Медицинская литература. Новинки

 

 

 

 

 

 

Возможности качественной оценки лучевых повреждений легких методом компьютерной томографии

Вы можете загрузить полный текст статьи в формате pdf

Проблема легочных осложнений при лучевой терапии органов грудной клетки сохраняет свою актуальность, поскольку, с одной стороны, она ограничивает возможность радикального лечения основного заболевания, а с другой - влияет на качество дальнейшей жизни пациента. Контроль за постлучевыми изменениями легких традиционно осуществляется путем выполнения классической рентгенографии или КТ. Хотя в большинстве случаев рентгенологически выявляемые изменения в легких после облучения клинически протекают бессимптомно, лучевая терапия опухолей грудной клетки связана с риском развития острого лучевого пневмонита и позднего постлучевого фиброза легких. Клинические исследования свидетельствуют о том, что использование только дозиметрических факторов недостаточно для предсказания и минимизации риска развития тяжелой легочной токсичности лучевой терапии. Дальнейшее совершенствование методов лучевой терапии невозможно без полного понимания причин и механизмов ее развития. Требуется уже на этапе планирования лучевого лечения перейти к многофакторному предсказанию вероятности развития таких осложнений, основанному не только на дозе, но и на таких факторах, как объем зоны облучения, сочетание с химиотерапевтическими средствами, курение, топография опухоли, сопутствующие заболевания легких и сердца, а также индивидуальная радиочувствительность. Для реализации стратегии такого многофакторного предсказания в плане контроля за состоянием легких важная роль отводится неинвазивным методам визуализации, наиболее перспективной из которых представляется рентгеновская КТ, позволяющая выполнить как качественную, так и количественную оценку выявленных изменений. В первой части нашего обзора мы рассмотрим возможности качественного варианта описания данных.

Ключевые слова:
лучевые повреждения легких, лучевая терапия, диагностика, компьютерная томография, качественная оценка, radiation-induced lung damage, radiation pneumonitis, diagnostics. CT scan, qualitative assessment

