dc.contributor.author
Ahmad Khalil, Dalia Abdel-Moaty
dc.date.accessioned
2018-06-07T19:46:13Z
dc.date.available
2012-05-24T07:17:18.828Z
dc.identifier.uri
https://refubium.fu-berlin.de/handle/fub188/6412
dc.identifier.uri
http://dx.doi.org/10.17169/refubium-10611
dc.description.abstract
Purpose: This study was conducted to compare differences in dosimetric and
clinical endpoints among patients with stage IV head and neck squamous cell
carcinoma (HNSCC) treated by HART-SEQ-IMRT and SIB-IMRT. Patients and methods:
44 patients with stage IV HNSCC were prospectively enrolled (16 SIB-IMRT arm
and 28 HART-SEQ-IMRT arm). Thirty patients received cisplatin+ 5 Fu weekly
with XRT, while 14 received 3 cycles of docetaxel+ Cisplatin+ 5 Fu followed by
cetuximab concurrent with XRT. Two- three clinical target volume were defined;
CTVC (gross tumor), CTVB (high-risk) and CTVA (low-risk). Dose volume
histogram (DVHs) dose metrics comparison between the two techniques was done
using ICRU Report 83. Acute and late toxicities using NCI-CTC v.3, tumor
response and control rates were compared. Results: After analysis of DVHs,
HART-SEQ-IMRT plans resulted in higher levels of Dmean, D50%, D95%, Dmax,
Dnear-max, Dmin, Dnear-min, Ddifference, and V95% especially for CTVPTV(high-
risk) and CTVPTVC(gross tumor) in comparison to SIB-IMRT. Irrespective of GTV,
HART-SEQ-IMRT patients had more XRT interruption than patients in the SIB-IMRT
arm (p=0.038), higher grades of weight loss (p=0.045), dysphagia (p=0.019) and
erythema (p=0.011). An analysis of patients with GTV≤ 100 cm3 revealed that
HART-SEQ-IMRT patients had only higher grades of erythema than patients in the
SIB-IMRT arm (p=0.037). There was no statistical significant difference
between the two XRT techniques regarding response, the overall residual rate
among HART-SEQ-IMRT patients was 25% vs. 31.3% among SIB-IMRT patients
(p=0.654). After a median follow-up time of 11.75 months, LRC was achieved in
27/44 patients (61.4%), and distant disease control in 39/44 patients (88.6%).
Eight of 44 (18.2%) patients at the last analysis (December 2010) were dead.
10∕28 (35.7%) patients in the HART-SEQ-IMRT had LRF compared to 7\16 (43.8%)
in the SIB-IMRT arm (p=0.598). For the 44 patients, 1-year PFS, LRFS, DMFS,
and OS were: 58.8%, 61 %, 89.7 %, and 80.6%, respectively. No statistically
significant differences were found between the HART-SEQ-IMRT arm and the SIB-
IMRT arm regarding 1-year PFS (60.3% vs. 56.3%, respectively), 1-year LRFS
(63.9% vs. 56.3%, respectively), 1-year DMFS (87% vs. 93.3 % %, respectively),
or 1-year OS (75.3% vs. 87.5%, respectively). Analysis of subgroups of
patients (patients with GTV ≤ 100 cm3, TPF patients, and PF patients), showed
that the differences in 1-year PFS, 1-year LRFS, 1-year DMFS, and 1-year OS
between the HART-SEQ-IMRT arm and the SIB-IMRT arm were not statistically
significant. After multivariate Cox’s regression analysis, we could not find
any correlation between the XRT technique and different outcome endpoints
(toxicities, survival, and control rates) except for dysphagia and erythema,
in which the HART-SEQ-IMRT technique was predictor for grade III dysphagia and
erythema. Regarding systemic therapy, patients who received neoadjuvant TPF
