Simulação computacional de radioterapia hipofracionada em pacientes com câncer de mama

Autores

DOI:

https://doi.org/10.29384/rbfm.2023.v17.19849001732

Palavras-chave:

Radioterapia, hipofracionamento, câncer de mama, Simulação

Resumo

O câncer de mama tem alta incidência no público feminino, além de que, nas últimas décadas, a mortalidade por essa doença vem crescendo progressivamente, tornando-se a segunda principal causa de morte entre as mulheres. A radioterapia é uma alternativa entre os tratamentos do câncer, podendo apresentar-se de maneira convencional, administrada em várias sessões ao longo de semanas, ou hipofracionada com doses maiores de radiação administradas em menos sessões, diminuindo o tempo de tratamento. A tecnologia computacional auxilia na simulação do comportamento das células cancerígenas frente a cada abordagem terapêutica, convencional e hipofracionada, em diferentes dimensões tumorais. A simulação computacional tem sido uma ferramenta útil para analisar o efeito da radioterapia convencional e hipofracionada no volume tumoral. Utilizando o software Matlab R 2016ª e o Simulink, foram criados cenários com base em estudos anteriores, considerando diferentes tamanhos iniciais do tumor. Os resultados da simulação mostraram diferenças significativas na redução do volume tumoral entre os dois métodos de radioterapia. Em todos os casos avaliados, a radioterapia hipofracionada resultou em volumes finais menores em comparação com a radioterapia convencional. Além disso, foi observado que a eficácia da radioterapia hipofracionada dependia da dose de radiação aplicada e dos valores de α/β, sendo mais eficaz em doses com α/β mais elevados. Esses resultados sugerem que a radioterapia hipofracionada é uma abordagem eficaz no tratamento do câncer de mama em diferentes dimensões tumorais.

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Referências

Instituto Nacional de Câncer José Alencar Gomes da Silva. Estimativa 2023: incidência de câncer no Brasil / Instituto Nacional de Câncer José Alencar Gomes da Silva. – Rio de Janeiro: INCA, 2023.

Azamjah N, Soltan-Zadé Y, Zayeri F. Global Trend of Breast Cancer Mortality Rate: A 25-Year Study. Asian Pac J Cancer

Prev. 2019 Jul 1;20(7):2015-2020. doi: 10.31557/APJCP.2019.20.7.2015. PMID: 31350959; PMCID: PMC6745227.

Oliveira ALR, Michelini FS, Spada FC, Pires KG, Costa LO, Figueiredo SB. Fatores de risco e prevenção do câncer de mama. RISK FACTORS AND PREVENTION OF BREAST CANCER. J Bras Mastol. 2020; 30(3):e20200022. doi: 10.29289/259446942020v30s1.076en.

Costa LS, Carmo ALO, Firmiano GGD, Monteiro JSS, Faria LB, Gomides LF. Fatores de risco relacionados ao câncer de mama e a importância da detecção precoce para a saúde da mulher. Revista Saúde e Ciência Online. 2021; 10(1):112-125.

Instituto Nacional de Câncer José Alencar Gomes da Silva. Detecção precoce do câncer / Instituto Nacional de Câncer José Alencar Gomes da Silva. – Rio de Janeiro: INCA, 2021.

Gonçalves CV, et al. O conhecimento das mulheres sobre a prevenção do câncer de mama. Ciência & Saúde Coletiva, 2017; 22(12): 4073-4081.

Sociedade Brasileira de Mastologia. Câncer de Mama. Documento científico - Consenso da Sociedade Brasileira de Mastologia - Regional Piauí, 2017.

American College of Radiology. Atlas BI-RADS do ACR: sistema de laudos e registro de dados de imagem da mama. 2a ed. São Paulo: Colégio Brasileiro de Radiologia; 2016.

Trayes KP, Cokenakes SEH. Breast Cancer Treatment. In: StatPearls [Internet]. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing; 2022 Jan-. Available from: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK482506/

Instituto Nacional de Câncer. Tratamento para o Câncer de Mama. Rio de Janeiro: INCA, 2020.

Marta GN, Hanna SA, Martella E, Silva JLF, Carvalho HA. Câncer de mama estádio inicial e radioterapia: atualização. Revista da Associação Médica Brasileira, 2018; 64(1): 68-76.

Whelan T, MacKenzie R, Julian J, Levine M, Shelley W, Grimard L et al. Randomized trial of breast irradiation schedules after lumpectomy for women with lymph node- negative breast cancer. Journal of the National Cancer Institute, 2002; 94(15): 1143-1150.

