Peculiarities of lung cancer clinical course in woman comparing with men

Introduction: In recent years there has been a redistribution of the lung cancer (LC) frequency in groups of different sexes according to the histological variants, localization of the disease and dissemination. Aim: to evaluate the sexual dimorphism of the lung cancer (LC) clinical course, to reveal peculiarities of lung cancer clinical course in woman comparing with men. Patients and methods: there were 1071 LC patients under observation at the National Cancer Institute (Kyiv) from 2000 to 2015, which were included in the main object of the study. Among these patients there were 887 (82.8%) men and 184 (17.2%) women, at the age of 59.7±0.32 years and 57.0±0.89 years, respectively. Results: The patients’ sex has an effect on the integral parameters of the LC course, the localization of the tumor process and the nature of the complications. The side of the lung lesions, localization in lobes, the form of the disease, the histological variant of LC and its staging, the development of small cell cancer, adenocarcinoma and squamous cell carcinoma depend on the sex of the patients. Women had more often middle lobe right lung lesion and upper lobe localization of both lungs. Women were 52% more likely to have IV lung cancer stage; the germination of LC in the ribs was not observed in women at all, and the compression syndrome and tracheal injury accordingly appeared less often at 52% and 72%, whereas pleurisy was observed 2.2 times more often. Metastasis in women was observed 27 times more often in the thyroid gland, 16.5 times - in the abdominal wall, 2.2 times - in the brain. The metastatic lesion of the skeleton (the so-called “bone form of the LC”) was the prerogative of women. Adenocarcinoma of the upper lobe diagnosed in women 2.2 times more often, and squamous cell carcinoma - 2 times less often. Female sex has an effect on metastases in the mediastinal and inguinal lymphatic nodes, lung, thyroid and spine. The gender parameters of survival in men and women were the same. Conclusions: the course of the LC in woman has its own dimorphism, which is a risk factor for a severe tumorous process

Complications of lung cancer radiation therapy and the preventive role of positron-emission tomography

Timely radiation therapy (RT) has become the basis for increasing the effectiveness of patients with lung cancer (LC) treatment and survival. RT is currently being used for most of such patients, although there are no reliable criteria to predict the effectiveness of radiotherapy at the moment. A large number of serious complications of radiation therapy require its improvement. Recently, the importance of positron emission tomography (PET) for LC visualization and monitoring of treatment results has been considered, as well as for the elucidation of the optimal format in the process of RT planning. The purpose of study: to investigate the nature of the RT complications in various options of the LC course, to identify the risk factors and to assess the role of the preliminary PET with fluoride-dehydroglucose in order to reduce the number of side effects of irradiation. Materials and methods. 1071 patients with LC at the ages from 24 to 86 years (mean age 59 years) were observed (83 % of men and 17 % of women). None of the patients with LC has been previously operated. The central form of LC was noted in 79 % of the examined, peripheral – in 21 %, small cell histological variant – in 18 % of cases, and non-small cell – in 82 %, IIIA–IV stages were detected in 95 % of patients’ number. 33 % of patients received radical radiation therapy for the primary tumor, 53 % – palliative lung irradiation, 14 % – palliative radiotherapy of distant metastases. A group of 25 LC patients was formed who were RT planned with the help of PET/CT (computed tomography). The ratio of upper lobe, middle lobe, middle upper, lower lobe, middle lower and mediastinal localization was 7:6:5:4:2:1, non-small cell forms of LC were noted in ¾ of the patients’ number, and small-cell forms in ¼, the ratio of IIIA, IIIB and IV disease stages was 4:4:3. The cyclotron "Siemens-RDS-Eclipse-RD" (Germany), combined tomograph PET/CT "Biograph-64-TruePoint-Siemens (Germany) were used. Results. The side effects of radiation therapy were identified in 23 % of LC cases (22 % men and 32 % women). Among the main complications of LC it has been found (in descending order): myelodepression, pulmonary hypertension, acute radiation pneumonitis, hemoptysis, acute vascular insufficiency, radiation esophagitis, acute coronary syndrome, pulmonary fibrosis, acute cerebrovascular accident, pulmonary edema, thromboembolism of the pulmonary artery branches. The integral nature of the radiotherapy complications is associated with radiotherapy for primary tumor and palliative for distant metastases, has sexual dimorphism (radiation pneumofibrosis, esophagitis, acute vascular insufficiency, pulmonary edema) and is determined by the irradiation power (development of myelodepression, radiation esophagitis). The use of a metabolic image in PET/CT allowed us to specify the area of irradiation by including a peritumorous zone in the target. It has significantly increased the carcinocidal effect of radiation in all patients and ensured a higher survival rate of patients, avoiding cases of acute radiation pneumonitis, esophagitis and pulmonary fibrosis. Conclusions. The integral nature of the radiochemotherapy complications in LC is observed practically in every fourth patient with LC, it is associated with radical RT for the primary tumor and palliative for distant metastases, has gender specific features and is determined by the irradiation rate. PET/CT provides an increase in the radiation exposure effectiveness with a decrease in its effects on healthy lung tissue, and as the result the incidence of RT side effects is reduced. cancer of lungs; radiation therapy; positron-emission tomograph