followed by cetuximab concurrent with XRT experienced worse PFS and LRFS than
patients who received XRT concurrent with PF; 1-year PFS (35.7% vs. 69.7%,
respectively), and 1-year LRFS (35.7% vs. 73%, respectively). Patients who
experienced an XRT interruption had worse PFS and LRFS, DMFS, and OS than
patients who did not; 1-year PFS (35.7% vs. 69.7%, respectively), 1-year LRFS
(35.7% vs. 73%, respectively), 1-year DMFS (70.7% vs. 96.7% %, respectively),
and 1-year OS (54.4% vs. 93.2%, respectively). Tumors of oral cavity, volume
of GTV, and PTVA(low-risk)Ddifference proved to be predictors for XRT
interruption. HART-SEQ-IMRT, volume of GTV, and CTVB(high-risk) mean dose were
significant predictors for grade III dysphagia. HART-SEQ-IMRT was predictor
for grade III erythema. PTVA(low-risk) D2% , and oral cavity mean dose were
predictor for grade III mucositis. Contralateral parotid mean dose correlated
with xerostomia. Conclusion: HART-SEQ-IMRT resulted in higher doses to target
volumes especially to nodal target volumes than SIB-IMRT. Nevertheless, higher
doses were not translated into better tumor response and control rates. HART-
SEQ-IMRT technique with reference to SIB-IMRT was predictor for grade III
dysphagia and erythema. Preliminary survival data revealed no differences
between HART-SEQ-IMRT technique and SIB-IMRT technique. SIB-IMRT
implementation is logistically easier; furthermore, it provides satisfactory
results comparable to HART-SEQ-IMRT. This study suggests that SIB- IMRT could
be a routine treatment in a subset of patients with LAHNSCC (with GTV ≤ 100
cm3, and tumors not involving neurologic structures); however, SIB-IMRT should
be further investigated in the context of larger tumors in order to find the
maximal volume of GTV that can be treated using SIB-IMRT without devastating
morbidity. LRF remains the most difficult challenge in treatment of LAHNSCC.
Neoadjuvant TPF therapy followed by cetuximab concurrent with XRT, and XRT
interruption correlated with LRF. Cetuximab alone concurrent with XRT did not
add much benefit as regards LRC. More effective systemic agent combination
should be explored. Even in the context of IMRT, dose escalation and
acceleration of OTT in LAHNSCC patients is associated with XRT interruption.
In our study, XRT interruption was associated with worse survival rates.
Future studies with introduction of molecular functional imaging could add
further improvement in the definition of different target tumor volumes and
OARs.
de
dc.description.abstract
Ziel: Vergleich der intensitätsmodulierter hyperfraktionierter akzelerierter
Strahlentherapie mit sequentieller Feld (HART-SEQ-IMRT) Technik mit
Intensitätsmodulierter akzelerierter Strahlentherapie mit simultan
integriertem Boost (SIB-IMRT) Technik zur Behandlung neu diagnostizierter,
unbehandelter lokal fortgeschrittenen Plattenepithelialkarzinom der Kopf-
Halsregion (LAHNSCC) bezüglich Dosisverteilung, Toxizität, Tumorkontrolle und
Überleben. Patienten und Methode: Es werden insgesamt 44 Patienten mit einem
LAHNSCC prospektiv evaluiert, von denen 28 mit HART-SEQ-IMRT Technik und 16
mit SIB-IMRT Technik behandelt werden. Die Dosen für die Risiko-Organe und für
die Targetvolumen wurden von den Dosis-Volumen-Histogrammen (DVH) entnommen.
