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质子治疗在中国副鼻窦癌和鼻腔癌治疗决策中的成本效益分析

2020/7/9 作者:质子中国

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其他癌症

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成本效益是发展中国家对先进癌症治疗临床决策的关键考虑因素。与调强光子放疗(IMRT)相比,调强质子治疗(IMPT,质子治疗的一种先进形式)可以改善副鼻窦癌和鼻腔癌患者的预后。但是,IMPT的成本效益尚未得到充分评估。


日前,来自广州医科大学附属肿瘤医院、华南肿瘤学国家重点实验室、中山大学、法国尼斯大学以及广州泰和肿瘤医院的研究人员联合发布了中国质子治疗(PBT)副鼻窦癌和鼻腔癌的成本效益分析结果:与IMRT相比,IMPT的肿瘤控制优势以及患者的年龄是临床决策中选择IMPT的主要考虑因素。这是首个针对中国特定情况而设计的质子治疗成本效益的研究。原文发表于《BMC Cancer》杂志(影响因子3.29)。

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研究背景


副鼻窦癌和鼻腔癌约占所有头颈部肿瘤的10%。手术仅适用于早期患者(T1~T2N0)。对于绝大多数在诊断时已处于晚期(T2~T4N+)的患者,放疗是术后改善局部控制或作为根治性治疗不可或缺的方法。随着适形放疗和IMRT的应用,患者5年总生存率已从1960年代的28%提高到目前的50%。


然而,IMRT对肿瘤的高照射剂量需求与周围正常组织剂量限制存在矛盾,因此使用IMRT进一步改善肿瘤的局部控制似乎很困难。PBT具有称为布拉格峰(Bragg Peaks)的物理学特性,可以获得优异的剂量分布。权威机构发布的系统综述显示,与IMRT相比,PBT已将副鼻窦癌和鼻腔癌的5年总生存率从45.1%提高到69.7%。因此,在美国放射肿瘤学协会(ASTRO)的《质子治疗模式政策》中将副鼻窦癌和鼻腔癌纳入PBT的“第一组”适应证。


IMPT应用笔形束扫描技术(PBS),已经成为治疗副鼻窦癌和鼻腔癌更有效的放疗方法。由于离子治疗的复杂性,IMPT比IMRT昂贵得多。较高的投资成本和运营成本使IMPT与IMRT的成本比率为3.2~4.8。作为一个人均国内生产总值(GDP)约为10,000美元的发展中国家,由于医疗资源有限,中国公共医疗保险尚未涵盖PBT相关费用。因此,临床急需进行成本效益分析(CEA)以确定合适的放疗方法。


研究方法


本文采用三阶马尔可夫模型(3-state Markov model)进行成本效益分析。我们对一位47岁(中国副鼻窦癌和鼻腔癌患者的中位年龄)的患者进行基础病例评估。通过概率敏感性分析、马尔可夫队列分析和托那多图(Tornado Diagram) 检验模型的鲁棒性。


表1 所使用病例模型的信息及参数的概率敏感性分析

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通过对不同年龄层的单向敏感性分析和分层分析,进一步确定了IMPT的成本效益。该模型的结果衡量是增量成本效益比(ICER)。如果ICER低于中国的支付意愿(WTP)门槛(30,828美元/质量调整生命年, QALY),则该治疗方法具有成本效益。


研究结果


模型鲁棒性验证


IMRT和IMPT两种治疗方法的马尔可夫队列分析的概率结果如图1所示。在设计的马尔可夫模型中,我们使用“无癌症”、“癌症存活”和“死亡”3种过渡状态来模拟放疗后患者的疾病过程。使用1年的周期长度,并且将循环使用马尔可夫模型直到患者77岁(中国人的预期寿命)。对于每个周期,如果患者处于“无癌症”状态,则他/她可能会保持“无癌症”状态、发展为“癌症存活”状态或发展为“死亡”状态 ; 如果患者处于“癌症存活”状态,则他/她可能停留在“癌症存活”状态或发展为“死亡”状态;如果患者处于“死亡”状态,则循环操作将终止。