Литература:
1.Delaney G., Jacob S., Featherstone C., Barton M. The role of radiotherapy in cancer treatment: estimating optimal utilization from a review of evidence-based clinical guidelines. Canser. 2005; 104: 1129-1137.
2.Lievens Y., Grau C. Health Economics in Radiation Oncology: Introducing the ESTRO HERO project. Radiother. Oncol. 2012; 103 (1): 109-112.
3.Ярмоненко С.П., Вайсон А.А. Радиобиология человека и животных. М.: Высшая школа, 2004: 173-209.
4.Джойнер М.С., ван дер Когель А. Основы клинической радиобиологии. М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2015: 430-441.
5.Kwa S.L., Lebesque J.V., Theuws J.C. et al. Radiation pneumonitis as a function of mean lung dose: an analysis of pooled data of 540 patients. Int. J. Radiat. Oncol. Biol. Phys. 1998; 42 (1): 1-9.
6.Семищева Н.Л., Карапетян Е.И., Мальцева Т.А. и др. Постлучевой пневмонит в практике пульмонолога. Бюллетень физиологии и патологии дыхания. 2014; 53: 137-142.
7.Thames H.D. Jr. Early fractionation methods and the origins of the NSD concept. Acta Oncol. 1988; 27 (2): 89-103.
8.Marks L.B. Use of normal tissue complication probability models in the clinic. Quantitative Analyses of Normal Tissue Effects in the Clinic (QUANTEC). Int. J. Radiat. Oncol. Biol. Phys. 2010; 76 (3): 120-145.
9.Fletcher G.H. Regaud lecture perspectives on the history of radiotherapy. Radiother. Oncol. 1988; 12 (4): 253-271.
10.Briere T.M., Krafft S., Liao Z., Martel M.K. Lung Size and the Risk of Radiation Pneumonitis. Int. J. Radiat. Oncol. Biol. Phys. 2015; S0360-3016 (15): 26567-26574.
11.Kaanders J.H., Bussink J., van der Kogel A.J. ARCON: a novel biology-based approach in radiotherapy. Lancet Oncol. 2002; 3 (12): 728-737.
12.Dorr W. Effects of selenium on radiation responses of tumor cells and tissue. Strahlenther. Onkol. 2006; 182 (12): 693-695.
13.Dobrowsky W., Huigol N.G., Jayatilake R.S. et al. AK-2123 (Sanazol) as a radiation sensitizer in the treatment of stage III cervical cancer: results of an IAEA multicentre randomised trial. Radiother. Oncol. 2007; 82 (1): 24-29.
14.Kouvaris J.R., Kouloulias V.E., Vlahos L.J. Amifostine: the first selective-target and broad-spectrum radioprotector. Oncologist. 2007; 12 (6): 738-747.
15.Choi Y.W., Munden R.F., Erasmus J.J. et al. Effects of radiation therapy on the lung: radiologic appearances and differential diagnosis. Radiographics. 2004; 24 (4): 985-997.
16.Johnston A.M. Pulmonary effects of combined blast injury and radiation poisoning. J. R. Army Med. Corps. 2004; 150 (3): 22-26.
17.Пасов В.В., Зубова Н.Д., Иволгин Е.М., Курпешева А.К. Поздние лучевые повреждения органов грудной клетки. Сибирский онкологический журнал. 2009; 6 (36): 58-61.
18.Бардычев М.С. Лечение местных лучевых повреждений. Лечащий врач: Журнал для практикующего врача. 2003; 5: 78-79.
19.Аклеев А.В., Киселев М.Ф. Отчет МКРЗ по тканевым реакциям, ранним и отдаленным эффектам в нормальных тканях и органах - пороговые дозы для тканевых реакций в контексте радиационной защиты (Труды МКРЗ; публикация 118). Челябинск: Книга, 2012: 384.
20.McDonald S., Rubin P., Phillips T.L., Marks L.B. Injury to the lung from cancer therapy: clinical syndromes, measurable endpoints, and potential scoring systems. Int. J. Radiat. Oncol. Biol. Phys. 1995; 31 (5): 1187-1203.
21.MacKenzie R.G., Franssen E., Wong R. et al. Risk-adapted therapy for clinical stage I-II Hodgkin''s disease: 7-years results of radiotherapy alone for low-risk disease, and ABVD and radiotherapy for high-risk disease. Clin. Oncol. (R. Coll. Radiol). 2000; 12 (5): 278-288.
22.Афанасьев Б.П., Акимов А.А., Николаева Е.Н. и др. Радиобиологический анализ частоты лучевых повреждений легких после облучения средостения у больных лимфомой Ходжкина. Медицинская радиология и радиационная безопасность. 2005; 2: 34-40.
23.Kim M., Lee J., Ha B. et al. Factors predicting radiation pneumonitis in locally advanced non-small cell lung cancer. Radiat. Oncol. J. 2011; 29: 181-190.
24.Gokula K., Earnest A., Wong L.C. Meta-analysis of incidence of early lung toxicity in 3-dimensional conformal irradiation of breast carcinomas. Radiat. Oncol. 2013; 8: 268.
25.Трофимова О.П., Ткачев С.И., Иванов С.М. и др. Радиационно-индуцированные повреждения легких у больных раком молочной железы после органосохраняющего лечения. Coвременная онкология. 2015; 17 (1): 39-43.
26.Tejedor M., Valerdi J.J., Lopez R. et al. Mitomycin, cisplatin, and vindesine followed by radiotherapy combined with cisplatin in stage III nonsmall cell lung cancer: long-term results. Int. J. Radiat. Oncol. Biol. Phys. 1995; 31 (4): 813-818.
27.Rontgen W.C. On a new kind of rays. Science. 1896; 3 (59): 227-231.
28.Bergonie J., Teissier J. Rapport sur l’action des rayons X sur la tuberculose. Arch. Electr. Med. 1898; 6: 334.
29.Nabawi P., Mantravadi R., Breyer D., Capek V. Computed tomography of radiation-induced lung injuries. J. Comput. Assist. Tomogr. 1981; 5 (4): 568-570.
30.Han S., Gu F., Lin G. et al. Analysis of Clinical and Dosimetric Factors Influencing Radiation-Induced Lung Injury in Patients with Lung Cancer. J. Cancer. 2015; 6 (11): 1172-1178.
31.Libshitz H.I., Shuman L.S. Radiation induced pulmonary change: CT findings. J. Comput. Assist. Tomogr. 1984; 8 (1): 15-19.
32.White M.K, Strayer D.S. Survival signaling in type II pneumocytes activated by surfactant protein-A. Exp. Cell. Res. 2002; 280: 270-279.
33.Ghobadi G., Bartelds B., van der Veen S.J. et al. Lung irradiation induces pulmonary vascular remodelling resembling pulmonary arterial hypertension. Thorax. 2012; 67 (4): 334-341.
34.Van der Veen S.J., Faber H., Ghobadi G. et al. Decreasing Irradiated Rat Lung Volume Changes Dose-Limiting Toxicity From Early to Late Effects. Int. J. Radiat. Oncol. Biol. Phys. 2016; 94 (1): 163-171.
35.Dorr W., Herrmann T. Pathogenetic mechanisms of lung fibrosis: Biological modification of radiation response. Eds Nieder C., Milas L., Ang K.K. Berlin: Springer, 2003: 29-36.
