – Fra: 2 Gy x 35, 5 behandlinger pr. uke over 7 uker – Til: 1. 2 Gy x N, 5 behandlinger pr. uke over T uker og med totaldose D Hvilken totaldose skal benyttes uten at også frekvensen av senbivirkninger økes ?
Design av fraksjoneringsregimer TE=(a/b+d)*D Normalvev, sen: TE=(3+2)*70=? ? =(3+1. 2)*D D=?
Design av fraksjoneringsregimer TE=(a/b+d)*D Normalvev, sen: TE=(3+2)*70=350 350=(3+1. 2)*D D=83. 3 Gy D=1, 2 Gy *69=82. 2 Gy
Design av fraksjoneringsregimer TE=(a/b+d)*D Tumorrespons: TE=(10+1, 2)*82. 2=? ? =(10+2)*Ds Ds =?
Design av fraksjoneringsregimer TE=(a/b+d)*D Tumorrespons: TE=(10+1, 2)*82. 2=931 931=(10+2)*Ds Ds =77. 6 Gy
Design av fraksjoneringsregimer g=DRespons (%)/DDose(%) Tumorrespons: g=DRespons (%)/DDose(%) DRespons (%)=DDose(%)* g g = 0. 5: g = 1. 7: DRespons (%)=?
Design av fraksjoneringsregimer g=DRespons (%)/DDose(%) Tumorrespons: g=DRespons (%)/DDose(%) DRespons (%)=DDose(%)* g DRespons (%)=(76. 6 -70)/70* g g = 0. 5: DRespons (%)=4. 7% g = 1. 7: DRespons (%)=16. 5%
Design av fraksjoneringsregimer n Standard fractionation at 2 Gy/fraction/day, 5 days/week, to 70 Gy/35 fractions/7 weeks vs n Hyperfractionation at 1. 2 Gy/fraction, twice daily, 6 hours apart, 5 days/week to 81. 6 Gy/68 fractions/7 weeks. K. K. Fu et al. Int J Radiat. Oncol. Biol. Phys 48, 2000
Design av fraksjoneringsregimer Frequency of Grade 3 or worse late effects at various times after treatment start. K. K. Fu et al. Int J Radiat. Oncol. Biol. Phys 48, 2000
Design av fraksjoneringsregimer Økning i LC på ca. 8% er forenelig med a/b=10 og g=0. 9. D Resp. = 8% K. K. Fu et al. Int J Radiat. Oncol. Biol. Phys 48, 2000
Design av fraksjoneringsregimer Effekt av endret total behandlingstid: BEDeff=BED-K*(T-Td) H&N K [Gy/døgn] Td [døgn] Bryst Prost. Senbiv. 0. 9 0. 3 0. 1 0 28 ? ? ?
- Slides: 51