Die Akut- und Spättoxizitat wurden bewertet. Das Überleben und die
lokoregionale Kontrolle wurden ermittelt. Ergebnisse: Für HART-SEQ-IMRT Pläne
wird eine höhere Dmean, D50%, D95%, Dmax, Dnear-max, Dmin, Dnear-min,
Ddifference, und V95% besonders für CTV\PTV (high-risk) und CTV\PTVC (gross
Tumor) im Vergleich zu SIB-IMRT- erreicht. Unabhängig von Tumorvolumen haben
mehr Patienten im HART-SEQ-IMRT Arm die Strahlentherapie unterbrochen als
Patienten im SIB-IMRT Arm (p = 0,038). Bei Patienten im HART-SEQ-IMRT Arm
wurde eine höhere Gewichtsabnahme (p = 0,045), mehr Dysphagie Beschwerden (p =
0,019) und ein stärkeres Erythem (p = 0,011) beobachtet. Patienten mit einen
Tumorvolumen ≤ 100cm3 hatten ein signifikant verstärktes Erythem im
Bestrahlungsfeld in der HART-SEQ-IMRT-Gruppe im Vergleich zur SIB-IMRT-Gruppe
(p=0,037). Es gab keinen statistisch signifikanten Unterschied zwischen den
zwei Techniken im Bezug auf die Remission. Nach einem medianen Follow-up von
11,75 Monaten hatten 10 \ 28 (35,7%) der HART-SEQ-IMRT- Patienten ein
lokoregionäres Rezidiv (LRF) im Vergleich zu 7\16 (43,8%) im SIB-IMRT-Arm (p =
0,598). Nach derselben Nachbeoabachtungszeit hatten 25 (56,8%) Patienten keine
Progression, 5 (11,4%) ein lokales Rezidiv, 4 (9,1%) ein regionales Rezidiv
und 5 (11,4%) sowohl ein lokales wie auch regionales Rezidiv. Außerdem hatten
2 Patienten Fernmetastasen ohne ein lokoregionäres Therapieversagen (4,5%) und
3 (6,8%) hatten lokoregionale Rezidive und Fernmetastasen.
Lokalregionärrezidive traten bei 17 Patienten auf, entsprechend einer
lokoregionäre Tumorkontrollrate von 61,4% und Fernmetastasen traten bei 5/44
Patienten (11,4%) auf. Acht von 44 Patienten (18,2%) sind zum Zeitpunkt der
letzten Analyse (Dezember 2010) verstorben. Für alle 44 Patienten betrug das
1-Jahresprogressionsfreie Überleben (PFS), das lokoregionärrezidivfreie
Überleben (LRFS), das Metastasenfreie Überleben (DMFS) und das Gesamtüberleben
(OS) 58,8%, 61%, 89,7%, und 80,6%. Es gab keine statistisch signifikanten
Unterschiede zwischen HART-SEQ-IMRT Arm und SIB-IMRT Arm im 1-Jahres-PFS
(60,3% vs. 56,3%), 1-Jahres-LRFS (63,9% vs. 56,3%), 1-Jahre- DMFS (87% vs.
93,3%%), oder 1-Jahres-OS (75,3% vs. 87,5%). Die weitere Analyse der
Untergruppen von Patienten (Patienten mit GTV ≤ 100 cm3, TPF Patienten und PF
Patienten), zeigten keine statistisch signifikanten Unterschiede im 1-Jahres-
PFS, 1- Jahres-LRFS, 1-Jahres- DMFS und 1-Jahres- OS zwischen den beiden
Therapiearmen. Das PFS und das LRFS waren ebenfalls besser nach der Cisplatin-
5FU-haltigen Radio-Chemotherapie (PF-Gruppe) im Vergleich zur
Induktionschemotherapie mit Docetaxel-Cisplatin-5FU- gefolgt von
Strahlentherapie und simultanem Cetuximab (TPF-Gruppe). Es ergaben sich
folgende Überlebensraten: 1-Jahres-PFS (PF:69,7% vs. TPF:35,7%), 1-Jahres-LRFS
(PF:73% vs. TPF:35,7%). Patienten mit Strahlentherapiepausen hatten
schlechtere PFS (35,7% vs. 69,7%), LRFS (35,7% vs. 73%), DMFS (70,7% vs.
