ارزیابی و مقایسه‌ی تکنیک‌های مختلف پرتودرمانی سه بعدی انطباقی (3D-Conformal) و Intensity-Modulated Radiation Therapy (IMRT) برای درمان سرطان غده‌ی پاروتید

نوع مقاله : مقاله های پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه فیزیک و مهندسی پزشکی، دانشکده‌ی پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی اصفهان، اصفهان، ایران

2 دانشیار، گروه فیزیک و مهندسی پزشکی، دانشکده‌ی پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی اصفهان، اصفهان، ایران

3 متخصص پرتودرمانی و آنکولوژی، بخش پرتودرمانی و آنکولوژی، بیمارستان میلاد اصفهان، اصفهان، ایران

چکیده

مقدمه: در این مطالعه، مقایسه‌ای بین دز جذبی پاروتید و بافت حساس اطراف آن در انواع طراحی درمان‌های مختلف جهت دستیابی به تکنیک بهینه‌ی درمان انجام گردید. دز جذبی اعضای مختلف با استفاده از نرم‌افزار طراحی درمان اندازه‌گیری شد.روش‌ها: طراحی و انجام کانتورینگ بر روی اسکن 15 بیمار، با استفاده از نرم‌افزار TiGRT صورت گرفت. 6 تکنیک مقایسه شدند. در نهایت، با مقایسه‌ی میانگین دز رسیده به هر عضو با استفاده از نمودار Dose volume histogram (DVH) تکنیک بهینه معرفی گردید. تکینک‌های استفاده شده شامل 1) جفت وج یک‌طرفه با فوتون‌های 6 مگاولت، 2) سه فیلد قدامی- خلفی و خلفی- قدامی وج شده و جانبی با فوتون 6 مگاولت، 3) ترکیبی از بیم‌های فوتون 6 مگاولت و الکترون 12 مگاالکترون‌ولت با وزن 1:4، 4) ترکیبی از بیم‌های فوتون 6 مگاولت و الکترون 15 مگاالکترون‌ولت با وزن 1:4، 5) Intensity-modulated radiation therapy (IMRT) 4 عدد بیم فوتون 6 مگاولت با زوایای گانتری مختلف و 6) همانند تکنیک 5 به علاوه‌ی کانتور یک حاشیه‌ی کوچک اطراف بافت تومورال بودند.یافته‌ها: تکنیک‌های 5 و6 که تکنیک‌های IMRT بودند، بیشترین دز را به تومور و کمترین دز را به بافت‌های سالم اطراف تومور می‌رساندند. در بین تکنیک‌های سه بعدی انطباقی (3D-Conformal radiation therapy)، تکنیک 2، میزان دز بیشتر و تکنیک‌های 3 و 4 دز کمتری به تومور دادند. در تکنیک‌های IMRT، می‌توان از میزان دز رسیده به پاروتید مقابل صرف نظر نمود.نتیجه‌گیری: تکنیک‌های IMRT، مناسب‌ترین روش برای درمان سرطان غده‌ی پاروتید می‌باشند و تکنیک 6، نتیجه‌ی بهتری را در میزان توزیع دز رسیده هم به بافت تومورال و هم به بافت سالم دارد. در بین روش‌های انطباقی، تکنیک 2 متوسط دز تحویلی بیشتری به تومور دارد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Evaluation and Comparison of Various 3-D Conformal and Intensity-Modulated Radiotherapy Techniques for Treatment of Parotid Gland Cancer

نویسندگان [English]

  • Narges Pakseresht 1
  • Keyvan Jabbari 2
  • Alireza Amouheidari 3
  • Mohaddeseh Akbari 1
1 MSc Student, Department of Medical Physics and Engineering, School of Medicine, Isfahan University of Medical Sciences, Isfahan, Iran
2 Associate Professor, Department of Medical Physics and Engineering, School of Medicine, Isfahan University of Medical Sciences, Isfahan, Iran
3 Radiation Oncologist, Department of Radiation-Oncology, Isfahan Milad Hospital, Isfahan, Iran
چکیده [English]