Ускладнення променевої терапії раку легенів і профілактична роль позитронно-емісійної томографії

Timely radiation therapy (RT) has become the basis for increasing the effectiveness of patients with lung cancer (LC) treatment and survival. RT is currently being used for most of such patients, although there are no reliable criteria to predict the effectiveness of radiotherapy at the moment. A large number of serious complications of radiation therapy require its improvement. Recently, the importance of positron emission tomography (PET) for LC visualization and monitoring of treatment results has been considered, as well as for the elucidation of the optimal format in the process of RT planning. The purpose of study: to investigate the nature of the RT complications in various options of the LC course, to identify the risk factors and to assess the role of the preliminary PET with fluoride-dehydroglucose in order to reduce the number of side effects of irradiation.Materials and methods. 1071 patients with LC at the ages from 24 to 86 years (mean age 59 years) were observed (83 % of men and 17 % of women). None of the patients with LC has been previously operated. The central form of LC was noted in 79 % of the examined, peripheral – in 21 %, small cell histological variant – in 18 % of cases, and non-small cell – in 82 %, IIIA–IV stages were detected in 95 % of patients’ number. 33 % of patients received radical radiation therapy for the primary tumor, 53 % – palliative lung irradiation, 14 % – palliative radiotherapy of distant metastases. A group of 25 LC patients was formed who were RT planned with the help of PET/CT (computed tomography). The ratio of upper lobe, middle lobe, middle upper, lower lobe, middle lower and mediastinal localization was 7:6:5:4:2:1, non-small cell forms of LC were noted in ¾ of the patients’ number, and small-cell forms in ¼, the ratio of IIIA, IIIB and IV disease stages was 4:4:3. The cyclotron "Siemens-RDS-Eclipse-RD" (Germany), combined tomograph PET/CT "Biograph-64-TruePoint-Siemens (Germany) were used.Results. The side effects of radiation therapy were identified in 23 % of LC cases (22 % men and 32 % women). Among the main complications of LC it has been found (in descending order): myelodepression, pulmonary hypertension, acute radiation pneumonitis, hemoptysis, acute vascular insufficiency, radiation esophagitis, acute coronary syndrome, pulmonary fibrosis, acute cerebrovascular accident, pulmonary edema, thromboembolism of the pulmonary artery branches. The integral nature of the radiotherapy complications is associated with radiotherapy for primary tumor and palliative for distant metastases, has sexual dimorphism (radiation pneumofibrosis, esophagitis, acute vascular insufficiency, pulmonary edema) and is determined by the irradiation power (development of myelodepression, radiation esophagitis). The use of a metabolic image in PET/CT allowed us to specify the area of irradiation by including a peritumorous zone in the target. It has significantly increased the carcinocidal effect of radiation in all patients and ensured a higher survival rate of patients, avoiding cases of acute radiation pneumonitis, esophagitis and pulmonary fibrosis.Conclusions. The integral nature of the radiochemotherapy complications in LC is observed practically in every fourth patient with LC, it is associated with radical RT for the primary tumor and palliative for distant metastases, has gender specific features and is determined by the irradiation rate. PET/CT provides an increase in the radiation exposure effectiveness with a decrease in its effects on healthy lung tissue, and as the result the incidence of RT side effects is reduced.Своевременная лучевая терапия (ЛТ) стала основой для повышения эффективности комплексного лечения и выживаемости больных раком легких (РЛ). ЛТ сейчас используется у большинства таких пациентов, хотя надежных критериев, которые позволяли бы прогнозировать эффективность радиотерапии, пока не существует. В последнее время рассматривается значение позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ) для визуализации РЛ и контроля за результатами лечения, а также ради выяснения оптимального формата в процессе планирования ЛТ.Цель работы – исследовать характер осложнений ЛТ при разных вариантах течения РЛ, выделить факторы риска и оценить роль предварительной ПЭТ с фтордегидроглюкозой для уменьшения числа побочных действий облучения.Материалы и методы. Под наблюдением находился 1071 больной РЛ в возрасте от 24 до 86 лет (в среднем 59 лет), среди которых 83 % мужчин и 17 % женщин. Никто из больных по поводу РЛ ранее не прооперирован. У 79 % обследованных отмечена центральная форма РЛ, у 21 % – периферическая, мелкоклеточный гистологический вариант заболевания обнаружен в 18 % случаев, а немелкоклеточный – в 82 %, IIIA–IV стадии установлены у 95 % от числа больных. Радикальную ЛТ на первичную опухоль получали 33 % пациентов, паллиативное облучение легких – 53 %, паллиативное на отдаленные метастазы – 14 %. Выделена группа из 25 больных РЛ, которым планирование ЛТ осуществлялось с помощью ПЭТ/КТ (компьютерной томографии). Соотношение верхнедолевой, среднедолевой, средневерхней, нижнедолевой, средненижней и медиастинальной локализации составило 7:6:5:4:2:1, немелкоклеточные формы РЛ отмечались у ¾ от числа больных, а мелкоклеточный – у ¼, соотношение IIIA, IIIВ и IV стадий заболевания составило 4:4:3. Использовали циклотрон RDS Eclipse RD фирмы Siemens AG (ФРГ), комбинированный томограф «Biograph 64TruePoint ПЕТ/КТ фирмы Siemens AG (ФРГ).