Marta GN, Riera R, Pacheco RL, Cabrera Martimbianco AL, Meattini I, Kaidar-Person O, et al. Moderately hypofractionated post-operative radiation therapy for breast cancer: Systematic review and meta-analysis of randomized clinical trials. The Breast [Internet]. 2022 Apr 1;62:84–92. Available from:

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S09609776

X

Liu L, Yang Y, Guo Q, Ren B, Peng Q, Zou L, et al. Comparing

hypofractionated to conventional fractionated radiotherapy in postmastectomy breast cancer: a meta-analysis and systematic review. Radiation Oncology (London, England) [Internet]. 2020 Jan 17;15. Available from: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6969477/

Poortmans P, Aznar MC, Bartelink H, Bliss JM, Bultijnck R, Chua B, et al. Comparing Hypofractionated With Conventional Fractionated Radiotherapy After Breast-Conserving Surgery for Early Breast Cancer: A Meta-Analysis of Randomized Controlled Trials. J Clin Oncol. 2018 Jun 20;36(18):1945–53.

Joiner M, Van der Kogel A. The alfa and beta of tumours: a review of parameters of the linear-quadratic model, derived from clinical radiotherapy studies. Radiat Oncol Investig. 1999;7(4):222–30.

van Leeuwen, C.M., Oei, A.L., Crezee, J. et al. The alfa and beta of tumours: a review of parameters of the linear-quadratic model, derived from clinical radiotherapy studies. Radiat Oncol 13, 96 (2018). https://doi.org/10.1186/s13014-018- 1040-z

Kubat M, Karabulut Z. Comparison of Tumor Volume Dependent Mean Diameter with the Longest Diameter and Tumor Volume in Assessing Axillary Lymph Nodes in Breast Cancer. J Coll Physicians Surg Pak. 2020 Jun;30(6):595-600. doi: 10.29271/jcpsp.2020.06.595. PMID: 32703343.

Mao X, Zhou M, Fan C, Chen B, Jin F. Timescale of tumor volume of a young breast cancer patient with luminal B subtype: A case report. Medicine (Baltimore). 2019 Oct;98(43):e17659. doi: 10.1097/MD.0000000000017659. PMID: 31651890; PMCID: PMC6824670.

Haviland JS, Owen JR, Dewar JA, Agrawal RK, Barrett J, Barrett-Lee PJ, Dobbs HJ, Hopwood P, Lawton PA, Magee BJ, Mills J, Simmons S, Sydenham MA, Venables K, Bliss JM, Yarnold JR; START Trialists' Group. The UK Standardisation of Breast Radiotherapy (START) trials of radiotherapy hypofractionation for treatment of early breast cancer: 10-year follow-up results of two randomised controlled trials. Lancet Oncol. 2013 Oct;14(11):1086-1094. doi: 10.1016/S1470- 2045(13)70386-3. Epub 2013 Sep 19. PMID: 24055415.

Liu R, Higley KA, Swat MH, Chaplain MAJ, Powathil GG, Glazier JA. Development of a coupled simulation toolkit for computational radiation biology based on Geant4 and CompuCell3D. Phys Med Biol. 2021;66(4):045026.

Silva DJ. Gompertz model: resolution and analysis for tumors. J Math Modell Appl. 2012;1:70–77.

Vaghi C, Rodallec A, Fanciullino R, Ciccolini J, Mochel JP, Mastri M, Poignard C, Ebos JML, Benzekry S. Population modeling of tumor growth curves and the reduced Gompertz model improve prediction of the age of experimental tumors. PLoS Comput Biol. 2020 Feb 25;16(2):e1007178. doi: 10.1371/journal.pcbi.1007178. PMID: 32097421; PMCID: PMC7059968.

Mizuta M, Takao S, Date H, Kishimoto N, Sutherland KL, Onimaru R, Shirato H. A mathematical study to select fractionation regimen based on physical dose distribution and the linear-quadratic model. Int J Radiat Oncol Biol Phys. 2012 Nov 1;84(3):829-33. doi: 10.1016/j.ijrobp.2012.01.004. Epub 2012 Mar 13. PMID: 22417807.–

Fowler JF. 21 years of biologically effective dose. Br J Radiol. 2010 Jul;83(991):554-68. doi: 10.1259/bjr/31372149. PMID: 20603408; PMCID: PMC3473681.