Background: In this study, a comparison between various types of radiotherapy treatment for parotid gland cancer was performed to achieve the optimal treatment technique.Methods: Treatment planning and countering performed with TiGRT software for 15 patents with parotid gland cancer. Six techniques were performed and compared. Finally, by comparing the dose volume histograms (DVH), average dose received by each organ was determined and the best method was introduced. Techniques were as: 1. an ipsilateral wedge pair technique using 6 MV photons; 2. a 3-field anteroposterior (AP) (wedged) posteroanterior (PA) (wedged) and lateral portal technique using 6 MV photons; 3. a mixed beam technique using 6 MV photons and 12 MeV electrons (1:4 weighting); 4. a mixed beam technique using 6 MV photons and 15 MeV electrons (1:4 weighting); 5: four 6 MV photon beams with different gantry angles; and 6. similar to fifth technique with an additional small ring around the tumor tissue.Findings: Intensity-modulated arc therapy (IMRT) techniques five and six delivered maximum dose to the target and minimum dose to organ at risks (OAR). Among 3-D conformal radiotherapy techniques (CRT), technique number two delivered more amount of dose to the target than techniques number three and four. The dose delivered to the contrary parotid gland was negligible for intensity-modulated arc therapy techniques.Conclusion: Intensity-modulated arc therapy techniques are most appropriate methods for treating cancer of the parotid gland and the sixth technique delivered better dose distribution in the tumor and healthy tissues. Second D conformal radiotherapy technique delivered higher average dose to the target.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Cancer treatment protocols
  • 3-D conformal radiotherapy
  • Intensity-modulated arc therapy