Результаты. Всего количество тех или иных побочных действий ЛТ установлено в 23 % случаев РЛ (у 22 % от числа мужчин и 32 % женщин). Среди основных осложнений ЛТ обнаружены (в убывающем порядке): миелодепрессия, легочная гипертензия, острый лучевой пневмонит, кровохарканье, острая сосудистая недостаточность, лучевой эзофагит, острый коронарный синдром, лучевой фиброз легких, острое нарушение мозгового кровообращения, отек легких, тромбоэмболия ветвей легочной артерии. Интегральный характер осложнений радиохимиотерапии РЛ связан с проведением радикальной ЛТ на первичную опухоль и паллиативной – на отдаленные метастазы, имеет половой диморфизм (лучевой пневмофиброз, эзофагит, острая сосудистая недостаточность, отек легких) и определяется мощностью облучения (развитие миелодепрессии, лучевой эзофагит). Использование метаболического изображения при ПЭТ/КТ позволило конкретизировать область облучения за счет включения в мишень перитуморозной зоны. Это значительно повысило канцероцидное действие ЛТ у всех пациентов и обеспечило более высокую выживаемость больных, позволило избежать случаев острого лучевого пневмонита, эзофагита и фиброза легких.Выводы. Интегральный характер осложнений радиохимиотерапии РЛ отмечается практически у каждого четвертого больного РЛ, связан с проведением радикальной ЛТ на первичную опухоль и паллиативной – на отдаленные метастазы, имеет гендерные особенности и определяется мощностью облучения. ПЭТ/КТ обеспечивает повышение эффективности лучевого воздействия при уменьшении его влияния на здоровые ткани легкого, а в итоге снижается частота побочных проявлений ЛТ.Своєчасна раціональна променева терапія (ПТ) стала основою для підвищення ефективності комплексного лікування та виживання хворих на рак легенів (РЛ). ПТ зараз використовується в більшості таких пацієнтів, хоча надійних критеріїв, які б дали можливість прогнозувати ефективність радіотерапії, поки немає. Останнім часом розглядається значення позитронно-емісійної томографії (ПЕТ) для візуалізації РЛ і контролю за результатами лікування.Мета роботи – дослідити характер ускладнень ПТ при різних варіантах перебігу РЛ, виділити фактори ризику та оцінити роль попередньої ПЕТ із фтордегідроглюкозою для зменшення кількості побічних дій опромінення.Матеріали та методи. Під наглядом перебував 1071 хворий на РЛ (24 – 86 років), серед них 83 % чоловіків і 17 % жінок. Нікого із хворих раніше не  оперували з приводу РЛ. У 79 % обстежених відзначена центральна форма РЛ, у 21 % – периферична; дрібноклітинний гістологічний варіант захворювання виявлений у 18 % випадків, а недрібноклітинний – у 82 %, IIIA–IV стадії встановлені в 95 % хворих. Радикальну ПТ на первинну пухлину отримували 33 % пацієнтів, паліативне опромінення легенів – 53 %, паліативне на віддалені метастази – 14 %. Виділили групу з 25 хворих на РЛ, яким планування ПТ здійснювалося за допомогою ПЕТ/КТ (комп'ютерної томографії). Співвідношення верхньодольової, середньодольової, середньо-верхньої, нижньодольової, середньо-нижньої та медіастинальної локалізації становило 7:6:5:4:2:1, недрібноклітинна форма РЛ відзначалася у ¾ від кількості хворих, а дрібноклітинна – у ¼, співвідношення IIIA, IIIВ і IV стадій захворювання становило 4:4:3. Використовували циклотрон RDS Eclipse RD фірми Siemens AG (ФРН) комбінований томограф Biograph 64TruePoint ПЕТ/КТ фірми Siemens AG (ФРН).Результати. Загалом кількість побічних дій ЛТ встановлена у 23 % випадків РЛ. Серед основних ускладнень ЛТ виявлені (у порядку спадання): мієлодепресія, легенева гіпертензія, гострий променевий пневмоніт, кровохаркання, гостра судинна недостатність, променевий езофагіт, гострий коронарний синдром, променевий фіброз легенів, гостре порушення мозкового кровообігу, набряк легенів, тромбоемболія гілок легеневої артерії. Інтегральний характер ускладнень радіохіміотерапії РЛ пов'язаний із проведенням радикальної ЛТ на первинну пухлину та паліативної – на віддалені метастази, має статевий диморфізм (променевий пневмофіброз, езофагіт, гостра судинна недостатність, набряк легенів) і визначається потужністю опромінення (розвиток мієлодепресії, променевий езофагіт). Використання метаболічного зображення при ПЕТ/КТ дало можливість конкретизувати область опромінення шляхом включення в мішень перитуморозної зони. Це значно підвищило канцероцидну дію ПТ у всіх пацієнтів і забезпечило вищу виживаність хворих, дало змогу уникнути випадків гострого променевого пневмоніту, езофагіту та фіброзу легенів.Висновки. Інтегральний характер ускладнень радіохіміотерапіі РЛ відзначається практично в кожного четвертого хворого РЛ, пов'язаний із проведенням радикальної ЛТ на первинну пухлину та паліативної – на віддалені метастази, має гендерні особливості та визначається потужністю опромінення. ПЕТ/КТ забезпечує підвищення ефективності променевого впливу (при зменшенні на здорові тканини легенів), а в підсумку знижується частота побічних проявів