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图1 马尔可夫模型中的过渡状态图。


IMRT的2年、5年和10年总生存率分别为83.5%、51.9%和43.9%;IMPT的2年、5年和10年总生存率分别为为91.6%、72.4%和53.5%。IMRT的2年、5年和10年无病生存率分别为84.0%、63.1%和46.1%;IMPT的2年、5年和10年无病生存率分别为的92.2%、73.8%和56.2%。


研究人员同时进行了概率敏感性分析,评估各参数的不确定性,迭代次数为50,000次。90%置信区间及参数分布见表1。托那多图(Tornado Diagram)确定了影响ICER的前3个参数,分别是IMPT癌症根治率、IMRT癌症根治率和IMPT治疗费用。其他参数对ICER的影响很小(见图2)。

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图2 托那多图分析影响增量成本效益比的参数。(IMPT,调强质子治疗;IMRT,调强光子放疗;EV,预期值;QALY,质量调整生命年;$,美元)


病例的成本效益


总体而言,IMPT的QALY高于IMRT(10.18 vs 8.53)。通过模型计算,IMPT的ICER为23,611.2美元/QALY,低于中国WTP的门槛(30,828美元/QALY),与IMRT相比,IMPT可获得额外的1.65 QALYs,额外费用为38,928.7美元。因此,对于代表中国副鼻窦癌和鼻腔癌患者的基础病例,IMPT具有成本效益。图3显示了IMPT与IMRT比较的成本效益散点图。

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图3 不同年龄层患者IMPT的成本效益分析。采用分层分析方法对0、10、20、30、40、50、60、70岁至77岁患者的增量成本(IE)、增量有效性(IC)和增量成本效益比(ICER)进行评价。(IMPT,调强质子治疗;IMRT,调强光子放疗IMRT;QALY,质量调整生命年;WTP,支付意愿;$,美元)


具有成本效益的的病例情况


对于基础病例,通过使用3个不同的WTP阈值(30,828美元/QALY、50,000美元/ QALY和100,000美元/QALY)进行单因素敏感性分析,分别确定了影响ICER的前3个参数的阈值(表2),结果显示IMPT是具有成本效益的。


表2 影响基础案例增量成本效益比(ICER)参数的单向敏感性分析

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IMPT的具有成本效益的情况只存在于如下的独立条件:

IMPT的癌症根治率≥0.859(中国WTP为50,000美元/QALY的情况下≥0.809或100,000美元/QALY的情况下≥0.769);

IMRT的癌症根治率≤0.771(中国WTP为50,000美元/QALY的情况下≤0.821或100,000美元/QALY的情况下≤0.861);

或在中国的WTP情况下,IMPT的成本≤61,899美元(50,000美元/QALY时,IMPT治疗费用≤93,508.3美元或100,000/QALY时,IMPT治疗费用≤175,945.3美元)。


成本效益和患者年龄


分层分析评估了IMPT在不同年龄水平的患者中的成本效益,如图3所示。0、10、20、30、40、50、60、70岁的ICER分别为14,999.4美元/QALY、15,621.2美元/QALY、16,663.5美元/QALY、18,195.8美元/QALY、20,721.7美元/QALY、25,310.7美元/QALY、35,134.5美元/QALY、74,440.1美元/QALY。单向敏感性分析显示,在中国,IMPT对于≤56岁的患者,≤66岁的患者、WTP为50,000美元/QALY和≤71岁的患者、WTP为100,000美元/QALY具有成本效益。


结论


PBT的成本效益是发展中国家临床治疗决策的关键考虑因素。此研究是首个针对中国特定情况而设计的PBT成本效益的研究。研究结果证明,在中国,副鼻窦癌和鼻腔癌IMPT对癌症治疗具有成本效益;IMPT癌症根治率、IMRT癌症根治率、IMPT治疗费用和患者年龄是影响ICER的决定性因素;对于≤56岁的副鼻窦癌和鼻腔癌患者具有成本效益。随着WTP阈值的增长和IMPT治疗费用的降低,未来,预计IMPT在成本效益方面将更具推荐价值。(质子中国 编译报道)


参考文献:Li G, Qiu B, Huang YX, et al. Cost-effectiveness analysis of proton beam therapy for treatment decision making in paranasal sinus and nasal cavity cancers in China. BMC Cancer. 2020;20(1):599. Published 2020 Jun 26. doi:10.1186/s12885-020-07083-x.


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