36.Цыб А.Ф. Бардычев М.С. Лучевая терапия и лучевые повреждения. Научно-технический прогресс отечественной лучевой диагностики и лучевой терапии: Материалы конференции, посвященной 80-летию РНЦРР М.: ВЕЧЕ, 2004: 288-289.
37.Kahan Z., Csenki M., Varga Z. et al. The risk of early and late lung sequelae after conformal radiotherapy in breast cancer patients. Int. J. Radiat. Oncol. Biol. Phys. 2007; 68 (3): 673-681.
38.Petersson J., Sanchez-Crespo A., Larsson S.A., Mure M. Physiological imaging of the lung: single-photon-emission computed tomography (SPECT). J. Appl. Physiol. (1985). 2007; 102 (1): 468-476.
39.Vinogradskiy Y., Koo P.J., Castillo R. et al. Comparison of 4-dimensional computed tomography ventilation with nuclear medicine ventilation-perfusion imaging: a clinical validation study. Int. J. Radiat. Oncol. Biol. Phys. 2014; 89 (1): 199-205.
40.Yamamoto T., Kabus S., Lorenz C. et al. Pulmonary ventilation imaging based on 4-dimensional computed tomography: comparison with pulmonary function tests and SPECT ventilation images. Int. J. Radiat. Oncol. Biol. Phys. 2014; 90 (2): 414-422.
41.Mata J., Sheng K., Hagspiel K. et al. Pulmonary toxicity in a rabbit model of stereotactic lung radiation therapy: efficacy of a radioprotector. Exp. Lung. Res. 2014; 40 (6): 308-316.
42.Ma J., Zhang J., Zhou S. et al. Association between RT-induced changes in lung tissue density and global lung function. Int. J. Radiat. Oncol. Biol. Phys. 2009; 74 (3): 781-789.
43.Smith J.C. Radiation pneumonitis. Case report of bilateral reaction after unilaternal irradiation. Am. Rev. Respir. Dis. 1964; 89: 264-269.
44.Gibson P.G., Breant D.H., Morgan G.W. Radiation jnduced lung injury: a hypersensetivity pneumonitis? Ann. Intern. Мed. 1988; 109 (4): 288-291.
45.Morgan G.W., Breit S.N. Radiation and the lung: a reevaluation of the mechanisms mediating pulmonary injury. Int. J. Radiat. Oncol. Biol. Phys. 1995; 31 (2): 361-369.
46.Scher E.D., Kim S., Deek M.P et al. Ambulatory pulse oximetry as a clinical aid for the diagnosis and treatment response of radiation pneumonitis. Pract. Radiat. Oncol. 2015; 5 (6): 635-641.
47.Муравская Г.В., Минайло И.И., Крутилина Н.И. и др. Лучевая терапия в лечении больных раком легкого. Конгресс торакальных хирургов и онкологов. Минск, 1995: 28-29.
48.Park K.J., Chung J.Y., Chun M.S., Suh J.H. Radiation-induced lung disease and the impact of radiation methods on imaging features. Radiographics. 2000; 20 (1): 83-98.
49.Koenig T.R., Munden R.F., Erasmus J.J. et al. Radiation injury of the lung after three-dimensional conformal radiation therapy. Am. J. Roentgenol. 2002; 178 (6): 1383-1388.
50.Aoki T., Nagata Y., Negoro Y. et al. Evaluation of lung injury after three-dimensional conformal stereotactic radiation therapy for solitary lung tumors: CT appearance. Radiology. 2004; 230 (1): 101-108.
51.Takeda T, Takeda A., Kunieda E. et al. Radiation injury after hypofractionated stereotactic radiotherapy for peripheral small lung tumors: serial changes on CT. Am. J. Roentgenol. 2004; 182 (5): 1123-1128.
52.Куницкая В.И., Важенин А.В. Постлучевые повреждения легочной ткани при комбинированном лечении лимфомы Ходжкина. Казанский медицинский журнал. 2006; 87 (4): 265-266.
53.Iyer R., Jhingran A. Radiation injury: imaging findings 64. in the chest, abdomen and pelvis after therapeutic radiation. Cancer Imaging. 2006; 31: 131-139.
54.Matsuo Y., Nagata Y., Mizowaki T. et al. Evaluation of mass-like consolidation after stereotactic body radiation therapy for lung tumors. Int. J. Clin. Oncol. 2007; 12 (5): 356-362.
55.Куницкая В.И. Ренгенологическая диагностика постлучевых пульмонитов после лучевой терапии рака легкого. Тюменский медицинский журнал. 2007; 3-4: 28.
56.Guckenberger M., Heilman K., Wulf J. et al. Pulmonary injury and tumor response after stereotactic body radiotherapy (SBRT): results of a serial follow-up CT study. Radiother. Oncol. 2007; 85 (3): 435-442.
57.Даниленко А.А., Шахтарина С.В., Афанасова Н.В., Павлов В.В. Изменения в легких у больных лимфомой Ходжкина после химиотерапии по схемам СОРР, ABVD, BEACOPP и облучения средостения в суммарной очаговой дозе 20-30 Грей. Клиническая онкогематология. 2010; 3 (4): 354-358.
58.Vagane R., Bruland 0.S., Fossa S.D., Olsen D.R. Radiological and functional assessment of radiation-induced pulmonary damage following breast irradiation. Acta Oncol. 2008; 47 (2): 248-254.
59.Takeda A., Enomoto T., Sanuki N. et al. Reassessment of declines in pulmonary function >1 year after stereotactic body radiotherapy. Chest. 2013; 143 (1): 130-137.
60.Zhang J., Ma J., Zhou S. et al. Radiation-induced reductions in regional lung perfusion: 0.1-12 year data from a prospective clinical study. Int. J. Radiat. Oncol. Biol. Phys. 2010; 76 (2): 425-432.
61.Vinogradskiy Y., Diot Q., Kavanagh B. et al. Spatial and dose-response analysis of fibrotic lung changes after stereotactic body radiation therapy. Med. Phys. 2013; 40 (8): 081712.
62.Переслегин И.А., Зубчук Н.В., Корнев И.И. О склеротических изменениях в легких у больных после лучевой терапии рака легкого. Медицинская радиология. 1962; 4: 50-55.
63.Davis S.D., Yankelevitz D.F., Henschke C.I. Radiation effects on the lung: clinical features, pathology, and imaging findings. Am. J. Roentgenol. 1992; 159 (6): 1157-1164.
64.Monson J.M., Stark P, Reilly J.J. et al. Clinical radiation pneumonitis and radiographic changes after thoracic radiation therapy for lung carcinoma. Cancer. 1998; 82 (5): 842-850.
65.Котляров П.М., Сотников В.М., Барышникова Д.В., Солодкий В.А. Лучевая диагностика продолженного роста рака легкого после лучевой терапии. Медицинская визуализация. 2012; 1: 60-67.
66.Kimura T., Matsuura K., Murakami Y. et al. appearance of radiation injury of the lung and clinical symptoms after stereotactic body radiation therapy (SBRT) for lung cancers: are patients with pulmonary emphysema also candidates for SBRT for lung cancers? Int. J. Radiat. Oncol. Biol. Phys. 2006; 66 (2): 483-491.