Joiner MC, van der Kogel AJ. Basic Clinical Radiobiology. 5th ed. Boca Raton, FL: CRC Press; 2018

Qi XS, White J, Li XA. Is α/β for breast cancer really low? Radiother Oncol. 2011 Aug;100(2):282-8. doi: 10.1016/j.radonc.2011.01.010. Epub 2011 Feb 28. PMID: 21367477.

Bentzen SM. The α/β ratio in Conventional and Hypofractionated Radiotherapy: What Is It, How Is It Used, and What Does It Mean? Clin Oncol (R Coll Radiol). 2019 Feb;31(2):85-88. doi: 10.1016/j.clon.2018.11.008. PMID: 30594431.

Ritter M. Rationale, conduct, and outcome using hypofractionated radiotherapy in prostate cancer. Semin Radiat Oncol. 2008 Oct;18(4):249-56. doi: 10.1016/j.semradonc.2008.04.007. PMID: 18725112; PMCID: PMC2674313.

Revista Brasileira de Física Médica (2023) 17:733

Cante D, Franco P, Sciacero P, et al. Hypofractionated Whole- Breast Radiotherapy and Concomitant Boost after Breast Conservation in Elderly Patients. Tumori Journal. 2016;102(2):196-202. doi:10.5301/tj.5000402

Janssen S, Glanzmann C, Lang S, Verlaan S, Streller T, Wisler D, Linsenmeier C, Studer G. Hypofractionated radiotherapy for breast cancer acceleration of the START A treatment regime: intermediate tolerance and efficacy. Radiat Oncol. 2014 Jul 24;9:165. doi: 10.1186/1748-717X-9-165. PMID: 25059887; PMCID: PMC4112649.

Whelan TJ, Pignol JP, Levine MN, Julian JA, MacKenzie R, Parpia S, Shelley W, Grimard L, Bowen J, Lukka H, Perera F, Fyles A, Schneider K, Gulavita S, Freeman C. Long-term results of hypofractionated radiation therapy for breast cancer. N Engl J Med. 2010 Feb 11;362(6):513-20. doi: 10.1056/NEJMoa0906260. PMID: 20147717.

Haviland JS, Owen JR, Dewar JA, Agrawal RK, Barrett J, Barrett-Lee PJ, Dobbs HJ, Hopwood P, Lawton PA, Magee BJ, Mills J, Simmons S, Sydenham MA, Venables K, Bliss JM, Yarnold JR; START Trialists' Group. The UK Standardisation of Breast Radiotherapy (START) trials of radiotherapy hypofractionation for treatment of early breast cancer: 10-year follow-up results of two randomised controlled trials. Lancet Oncol. 2013 Oct;14(11):1086-1094. doi: 10.1016/S1470- 2045(13)70386-3. Epub 2013 Sep 19. PMID: 24055415.

Arsenault J, Parpia S, Goldberg M, Rakovitch E, Reiter H, Doherty M, Lukka H, Sussman J, Wright J, Julian J, Whelan T. Acute Toxicity and Quality of Life of Hypofractionated Radiation Therapy for Breast Cancer. Int J Radiat Oncol Biol

Phys. 2020 Aug 1;107(5):943-948. doi: 10.1016/j.ijrobp.2020.03.049. Epub 2020 Apr 22. PMID: 32334033.

Irabor OC, Swanson W, Shaukat F, Wirtz J, Mallum AA, Ngoma T, Elzawawy A, Nguyen P, Incrocci L, Ngwa W. Can the Adoption of Hypofractionation Guidelines Expand Global Radiotherapy Access? An Analysis for Breast and Prostate Radiotherapy. JCO Glob Oncol. 2020 Apr;6:667-678. doi: 10.1200/JGO.19.00261. PMID: 32343628; PMCID: PMC7193821.

Kovarik J, Kelly C, Cunnell M, Jamil F, Iqbal MS. Hypofractionated (2.75 Gy per fraction) versus Conventionally Fractionated Primary Radiotherapy for T2N0M0 Carcinoma of the Glottis. Int Arch Otorhinolaryngol. 2022 Jul 11;27(1):e16- e23. doi: 10.1055/s-0042-1745855. PMID: 36714891; PMCID: PMC9879650.

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Publicado

2023-12-07

Como Citar

de Pieri, R., de Souza Kock, K., & Bratti, A. P. (2023). Simulação computacional de radioterapia hipofracionada em pacientes com câncer de mama. Revista Brasileira De Física Médica, 17, 732. https://doi.org/10.29384/rbfm.2023.v17.19849001732

Edição

Seção

Artigo Original