Lung stereotactic radiation therapy: Intercomparison of irradiation devices in terms of outcome and predictive factors - 12/08/22

Radiothérapie stéréotaxique pulmonaire : résultats et facteurs pronostiques selon différentes modalités de traitement

Doi : 10.1016/j.canrad.2022.05.003

E. Le Reun ^a,^b, A. Casutt ^c,^g, A. Durham ^d, H. Bouchaab ^e, E. Romano ^a, A. Lovis ^c,^g, T. Krueger ^f, C. Von Garnier ^c,^g, E.M. Özsahin ^a,^{^{1
Equally contributed as senior author.}}, R. Kinj ^a,^{^{1
Equally contributed as senior author.},}⁎
^a Department of Radiation Oncology, University Hospital Center of Lausanne (CHUV), rue du Bugnon 46, 1011 Lausanne, Switzerland
^b Institut national de la santé et de la recherche médicale (Inserm), U1296 Research Unit « Radiations: Defense, Health and Environment », centre Léon-Bérard, 28, rue Laennec, 69008 Lyon, France
^c Division of Pulmonology, University Hospital Center of Lausanne (CHUV), rue du Bugnon 46, 1011 Lausanne, Switzerland
^d Department of Radiation Oncology, University Hospital of Genève (HUG), rue Gabrielle-Perret-Gentil, 1205 Genève, Switzerland
^e Department of Medical Oncology, University Hospital Center of Lausanne (CHUV), rue du Bugnon 46, 1011 Lausanne, Switzerland
^f Department of Thoracic Surgery, University Hospital Center of Lausanne (CHUV), rue du Bugnon 46, 1011 Lausanne, Switzerland
^g Lausanne University (UNIL), Lausanne, Switzerland

^⁎Corresponding author at: Department of Radiation Oncology, CHUV, Rue du Bugnon 46, 1011 Lausanne, Switzerland.Department of Radiation Oncology, CHUVRue du Bugnon 46Lausanne1011Switzerland

Sous presse. Épreuves corrigées par l'auteur. Disponible en ligne depuis le Friday 12 August 2022
Cet article a été publié dans un numéro de la revue, cliquez ici pour y accéder

Abstract

Purpose

To compare three different radiotherapy devices able to perform pulmonary stereotactic radiotherapy: CyberKnife® (CK), Helical Tomotherapy® (HT), and volumetric modulated arc therapy (VMAT). This study aims to define the patients’ outcome in terms of SBRT efficacy and toxicities depending of the device choice.

Materials and methods

We retrospectively analyzed the clinical, radiological, and dosimetric data of patients treated with lung SBRT between 2016 and 2020 at Lausanne University Hospital, using the Chi² test for proportions, the t-test for means comparisons, the Kaplan-Meier method for survival, and the Log-rank test and Cox-regression for intergroups comparisons.

Results

We identified 111 patients treated by either CK (59.9%), VMAT (38.0%), or HT (2.1%). Compared to other techniques, CK treated comparable gross tumor volume (GTV; 2.1 vs. 1.4cm³, P=0.84) with smaller planning treatment volume (PTV; 12.3 vs. 21.9cm³, P=0.013) and lower V5 (13.5 vs. 19.9cm³, P=0.002). Local control rates at 2years were not different whatever the irradiation device, respectively of 96.2% (range, 90.8–100) and 98.1% (range, 94.4–100), P=0.68. Toxicity incidence significantly increased with V5 value>17.2% (56.0 vs. 77.4%, P=0.021).

Conclusion

Compared to other SBRT techniques, CK treatments permitted to treat comparable GTV with reduced PTV and V5. Toxicity incidence was less frequent when reducing the V5. CK is particularly attractive in case of multiple courses of lung SBRT or lung reirradiation.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Résumé

Objectif de l’étude

Comparer trois différents appareils capables de délivrer une radiothérapie stéréotaxique pulmonaire : le CyberKnife® (CK), l’Helical Tomotherapy® (HT) et l’arcthérapie volumétrique avec modulation d’intensité (VMAT). Cette étude visait à définir le devenir des patients après radiothérapie stéréotaxique pulmonaire, en termes d’efficacité et de toxicité, en fonction de la technique employée.

Matériel et méthodes

Analyse rétrospective des données cliniques, radiologiques et dosimétriques des patients traités par irradiation stéréotaxique pulmonaire entre 2016 et 2020 au centre hospitalier universitaire de Lausanne, en utilisant le test Khi² pour les proportions, le test-t pour les comparaisons de moyennes, la méthode Kaplan-Meier pour la survie, le test du Log-rank et la régression de Cox pour les comparaisons entre groupes.

Résultats

Cent onze patients ont été traités soit par CK (59,9 %), VMAT (38,0 %) ou HT (2,1 %). Comparé aux autres modalités, le CK a traité des volumes tumoraux macroscopiques (GTV) semblables (2,1 contre 1,4cm³, p=0,84) pour des volumes cibles prévisionnels (PTV) et des V5 (volumes recevant 5Gy) moindres (respectivement : 12,3 contre 21,9cm³, p=0,013 ; et 13,5 contre 19,9cm³, p=0,002). Le taux de contrôle local à 2ans était semblable indépendamment de l’appareil, respectivement de 96,2 % (90,8–100) et 98,1 % (94,4–100), p=0,68. L’incidence de la toxicité augmentait au-delà d’un V5>17,2 % (56,0 contre 77,4 %, p=0,021).

Conclusion

Comparé aux autres modalités de radiothérapie stéréotaxique, les traitements par CK ont permis, à GTV comparables, de réduire les PTV et V5. L’utilisation du CK semble donc particulièrement intéressante en cas de traitements multiples ou de réirradiation stéréotaxiques pulmonaires.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Keywords : CyberKnife^®, Lung tumor, SBRT

Mots clés : CyberKnife^®, Tumeur pulmonaire, Radiothérapie stéréotaxique