Un nuevo marco de modelado de TCP y NTCP que incorpora desviaciones interfraccionarias y efectividad biológica para la radioterapia hiperfraccionada

La radioterapia hiperfraccionada de dosis alta se ha incluido recientemente en las guías de la NCCN para el cáncer de pulmón de células pequeñas en estadio limitado (LS-SCLC), cuyos resultados clínicos dependen de la dosis biológicamente efectiva (BED) realmente administrada. Sin embargo, la mayoría de los modelos de probabilidad de control tumoral (TCP) y de probabilidad de complicaciones en tejidos normales (NTCP) se basan en la dosis física planificada sin considerar las desviaciones interfraccionales ni la BED del fraccionamiento. Este estudio tiene como objetivo desarrollar modelos de TCP y NTCP para el LS-SCLC que incorporen anatomías interfraccionales basadas en CBCT y la dosis radiobiológica hiperfraccionada.

La dosis interfraccionaria se acumuló basándose en el registro de imágenes deformable entre la CBCT y la TC de planificación (pCT). Tanto la TCP como la NTCP se formularon dentro de un marco basado en la BED, utilizando parámetros de dosis-volumen calculados a partir de la dosis planificada y la dosis acumulada basada en la CBCT para su comparación. Para el modelado de la TCP y la NTCP, se utilizaron el modelo LQ con efectos "4R" y crecimiento tumoral gompertziano (LQRG) y los modelos de Lyman-Kutcher-Burman (LKB). Basándose en la curva de característica operativa del receptor (ROC) (AUC), la log-verosimilitud negativa (NLL) y el criterio de información de Akaike (AIC), se evaluó el rendimiento de los modelos para la supervivencia libre de progresión local (LPFS), la neumonitis actínica y la esofagitis actínica.

En comparación con la dosis de pCT, la dosis de CBCT mostró una discriminación superior de la toxicidad en los tejidos normales. Para la neumonitis actínica de grado ≥2, el modelo NTCP basado en CBCT alcanzó un AUC significativamente mayor (0,67 frente a 0,59) y una NLL menor (62,39 frente a 66,13) que el modelo basado en pCT. También se observó la superioridad del modelo NTCP basado en CBCT para la esofagitis actínica de grado ≥3, concretamente en el AUC (0,62 frente a 0,58) y la NLL (55,55 frente a 56,64). Utilizando el LPFS observado como referencia, se observó una modelización de la TCP marginalmente mejor utilizando la dosis de CBCT que la de pCT, donde los valores de AUC fueron 0,80 frente a 0,79 (GTV 45 Gy) y 0,77 frente a 0,75 (GTV 54 Gy).

Al incorporar la desviación interfraccional y la efectividad biológica, la precisión mejorada de los modelos de TCP y NTCP proporciona evidencia preliminar que respalda la planificación del tratamiento y la gestión de la toxicidad para pacientes con LS-SCLC tratados con radioterapia hiperfraccionada, lo cual requiere una validación clínica posterior.