96,7%%) und OS (54,4% vs. 93,2%) im Vergleich zu den Patienten, die die
Strahlentherapie ohne Unterbrechung erhalten haben. Primären Tumoren der
Mundhöhle, GTV-Volumina, und PTVA(low-risk) -Ddifference waren die
Hauptursachen für eine Strahlentherapieunterbrechung. HART-SEQ-IMRT, GTV-
Volumina und CTVB(high-risk) Dmean waren signifikante Ursachen für die
Entwickelung einer Grad III Dysphagie. HART-SEQ-IMRT war eine signifikante
Ursache für die Entwickelung einer Grad III Erythem. PTVA(low-risk) Dnear-max,
und der Mundhöhle Dmean waren signifikante Ursachen für die Entwickelung einer
Grad III Mukositis. Die Kontralaterale Parotis Dmean korrelierte mit Grade III
Xerostomie. Die neoadjuvante TPF-Therapie gefolgt von Cetuximab in Kombination
mit der Strahlentherapie, wie auch Strahlentherapieunterbrechung korreliert
signifikant mit der Lokoregionären Rezidivrate. Schlussfolgerungen: Die HART-
SEQ-IMRT Technik konnte trotz höhere Targetvolumendosen am Primärtumor +
befallenen Lymphknoten im Vergleich zu SIB-IMRT Technik keine signifikante
Verbesserung der Tumorresponse und lokalen Kontrolle erzielen. Es konnte eine
Korrelation zwischen der Strahlentherapietechnik (HART-SEQ-IMRT) und der
Stärke des Erythems sowie der Dysphagie beobachtet werden. Keine Korrelation
konnte hingegen zwischen der Technik und weiteren Toxizitäten, dem Überleben
und den Kontrollraten gefunden werden. Die Durchführung der SIB-IMRT ist
ökonomischer und führte zu vergleichbaren Ergebnissen wie HART-SEQ-IMRT. Diese
Studie zeigt, dass die SIB-IMRT zur Routine Behandlung von Patienten mit
LAHNSCC mit Tumorvolumen ≤ 100 cm3 ohne Beteiligung neurologischer Strukturen
geeignet ist. Für größere Tumorvolumina muss die Wertigkeit der SIB-IMRT
Technik im Rahmen weiterer klinischer Studien geprüft werden. Das
Lokoregionäre Rezidiv bleibt die größte Herausforderung beim lokal
fortgeschrittenen Kopf-Hals Tumor. Auch bei Anwendung unterschiedlicher
modernster IMRT Verfahren sind toxizitäten-bedingte Therapieunterbrechungen-
allerdings im geringeren Ausmaß als mit der 3D-konformalen Strahlentherapie-
nicht komplett zu vermeiden. Zukünftige Studien unter Einleitung Z.B.
molekularer Funktionsbildgebung, ist eine weitere Verbesserung in der
Differenzierung von Tumorvolumen und Risikostrukturen vorzubehalten.
de
dc.rights.uri
http://www.fu-berlin.de/sites/refubium/rechtliches/Nutzungsbedingungen
dc.subject
Head and neck cancer
dc.subject.ddc
600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften::610 Medizin und Gesundheit
dc.title
Accelerated Intensity Modulated Radiotherapy using Simultaneous Integrated
Boost (SIB-IMRT) versus Intensity Modulated Hyperfractionated Accelerated
Radiotherapy using Sequential Field (HART-SEQ-IMRT) for primary treatment in
patients with locally advanced head and neck Squamous Cell Carcinoma
dc.contributor.contact
dalia61076@yahoo.com; dalia.ahmad-khalil@charite.de
dc.contributor.firstReferee
Prof. Dr. med. V. Budach
dc.contributor.furtherReferee
Priv.-Doz. Dr. med. U. Höller, Prof. Dr. med. P. Feyer
dc.date.accepted
2012-06-03
dc.identifier.urn
urn:nbn:de:kobv:188-fudissthesis000000036590-0
dc.title.translated
Akzelerierte intensitätsmodulierte Strahlentherapie mit simultanem
integrierten Boost (IMRT-SIB) versus Hyperfraktionierte akzelerierte
Strahlentherapie (HART) mit sequenzieller Feld-IMRT-Technik für die definitive
Behandlung bei Patienten mit lokal fortgeschrittenen Plattenepithelkarzinomen
der Kopf-Halsregion
de
refubium.affiliation
Charité - Universitätsmedizin Berlin
de
refubium.mycore.fudocsId
FUDISS_thesis_000000036590
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FUDISS_derivate_000000010849
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open access