Homogenization of A Unidirectional Composite Reinforced with Two Types of Transtropic Hollow Fibers

A method for determining effective elastic constants of a composite unidirectionally reinforced with two types of transtropic hollow fibers is developed. Determining these characteristics is an integral step in the design of composite structures. The approach is based on analytical formulas for determining the elastic characteristics of a two-component composite with a transtropic matrix and hollow fiber. Hexagonal fiber lay-up with periodic reinforcement structure is considered. Double homogenization is used. The composite is conventionally divided into hexagonal regions of two types. The first is a hollow fiber of one material and the surrounding matrix. Similarly, the second one – with a hollow fiber of another material. In the first homogenization, elastic constants of the transtropic material of each of the two regions are determined. In the repeated homogenization, the region of the first type is taken as a “conditional” fiber, the region of the second type is taken as a “conditional” matrix. Effective elastic constants for a composite reinforced with two types of isotropic hollow fibers are calculated. The proposed method gives a good convergence of the results with calculations by known formulas. The maximum relative calculation error for the longitudinal elastic characteristics compared to known formulas does not exceed 0.05 %. The dependences of some effective elastic constants on the volume content of hollow fibers of various types are constructed. Using this approach, three-component composites can be modeled varying the materials of the matrix, hollow fibers and their volume content. This allows predicting the strength of such composites under certain deformations at the design stag