Laura MaffiolettiRadioterapia Oncologica

ASST Papa Giovanni XXIII Bergamo

RADIOTERAPIA: stato dell’arte

Bergamo, 21 maggio 2016

L’imaging in RT

1980 1990 2000 2010

3DCRTIMRTIGRT

IMAT-VMAT4DRTSRS

RADIOTERAPIA 2D

FRAZIONAMENTIALTERATI

EDOSE-ESCALATION

Maggior tecnologia -> miglior conformazione

GRADIENTEDI DOSE

TECNOLOGIA

Scoperte

tecnologiche

maggior accuratezza nella definizione del target

maggior accuratezza nell’immobilizzazione del pz.

maggior accuratezza geometrica

trattamenti «image-guided»sia nella definizione del target sia nell’erogazione del fascio

Conquiste

cliniche

Ruolo dell’imaging nella moderna Radioterapia

Evoluzione tecnologica in Radioterapia

nel Contouring nel Treatment

Evoluzione tecnologica in Radioterapia

contouring

Fusione di immagini

con la fusione d’immagine migliorano:

Co-registrazione TC-RMN

Altri esempi di visualizzazionenella fusione TC-RMN

Co-registrazione TC-PET

THERAPEUTIC + DIAGNOSTIC = THERAGNOSTIC

BTV (Biological Target Volume)

Evoluzione tecnologica in Radioterapia

Treatment

ASPETTATIVEAlta conformazione della dose attorno al PTVForte riduzione della dose agli OAR

CONSEGUENZEAumento della complessità del trattamentoAumento delle UMAumento del tempo di esecuzione

Dalla 3D alla IMRT

IMRT

(Intensity Modulated RadioTherapy)

L’IMRT è stata la prima tecnica speciale evoluta dalla 3DGli obiettivi clinici di

1)copertura del PTV e 2) risparmio degli organi a rischiosono ottenuti mediante la modulazione del fascio radiante che consente di

«scolpire» la dose attorno al target.

spinal

cord

3D IMRT

Confronto 3D/IMRT

(1) Con l’IMRT si può..

..ottenere ancora più conformazione della dose(DOSI CONCAVE)

Esempio di risparmio del retto in un pdt per K prostata

somministrare simultaneamente dosi differenziate a target multipli nell’ambito della stessa seduta, riducendo il n° totale di frazioni

(2) Con l’IMRT si può..

50 Gy alla

pelvi

(2 Gy/die)

60 Gy al

linfonodo

(2,4 Gy/die)

Es: 25 frazioni sulla pelvi, tecnica VMAT, SIB 2 volumi

Organi e strutture non coinvolte con la 3D vengono irradiate abasse dosi:

n° campi di trattamento

dose integrale

aumenta il rischio di DANNO STOCASTICO

Svantaggi della IMRT

(1)

I primi trattamenti in IMRT richiedevano da 40-45 minuti,oggi sono eseguibili in 15-20 minuti.

Aumenta il tempo di trattamento(> n° di MU da erogare)

Svantaggi dell’IMRT (2)

Nasce l’ IMAT

• Maggior tempo di somministrazione• Maggior criticità nel Set-Up dovuti ai movimenti intra-frazione

(Intensity Modulated Arc Therapy)

Il target è continuamente irradiatomentre la sorgente del fascio ruota attorno al paziente.

IMAT

Trattamenti più veloci e più precisi!

IMAT

Elevati gradienti di dose-> rischio di Geographical Missing

Minor numero di UMMinor rischio di neoplasie radioindotte rispetto all’IMRT

…“siamo a rischio elevato di sbagliarecon altissima precisione”

(J.G. Rosenman)

da IMRT e IMAT..

..nasce l’esigenza dell’IGRT

(Image Guided Radiation Therapy)

“un'area di fondamentale importanza per l'attuazione clinica dell’alta tecnologia sta nella perfetta integrazione fra LINAC e sistemi di

imaging on-board”(D. Jaffray)

IGRT

Come risolvere il problema di Organ Motion e Variazione di Set-up?

-> usare margini ampi, irradiando più tessuto sano?