مراجع

  1. Jiang R, Wang X, Tong L. Oncocytic carcinoma of the parotid gland: a case report. Lin Chung Er Bi Yan Hou Tou Jing Wai Ke Za Zhi 2015; 29(13): 1223-5. [In Chinese].
  2. Hirvonen K, Back L, Saarilahti K, Leivo I, Hagstrom J, Makitie AA. Pattern of recurrent disease in major salivary gland adenocystic carcinoma. Virchows Arch 2015; 467(1): 19-25.
  3. Aro K, Leivo I, Makitie AA. Management and outcome of patients with mucoepidermoid carcinoma of major salivary gland origin: a single institution's 30-year experience. Laryngoscope 2008; 118(2): 258-62.
  4. Kirkbride P, Liu FF, O'Sullivan B, Payne D, Warde P, Gullane P, et al. Outcome of curative management of malignant tumours of the parotid gland. J Otolaryngol 2001; 30(5): 271-9.
  5. Matsuda S, Iguchi H, Tada T, Hosono M, Osawa M, Kuwae Y, et al. Results of surgery plus postoperative radiotherapy for patients with malignant parotid tumor. Jpn J Radiol 2015; 33(9): 533-7.
  6. Chen AM, Garcia J, Bucci MK, Quivey JM, Eisele DW. The role of postoperative radiation therapy in carcinoma ex pleomorphic adenoma of the parotid gland. Int J Radiat Oncol Biol Phys 2007; 67(1): 138-43.
  7. Shahbazi-Gahrouei D. Radiobiological modeling in radiation oncology. J Radiobiol 2014; 1(1): 17-8.
  8. Shahbazi D, Gookizadeh A, Abdollahi M. Comparison of conventional radiotherapy techniques with different energies in treating prostate cancer, employing a designed pelvis phantom. J Med Sci 2008, 8: 429-32.
  9. Cortesina G, Airoldi M, Palonta F. Current role of chemotherapy in exclusive and integrated treatment of malignant tumours of salivary glands. Acta Otorhinolaryngol Ital 2005; 25(3): 179-81.
  10. Malata CM, Camilleri IG, McLean NR, Piggot TA, Kelly CG, Chippindale AJ, et al. Malignant tumours of the parotid gland: a 12-year review. Br J Plast Surg 1997; 50(8): 600-8.
  11. Terhaard CH, Lubsen H, Rasch CR, Levendag PC, Kaanders HH, Tjho-Heslinga RE, et al. The role of radiotherapy in the treatment of malignant salivary gland tumors. Int J Radiat Oncol Biol Phys 2005; 61(1): 103-11.
  12. Garden AS, Weber RS, Morrison WH, Ang KK, Peters LJ. The influence of positive margins and nerve invasion in adenoid cystic carcinoma of the head and neck treated with surgery and radiation. Int J Radiat Oncol Biol Phys 1995; 32(3): 619-26.
  13. Nutting CM, Bedford JL, Cosgrove VP, Tait DM, Dearnaley DP, Webb S. A comparison of conformal and intensity-modulated techniques for oesophageal radiotherapy. Radiother Oncol 2001; 61(2): 157-63.
  14. Rezaee V, Shahbazi-Gahrouei D, Monadi S, Saeb M. Evaluation of error doses of treatment planning software using solid anthropomorphic phantom. J Isfahan Med Sch 2016; 34(393): 908-13.
  15. McNaney D, McNeese MD, Guillamondegui OM, Fletcher GH, Oswald MJ. Postoperative irradiation in malignant epithelial tumors of the parotid. Int J Radiat Oncol Biol Phys 1983; 9(9): 1289-95.
  16. Spiro IJ, Wang CC, Montgomery WW. Carcinoma of the parotid gland. Analysis of treatment results and patterns of failure after combined surgery and radiation therapy. Cancer 1993; 71(9): 2699-705.
  17. Benhaim C, Lapeyre M, Thariat J. Stereotactic irradiation in head and neck cancers. Cancer Radiother 2014; 18(4): 280-96. [In French].
  18. Trignani M, Genovesi D, Vinciguerra A, Di Pilla A, Augurio A, Di Tommaso M, et al. Parotid glands in whole-brain radiotherapy: 2D versus 3D technique for no sparing or sparing. Radiol Med 2015; 120(3): 324-8.
  19. Lambrecht M, Nevens D, Nuyts S. Intensity-modulated radiotherapy vs. parotid-sparing 3D conformal radiotherapy. Effect on outcome and toxicity in locally advanced head and neck cancer. Strahlenther Onkol 2013; 189(3): 223-9.
  20. Lin A, Kim HM, Terrell JE, Dawson LA, Ship JA, Eisbruch A. Quality of life after parotid-sparing IMRT for head-and-neck cancer: a prospective longitudinal study. Int J Radiat Oncol Biol Phys 2003; 57(1): 61-70.
  21. Drzymala RE, Mohan R, Brewster L, Chu J, Goitein M, Harms W, et al. Dose-volume histograms. Int J Radiat Oncol Biol Phys 1991; 21(1): 71-8.
  22. Jordan TJ, Williams PC. The design and performance characteristics of a multileaf collimator. Phys Med Biol 1994; 39(2): 231-51.
  23. Cooper JS, Fu K, Marks J, Silverman S. Late effects of radiation therapy in the head and neck region. Int J Radiat Oncol Biol Phys 1995; 31(5): 1141-64.
  24. Pellegrino F, Groff E, Bastiani L, Fattori B, Sotti G. Assessment of radiation-induced xerostomia: validation of the Italian version of the xerostomia questionnaire in head and neck cancer patients. Support Care Cancer 2015; 23(4): 925-32.
  25. Nishimura Y, Nakamatsu K, Shibata T, Kanamori S, Koike R, Okumura M, et al. Importance of the initial volume of parotid glands in xerostomia for patients with head and neck cancers treated with IMRT. Jpn J Clin Oncol 2005; 35(7): 375-9.
  26. Porter SR, Fedele S, Habbab KM. Xerostomia in head and neck malignancy. Oral Oncol 2010; 46(6): 460-3.
  27. Jacob RF. Management of xerostomia in the irradiated patient. Clin Plast Surg 1993; 20(3): 507-16.
  28. Mercadante V, Lodi G, Porter S, Fedele S. Questionable validity of the systematic review and meta-analysis by Lovelace et al. on management of radiotherapy-induced salivary hypofunction and xerostomia in patients with oral or head and neck cancer. Oral Surg Oral Med Oral Pathol Oral Radiol 2015; 119(1): 120-1.
  29. Sanger JR, Matloub HS, Yousif NJ, Larson DL. Management of osteoradionecrosis of the mandible. Clin Plast Surg 1993; 20(3): 517-30.
مجله دانشکده پزشکی اصفهان
دوره 35، شماره 417 - شماره پیاپی 417
فروردین و اردیبهشت 1396
صفحه 19-25

فایل ها

سابقه مقاله

  • تاریخ دریافت: 20 آبان 1395
  • تاریخ بازنگری: 31 فروردین 1403
  • تاریخ پذیرش: 17 فروردین 1401

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار