Study of the predictors for radiation pneumonitis in patient with non-small cell lung cancer received radiotherapy after pneumonectomy

Abstract

Purpose

To identify the valuable predictors of grade ≥ 2 radiation pneumonitis (RP) in patient treated with radiotherapy after pneumonectomy for non-small cell lung cancer (NSCLC); and to construct a nomogram predicting the incidence of grade ≥ 2 RP in such patients.

Patients and methods

We reviewed 82 patients with NSCLC received radiotherapy after pneumonectomy from 2008 to 2018. The endpoint was grade ≥ 2 RP. Univariate and multivariate regression analysis were conducted to evaluate significant factors of grade ≥ 2 RP. Receiver operating characteristic (ROC) curve was used to establish optimal cutoff values and the nomogram was built to make the predictive model visualized. Descriptive analysis was performed on 5 patients with grade 3 RP.

Results

A total of 22(26.8%) patients developed grade 2 RP and 5(6.1%) patients were grade 3 RP. V5, V10, V20, V30, MLD, PTV, and PTV/TLV were associated with the occurrence of grade ≥ 2 RP in univariate analysis, while none of the clinical factors was significant; V5(OR,1.213;95%CI,1.099–1.339; P < 0.001) and V20(OR,1.435;95%CI,1.166–1.765; P = 0.001) were the independent significant predictors by multivariate analysis and were included in the nomogram. The ROC analysis for the cutoff values for predicting grade ≥ 2 RP were V5 > 23% (AUC = 0.819, sensitivity:0.701, specificity:0.832) and V20 > 8% (AUC = 0.812, sensitivity:0.683, specificity:0.811). Additionally, grade ≥ 3 RP did not occur when V5 < 30%, V20 < 13% and MLD < 751.2cGy, respectively.

Conclusions

Our study showed that V5 and V20 were independent predictors for grade ≥ 2 RP in NSCLC patients receiving radiotherapy after pneumonectomy. Grade 3 RP did not occur whenV5 < 30%, V20 < 13% and MLD < 751.2cGy, respectively. In addition, patient underwent right pneumonectomy may have a lower tolerance to radiation compared to left pneumonectomy.

Résumé

Objectif de l’étude

L’objectif de cette étude était d’identifier les prédicteurs de la pneumopathie radique de grade ≥ 2 chez les patients traités par irradiation après pneumonectomie pour un cancer bronchique non à petites cellules et de construire un nomogramme prédisant l’incidence de la pneumopathie radique de grade ≥ 2 chez ces patients.

Patients et méthodes

Nous avons examiné les dossiers de 82 patients atteints de cancer bronchique non à petites cellules irradiés après une pneumonectomie de 2008 à 2018. Le critère d’évaluation était la pneumopathie radique de grade ≥ 2. Les analyses de régression unifactorielle et multifactorielle ont été menées pour évaluer les facteurs significatifs de pneumopathie radique de grade ≥ 2. La courbe ROC (Receiver Operating Characteristic) a été utilisée pour établir les cut-off optimaux et le nomogramme a été construit pour visualiser le modèle prédictif. Une analyse descriptive a été réalisée sur cinq patients atteints de pneumopathie radique de grade 3.

Résultats

Un total de 22(26,8 %) patients ont souffert de pneumopathie radique de grade 2 et cinq (6,1 %) de grade 3. L’analyse unifactorielle a démontré que les V5, V10, V20, V30 (Vx: volume recevant X Gy), la MLD (mean lung dose), le PTV (volume cible prévisionnel) et le ratio PTV/TLV (total lung volume) étaient associés à la survenue de pneumopathie radique de grade ≥ 2, alors qu’aucun des facteurs cliniques n’était significatif; le V5 (OR [odds ratio]: 1,213; IC à 95 % [intervalle de confiance à 95 %]: 1,099–1,339; p < 0,001) et le V20 (OR: 1,435; IC à 95 %, 1,166–1,765; p = 0,001) étaient les prédicteurs significatifs indépendants dans l’analyse multifactorielle et ont été inclus dans le nomogramme. L’analyse ROC pour les valeurs seuils pour prédire un grade ≥ 2 de pneumopathie radique était un V5 de plus de 23 % (ASC [aire sous la courbe] = 0,819, sensibilité: 0,701, spécificité: 0,832) et un V20 de plus de 8 % (ASC = 0,812, sensibilité: 0,683, spécificité: 0,811). De plus, la pneumpathie radique de grade ≥ 3 ne s’est pas produite lorsque le V5 était de moins de30 %, le V20 de moins de13 % et la MLD de moins de 751,2c Gy.

Conclusions

Notre étude a montré que les V5 et V20 étaient des prédicteurs indépendants de pneumpopathie radique de grade ≥ 2 chez les patients atteints de cancer bronchique non à petites cellules ayant été irradiés après une pneumonectomie. Une pneumopathie de grade 3 ne s’est pas produite lorsque le V5 était de moins de30 %, le V20 de moins de 13 % et la MLD de moins de 751,2cGy. De plus, les patients peuvent avoir une tolérance plus faible aux rayonnements après une pneumonectomie droite qu’après une pneumonectomie gauche.