Features a Qualitative Assessment of Radiation-Induced Lung Damage by CT

The problem of complications during radiation therapy of the chest remains relevant in view of its dose-limiting influence. On the one hand it determines the effectiveness of the treatment of the underlying disease, and the other - the quality of life of the patient further. Monitoring these changes is traditionally carried out by performing a classical X-ray or CT scan. Although most radiologically detectable changes in the chest after the exposure of clinically asymptomatic, radiation therapy of the chest does not exclude the risk of radiation pneumonitis and late post-radiation fibrosis of the lungs. Clinical studies indicate that only the use of dosimetric factors are not enough to fully predict and limiting the risk of developing a pulmonary toxicity. Further improvements in radiotherapy techniques is not possible without a complete understanding of the causes and mechanisms of its development. Wanted to go to the multivariate prediction of the likelihood of such complications, based not only on the dose, but also on such factors as the amount of radiation zone, the combination with chemotherapeutic agents, smoking, topography and morphology of the tumor, the original state and related lung diseases, as well as individual sensitivity. The strategy of the multivariate prediction should in turn be based on non-invasive imaging techniques. The most promising method for an X-ray computed tomography with possibilities of qualitative and quantitative data description. In the first part of our review, we consider quality version of data description.

Keywords:
лучевые повреждения легких, лучевая терапия, диагностика, компьютерная томография, качественная оценка, radiation-induced lung damage, radiation pneumonitis, diagnostics. CT scan, qualitative assessment