-> usare margini ridotti, rischiando di omettere il target?

oppure usare l’IGRT!

che consente di:

valutare il Tumore e gli Organi A Rischio sia prima che durante le sedute di RT

valutare variazioni nel riposizionamento

adattare il coach agli spostamenti

riscontrati

migliorare l’indice terapeutico riducendo l’omissione geografica del target e

l’irradiazione dei tessuti sani

IG-IMRT

L’IGRT:- Consente di ridurre il set-up margin- Aumenta la probabilità di copertura del Target

L’IMRT:

- Riduce la dose agli OAR

- Aumenta la dose al PTV

alti gradienti di dose +bassa probabilità di coprire il target

= imprevedibile distribuzione di dose

minor tossicità +maggior dose al tumore =

migliori risultati clinici

IMRT senza IGRT

IMRT + IGRT

Tecnologie IGRT

On Board Imaging

Esempio di match Kv-Kv

On Board Imaging

Esempio di CBCT

Per una buona Radioterapia..

.. è necessario personale Tecnico sempre più preparato

.. è necessaria continua collaborazione fra il personale Tecnico e lostaff medico per raggiungere lo stesso obiettivo!

Dall’IGRT all’Adaptive-RT (ART)

Durante l’IGRT si osservano variazioni anatomiche e funzionali che possono modificare la distribuzione della dose

Obiettivo primario: mantenimento della validità del planning(copertura ottimale del target, risparmio degli OAR)

Obiettivo secondario: “sfruttare” la risposta tumorale per migliorare la distribuzione di dose

ART

ADAPTIVE-RT vuol dire

adattare il trattamento radianteai cambiamenti anatomici che si

verificano nel tempo

ART: campi di applicazione

NeoplasieH&N

NeoplasieProstata

Neoplasie Polmonari

Neoplasie Ginecologiche

La tecnica di radioterapia adattativa si propone dipersonalizzare il piano di trattamento per variazionipaziente-specifiche valutando gli errori sistematici e randomattraverso il feedback delle immagini portali, includendoleanche nel Replanning.

IGRT e ART aumentano la precisione della RT e rappresentano un potenziale per migliorare i risultati clinici

ART

IGRT + ART = IGART

ART-Therapy

nel distretto H&N

Il termine Adaptive-RT è più spesso associato al distretto Testa-Collo perché le variazioni dei profili anatomici sono ben visibili nell’IGRT poiché intercorrono:• Calo di peso• Risposta Locale• Variazioni anatomiche di alcuni Organi a Rischio (Es.: parotidi)

- Nell’era dell’IMRT-VMAT il trattamento ultraconformato e la dose scoplita esigono di monitorare l’anatomia e i volumi irradiati in rapporto agli OAR

- L’ Imaging integrato (CBCT, KV-Image) consente di valutare quotidianamente i cambiamenti dei tessuti molli

ART nel distretto H&N

Obiettivi

o riduzione della dose agli OAR (spec. gh. parotidi)

o migliorare la distribuzione di dose

o trovare una soluzione alle variazioni anatomiche in corso di RT (calo ponderale, risposta di T/N)

Dalla letteratura si è visto che il miglior

timing per fare Replanning nel

distretto H&N è dopo almeno 3

settimane di cura.

ART-therapy: come?

• Scegliere bene il pz. candidabile all’Adaptive

• Effettuando replanning programmati (off-line)

• Utilizzando Tecnologie dedicate:

-> registrazione deformabile

-> software dedicati, sviluppati anche nell’ottica di un replanning quotidiano

qualità dell’ imaging on-board scarsa

Limiti dell’ART

in assenza di softwarededicati è necessaria laripetizione della CT-SIM cheintroduce nuovi errorisistematici

non è time and cost consuming(intesi come risorse umane)

Adaptive-RT oggi: questioni aperte

..Reali benefici clinici dell’ART non sono ancora emersi in termini dirisultati e rapporto costo/efficacia

..Cruciale è la selezione dei pz. che realmente necessitano diReplanning

..Di fatto non c’è ancora evidenza scientifica che il Replanning miglioriin senso clinico o tecnico i trattamenti

.. Ad oggi, date le complessità delle procedure, l’Adaptive-RT non èutilizzata nella pratica clinica di routine e resta ancora inclusanell’ambito di studi clinici.

Adaptive-RT domani: che futuro?

Replanning (quotidiano?) basato non solo su variazioni diforma e volumi, ma anche sulla visualizzazione on-line delladose cumulativa?