PURPOSE: Despite advancements in radiation techniques, concerns persist regarding the adverse effects of radiation therapy, particularly cardiotoxicity or radiation-induced heart disease. Recently, arrhythmogenic toxicity has come to the forefront-the impact of radiation therapy on the cardiac conduction system. Our objective was to conduct a dosimetric study and subsequently investigate the feasibility of optimizing the sinoatrial (SA) and atrioventricular (AV) nodes as organs at risk (OARs) in proton radiation therapy for non-small cell lung cancer with N3 disease. PATIENTS AND METHODS: Thirty-two non-small cell lung cancer patients with N3 disease undergoing proton radiation therapy were included. Sinoatrial and AV nodes, along with standard OARs, were delineated. Dosimetric analysis and optimization were performed using intensity-modulated proton therapy. RESULTS: Patients surpassing a predefined SA node dose threshold underwent dose optimization. Proton radiation therapy with pencil beam scanning demonstrated a significant reduction in SA and AV node doses without compromising target volume coverage or significant shift in the dose to other monitored OARs. CONCLUSION: Dose reduction to the SA and AV nodes for pencil beam scanning is a relatively simple task, and the reduction can be very substantial. Larger cohort studies and diverse radiotherapeutic modalities are needed for further validation and refinement of dose constraints.

• Publikační typ
• časopisecké články MeSH

Východiska: Kardiovaskulární onemocnění představují nejčastější neonkologickou příčinu úmrtí u pacientů po radioterapii (RT) v oblasti hrudníku. Onemocnění srdce indukované zářením (radiation-induced heart disease – RIHD) se může manifestovat mnoha heterogenními klinickými jednotkami. Vliv RT na převodní systém srdeční však začíná být více diskutován až v poslední době. Arytmogenní toxicita, tj. převodní poruchy a arytmie, tvoří významnou část spektra nežádoucích účinků na srdci. Převodní systém srdeční není jako rizikový (kritický) orgán (organ at risk – OaR) rutinně sledován. Jeho specifická histologická povaha a funkce naznačují jeho odlišnou citlivost a odpověď na záření. Srdce je vysoce heterogenní orgán a obvykle sledovaná dávka na celé srdce není tak výstižná v charakterizování rizika zvýšené arytmogenní toxicity RT. Srdeční substruktury (vč. převodního systému) se jeví jako další OaR, u kterých je nutné sledovat dávkovou distribuci. Materiál a metody: Pro systematický výběr studií jsme využili databázi PubMed s klíčovými slovy odvozenými z analýzy existující literatury. Vyhledávání bylo omezeno na publikace v anglickém jazyce. Kritéria výběru zahrnovala relevantnost k tématu a kvalitu metodologie. Cíl: V článku shrnujeme vliv RT na převodní systém srdeční. Závěr: Kardiotoxicita jako nežádoucí účinek RT významně ovlivňuje morbiditu a mortalitu. Srdce je heterogenní, co se týče radiosenzitivity. Určité srdeční subregiony v dávkové distribuci vykazují vyšší korelaci s horším celkovým přežitím než rutinně sledované dávky na srdce jako celek, a od nich odvozené parametry (objem ozářený dávkou 5, resp. 30 Gy – V5, V30). Jako nejradiosenzitivnější subregiony se jeví oblasti srdeční baze, tj. i oblast začátku převodního systému. Vyšší dávky na převodní systém, zejména sinoatriální (SA) uzel, jsou asociovány s vyšší incidencí širokého spektra arytmií a s horším celkovým přežitím. Dávkové limity (střední dávka Dmean a maximální dávka Dmax) na převodní systém nicméně nebyly doposud stanoveny. Existují dozimetrické studie stanovující hraniční dávky na SA uzel, při jejichž překročení signifikantně roste mortalita a výskyt arytmií.

Background: Cardiovascular diseases represent the most common non-oncologic cause of death in patients following radiotherapy (RT) in the thoracic region. Radiation-induced heart disease (RIHD) can manifest as various heterogeneous clinical entities. However, the influence of RT on the cardiac conduction system has only recently gained more attention. Arrhythmogenic toxicity, i.e., conduction disorders and arrhythmias, constitutes a significant part of these adverse effects. The cardiac conduction system is not routinely monitored as an organ at risk (OaR). Its specific histological nature and function suggest different sensitivity and response to radiation. The heart is a highly heterogeneous organ, and the routinely monitored dose to the whole heart may not adequately characterize the risk of increased arrhythmogenic toxicity from RT. Cardiac structures, including the conduction system, appear to be additional OaRs for which dose distribution should be monitored. Material and methods: For the systematic selection of studies, we utilized the PubMed database with keywords derived from the analysis of existing literature. The search was limited to English-language publications, and the selection criteria included relevance to the topic and the quality of methodology. Purpose: This article summarizes the impact of RT on the cardiac conduction system. Conclusion: Radiotherapy-induced cardiotoxicity significantly affects morbidity and mortality. The heart exhibits heterogeneity in terms of radiosensitivity. Certain cardiac subregions in the dose distribution show a higher correlation with poorer overall survival than routinely monitored doses to the whole heart and derived parameters (the volumes irradiated with the doses of 5 or 30 Gy – V5 or V30, respectively). The most radiosensitive subregions appear to be the base of the heart, including the beginning of the conduction system. Higher doses to the conduction system, especially the sinoatrial (SA) node, are associated with a higher incidence of a wide range of arrhythmias and poorer overall survival. However, dose limits (Dmean and Dmax) for the conduction system have not yet been established. Dosimetric studies have identified cutoff doses to the SA node, exceeding which there is a significant increase in mortality and the occurrence of arrhythmias.

• MeSH
• dávka záření MeSH
• kardiotoxicita klasifikace   patofyziologie   MeSH
• lidé MeSH
• převodní systém srdeční * anatomie a histologie   patofyziologie   účinky záření   MeSH
• radioterapie * metody   škodlivé účinky   MeSH
• rizikové faktory kardiovaskulárních chorob MeSH
• srdce anatomie a histologie   patofyziologie   účinky záření   MeSH
• srdeční arytmie etiologie   patofyziologie   MeSH
• Check Tag
• lidé MeSH
• Publikační typ
• přehledy MeSH