Role of perilesional edema and tumor volume in the prognosis of non-small cell lung cancer (NSCLC) undergoing radiosurgery (SRS) for brain metastases

AimTo assess the role of perilesional edema (PE) in non-small cell lung carcinoma (NSCLC) brain metastases (BM) undergoing radiosurgery (SRS).MethodsThis series includes 46patients with 1-2BM treated with SRS, selected out of all patients referred for radiotherapy (RT) for BMs over 5years (2013 to 2017). Both the PE and gross tumor volume (GTV) were contoured on MRI images, and the PE/GTV ratio and PE+GTV value (TV, total volume) were calculated. Our clinical endpoints were brain recurrence free-survival, divided into local brain control (in field, LBC) and distant brain control (out of field, DBC) and overall survival (OS). We analyzed the role of the previously described volumetric parameters and of known clinical prognosticators (disease specific GPA, DS-GPA; chemotherapy, CHT) with Cox regression analyses.ResultsOnly four patients (9%) developed in-field progression, whereas 10patients (22%) showed new out-of-field BM and thirty-eight patients died in the follow up (83%). In univariate analysis, both volumetric parameters and clinical parameters were correlated with DBC and OS, whereas we did not find any correlation with LBC. In the multivariate analysis of DBC, the significant parameters were PE/GTV ratio (HR 0.302), sex (HR 0.131), and DS-GPA (HR 0.261). The OS multivariate analysis showed that the only significant parameters were DS-GPA (HR 0.478) and TV (HR: 1.038).ConclusionOur study, although with the limitations of amonocentric retrospective study analyzing asmall cohort of patients, suggests the role of PE/GTV ratio for the development of new BMs. TV also seems to be correlated with OS, together with known clinical prognosticators. These findings, if validated in alarger prospective dataset, could help in selecting patients for the most suitable RT modality (or systemic therapy approach). ZusammenfassungZielBeurteilung der Rolle des perilesionalen odems (PE) bei der Radiochirurgie (SRS) von Hirnmetastasen (BM) beim nicht-kleinzelligen Lungenkarzinom (NSCLC).MethodenDiese Serie umfasst 46Patienten mit 1-2 mit SRS behandelten BM, die aus allen Patienten ausgewahlt wurden, bei denen uber einen Zeitraum von 5Jahren (2013-2017) eine Radiotherapie (RT) zur BM-Behandlung eingesetzt wurde. Sowohl das PE- als auch das Bruttovolumen des Tumors (GTV) wurde auf MRT-Bildern konturiert, um das PE/GTV-Verhaltnis und den PE+GTV-Wert (TV, Gesamtvolumen) zu erhalten. Unsere klinischen Endpunkte waren die rezidivfreie Zeit des Gehirns, welche in die lokale Hirnkontrolle (LBC, in field) und die entfernte Hirnkontrolle (DBC, out of field) unterteilt wurde, sowie das Gesamtuberleben des Patienten (OS). Wir haben die Rolle der zuvor beschriebenen volumetrischen Parameter und der bekannten klinischen Faktoren (krankheitsspezifische GPA: DS-GPA, Chemotherapie: CHT) mit den Cox-Regressionsanalysen analysiert.ErgebnisseNur 4Patienten (9%) entwickelten eine In-field-Progression, wohingegen 10Patienten (22%) neue Out-of-field-BM zeigten und 38Patienten im Follow-up starben (83%). Bei der univariaten Analyse wurden sowohl die volumetrischen Parameter als auch die klinischen Parameter mit DBC und OS korreliert, wohingegen wir keine Korrelation mit LBC fanden. Bei der multivariaten DBC-Analyse waren das PE/GTV-Verhaltnis (HR 0,302), das Geschlecht des Patienten (HR 0,131) und das DS-GPA (HR 0,261) signifikante Parameter.SchlussfolgerungUnsere Studie legt - trotz der Einschrankungen einer monozentrischen retrospektiven Studie, die eine kleine Patientengruppe analysiert - die Rolle des PE/GTV-Verhaltnisses fur die Entwicklung neuer BMs nahe.Das TV scheint auch mit OS, zusammen mit bekannten klinischen Faktoren, zu korrelieren. Diese Erkenntnisse konnten, wenn sie in einem gro ss eren, prospektiven Datensatz validiert wurden, bei der Auswahl der Patienten fur die geeignetste RT-Modalitat (oder den systemischen Therapieansatz) helfen.