간세포암종에 대한 반복적인 정위적방사선치료 시 가변영상일치법을 이용한 체적-선량 분포와 간독성의 관계

Abstract

목적: 재발한 간세포암종에 대한 반복적인 체부 정위방사선치료 시 가변영상일치법을 이용하여 누적 체적-선량 분포를 계산하고 간독성을 평가하고자 하였다. 대상 및 방법: 2007년 1월부터 2015년 12월까지 서로 다른 간세포암종에 대하여 2회의 체부 정위방사선치료를 시행 받은 총 85명의 환자를 후향적으로 분석하였다. 정상 간에 조사된 누적 선량을 계산하기 위해, 두 전산화 단층촬영 모의치료영상을 가변영상일치법을 이용하여 맞추었다. 가변영상일치법의 정확도를 평가하기 위해 dice similarity coefficient (DSC)를 계산하였다. 방사선간질환은 방사선치료 완료 후 3개월 이내에 질병의 악화 증거가 없으면서 혈청 간 효소 수치 또는 혈청 빌리루빈 수치가 정상 상한치 또는 치료 전 수치의 각각 5배, 3배 이상으로 증가하거나, Child-Pugh 점수가 2점 이상 상승한 경우로 정의하였다. 독성은 Common Terminology Criteria for Adverse Events version 4.03에 따라 분석하였다. 결과: 중간 추적관찰기간은 45개월 (사분범위 31 – 55)이었고, 두 체부 정위방사선치료간의 중간 간격은 15개월 (사분범위 7 – 24)이었다. Child-Pugh class B인 환자는 첫번째 체부 정위방사선치료 시에 6명 (7.1%), 두번째 12명 (14.1%)였다. 중간 종양 크기는 두 번의 체부 정위방사선치료 모두에서 1.7 cm였다. 정상 간에 조사된 평균 선량은 첫번째 체부 정위방사선치료 시 5.5 Gy (사분범위 3.9 – 6.9), 두번째 5.0 Gy (사분범위, 3.8 – 6.6)였고, 정상 간 용적은 첫번째1210 cm3 (사분범위, 1046 – 1334), 두번째 1166 cm3 (996 – 1309)였다. 평균 DSC 값은 0.93이었고 표준편차는 0.03이었는데, 79 (92.9%)개의 영상정합에서 0.9 이상의 DSC 값을 보였다. 정상 간에 조사된 누적 평균 선량은 9.3 Gy (사분범위, 7.6 – 11.7)였다. 이 중 10명(11.8%)의 환자가 정상 간에 조사된 누적 평균 선량이 13 Gy를 초과하였고, 13명(15.3%)의 환자가 15 Gy 이하로 조사되는 정상 간의 용적이 700 cm3 이하였다. 방사선간질환은 3명의 환자에서만 발생하였는데, 이 중 Child-Pugh class B였던 2명은 간기능의 악화가 다시 회복되지 않았다. 에 따른 3도 이상의 담도 독성은 추적관찰기간동안 관찰되지 않았다. 결론: 가변영상일치법은 간에 조사된 누적 선량에 대한 신뢰할 만한 정보를 제공하였다. Child-Pugh class A의 간기능을 가진 환자에서 크기가 작은 간세포암종에 대해 반복적인 체부 정위방사선치료를 시행할 경우, 정산 간에 조사되는 누적 평균 선량이 13 Gy 이내이거나 약간 높은 정도일 때 안전하게 시행할 수 있다. |Objective: To evaluate the hepatic toxicity after repeated stereotactic body radiotherapy (SBRT) for recurrent hepatocellular carcinoma (HCC) using deformable image registration (DIR) Patients and methods: Between January 2007 and December 2015, a total of 85 patients who received two sessions of SBRT for different HCCs were retrospectively analyzed. To calculate the cumulative dose of the first and second SBRT to the normal liver, DIR technique was used for matching the two computed tomography (CT) simulation images. The Dice similarity coefficient (DSC) index was calculated to evaluate the accuracy of DIR. Radiation-induced liver disease (RILD) was defined as the worsening of Child–Pugh score by 2 or more or elevation of transaminases or alkaline phosphatase of at least 5-fold and/or that of bilirubin of at least 3-fold compared to either the upper normal limit or the pretreatment levels without an evidence of disease progression within three months of completing each SBRT. Toxicity was evaluated according to the Common Terminology Criteria for Adverse Events, version 4.03. Results: The median follow-up time was 45 months (interquartile range [IQR], 31–55), and the median interval time between two SBRT sessions was 15 months (IQR, 7–24). Six (7.1%) and twelve (14.1%) patients had Child–Pugh class B cirrhosis before the first and second SBRT, respectively. The median tumor size was 1.7 cm before both SBRT treatments. The median mean liver dose (MLD) was 5.5 Gy (IQR, 3.8–6.9) and 5.0 Gy (IQR, 3.8–6.6), and the median volume of the normal liver was 1210 cm3 (IQR, 1046–1334) and 1166 cm3 (IQR, 996–1309) at each SBRT. The mean DSC index value was 0.93 with a standard deviation of 0.03, and DSC index value was >0.9 in 79 (92.9%) registrations. The median cumulative MLD was 9.3 Gy (IQR, 7.6–11.7). Ten (11.8%) patients received cumulative MLD of over 13 Gy, and 13 patients (15.3%) could not achieve the preserved volume of uninvolved liver irradiated less than 15 Gy exceeding 700 cm3, according to the cumulative dose analysis. RILD was developed only in three patients, and two of them with Child–Pugh class B experienced irreversible deterioration of liver function after the second SBRT. Grade 3 or higher biliary stricture was not observed during the follow-up period. Conclusion: The DIR method used in the present study provided information on a reliable cumulative dose to the liver. In patients with Child–Pugh class A liver cirrhosis, repeated SBRT for small, recurrent HCC could be safely performed with acceptable hepatic toxicity at a cumulative MLD within or slightly above 13 Gy.