Initially Accelerated Fractionation of the R1H Tumor of the Rat Increases Local Tumor Control and Might Reduce Impact of Overall Treatment Time

Purpose:

To study the effect of treatment time prolongation following initial dose acceleration on the response of subcutaneously growing R1H tumor.

Material and Methods:

Continuous standard fractionation (30 fractions/40 days) was compared to initially accelerated treatment (30 fractions/21 days) followed by five to two fractions per week yielding total treatment times from 40 to 72 days. Local tumor control was assessed as endpoint.

Results:

Radiation dose to control 50% of the tumors (TCD50%) decreased statistically significant from 83.5 Gy (95% confidence interval [CI]: 78.6 .. 88.4) for standard fractionation to 74.1 Gy (95% CI: 72.7 .. 75.5) determined for all accelerated treatment arms (p = 0.003). Prolongation of treatment time after initial acceleration from 40 to 72 days led to a small but statistically not significant increase in TCD50% from 72.0 Gy (95% CI: 71.0 .. 72.9) to 76.2 Gy (95% CI: 69.9 .. 82.4) corresponding to a repopulated dose of 0.9 Gy per week. This time factor is considerably smaller than for conventional radiation treatment as determined in previous experiments.

Conclusion:

The results indicate that initially accelerated irradiation not only improves local tumor control but also minimizes the negative effect of treatment time prolongation. This might be due to changes in tumor cell repopulation kinetics.

Ziel:

Im Rahmen der vorliegenden Studie wurde der Einfluss einer initialen Akzelierung auf den Effekt einer Verlängerung der Gesamtbehandlungszeit am R1H-Tumor der Ratte untersucht.

Material und Methodik:

Der Effekt einer kontinuierlichen Standardfraktionierung (30 Fraktionen in 40 Tagen) wurde mit dem einer initial akzelerierten Bestrahlung verglichen, bei der zwei Drittel der Dosis innerhalb von 3 Wochen (30 Fraktionen in 21 Tagen) und die verbleibende Dosis protrahiert verabreicht wurden, wobei fünf bis zwei Fraktionen pro Woche appliziert wurden, wodurch sich die Gesamtbehandlungszeit von 40 auf 72 Tage verlängerte.

Ergebnisse:

Die Dosis, die zur lokalen Kontrolle von 50% der Tumoren benötigt wird (TCD50%), verringerte sich statistisch signifikant von 83,5 Gy (95%-Konfidenzintervall [CI]: 78,6 .. 88,4) für die kontinuierliche Standardfraktionierung auf 74,1 Gy (95%-CI: 72,7 .. 75,5) nach initial akzelerierter Fraktionierung (p = 0,003). Die Verlängerung der Behandlungszeit nach initialer Akzelerierung von 40 auf 72 Tage bewirkte einen geringen, statistisch nicht signifikanten Anstieg der TCD50% von 72,0 Gy (95%-CI: 71,0 .. 72,9) auf 76,2 Gy (95%-CI: 69,9 .. 82,4). Dies entspricht einer repopulierten Dosis von 0,9 Gy pro Woche. Dieser Zeitfaktor ist deutlich geringer ausgeprägt, als er für konventionelle Bestrahlung in früheren Experimenten bestimmt wurde.

Schlussfolgerung:

Die Ergebnisse weisen darauf hin, dass eine initiale Dosisakzelerierung nicht nur die lokale Tumorkontrolle zu erhöhen, sondern darüber hinaus die negativen Effekte einer Verlängerung der Gesamtbehandlungszeit zu minimieren vermag.