IGRT LUCI e OMBRE M Palazzi F Bracco

IGRT: LUCI e OMBRE M. Palazzi, F. Bracco s. c. Radioterapia A. O Niguarda Ca’Granda- Milano

CONFRONTO DRR – EPID: solo controllo geometrico (SET UP) -immagine di bassa qualità risolutiva dovuta a limitato numero pixel (a scalini) -diversa scala di grigi -maggiore risoluzione e nitidezza -risente divergenza fascio (ingrandimento)

IMAGE GUIDED RT POSSIBILITA’ DI VEDERE, PRIMA DI OGNI SEDUTA, LE STRUTTURE OSSEE, IL TUMORE, GLI ORGANI A RISCHIO, I LORO RAPPORTI RECIPROCI E DI CORREGGERE CON PRECISIONE MILLIMETRICA IL SET-UP POSSIBILITA’ DI ANALIZZARE IL MOVIMENTO INTER- E INTRAFRAZIONE DI TUMORE E O. A. R. E LE LORO VARIAZIONI DI VOLUME

IGRT LA IGRT NON E’ UNA NUOVA TECNICA IN SE’, MA RAPPRESENTA LO STRUMENTO EFFICACE PER UNA PERFETTA APPLICAZIONE DELLE TECNICHE RADIOTERAPICHE PIU’ PRECISE E SOFISTICATE

CONE BEAM CT Tubo a raggi X (k. V) associato ad un pannello detettore montato sul LINAC La k. VCBCT consente la ricostruzione di una CT volumetrica con i dati acquisiti durante una singola rotazione attorno al pz. Consente l’ acquisizione di radiografie, di fluoroscopia e di immagini di “motion view”. Possibilità di matching tra CT sim e CBCT loc secondo tre algoritmi: bone, grey scale, manual.

CBCT

MATCHING CONE BEAM CT -affinità tra le due serie di immagini -possibilità di precisione <1 mm -visualizzazione delle strutture anatomiche e dei volumi definiti in sede di pianificazione

IGRT(CBCT) Verifica molto precisa (decimi di mm) del set-up del pz tramite algoritmi automatici di matching (ma anche in manual mode); precisione e qualità immagine nettamente superiore a EPID (Verellen et al. Rad. & Onc 86 2008 4 -13). Ciò si traduce in: - possibilità riduzione set-up margins -> ridotta esposizione OAR -> ridotta tossicità - possibile dose escalation - ridotto rischio geographic miss

Visualizzazione diretta degli organi , tumore, strutture ossee, dei loro rapporti e spostamenti reciproci. Possibilità di estendere le indicazioni della RT. Input ad una rivisitazione delle schedule di trattamento. IMRT + IGRT -> maggiore risparmio tessuti sani -> accelerazione trattamenti -> ridotto ripopolamento nelle neoplasie a rapida crescita (Velleren et al, Kim JJ et al Nat Rev Can 2005; 5: 51625).

Possibilità di non “seguire” più il set-up geometrico. RT che “segue” il target; il trattamento si adatta alla posizione reale di target e OAR (Xing L et al. Med Dosim 2006; 31: 91 -112). Adaptive. RT (Wong T et al. Swedish Canc Inst, USA) Set-up margins tendenti al minimo IM personalizzati e non standardizzati (Raj S et al. Rad & Onc 90, 2009: 312 - 17)

CONE BEAM CT Sistema che consente di non esporre il paziente a dosi elevate. Prendendo come riferimento due verifiche portali EPID (0° e 90°), la CBCT risulta favorevole sia in termini di dose assoluta che di dose efficace (AAPM Task Group 75 Med Phys 34, Oct 2007) PROSTATA PELVI ORL EPID 0 e 90° = 2 CBCT 85 m. Gy vs 40 m. Gy EPID 0 e 90° = 3 CBCT 85 m. Gy vs 25 m. Gy EPID 0 e 90° = 15 CBCT 60 m. Gy vs 3 -4 m. Gy Carbonini C, Brambilla MG, Bracco F, Palazzi M, Torresin A (AIFA 2009)

CBCT (indicazioni elettive) Trattamento di bersagli soggetti a movimento Trattamento di lesioni in sedi critiche Ritrattamento Integrazione con IMRT Stereotassi body (non più body- frame) Trattamenti con giunzioni complesse

CBCT WORKFLOW Pianificazione: setup margins ridotti, gradienti elevati, ipofrazionamento Setup del pz CBCT prima della seduta Correzione di ogni variazione indicata TRATTAMENTO Nuova CBCT Extra time 10 - 12 min (Grills IS et al. W. Beaumont Hosp. USA)

IGRT PROSTATA

IGRT (CBCT) prostata • • Valutazione variazioni di set-up Valutazione organ- motion inter- e intrafrazione (Boda-Heggeman et al Rad Onc 2008, 3: 37 Feng X et al Radioth & Onc 89, 2009: 311 - 19) PLAN RE-OPTIMIZATION Raj L et al. Rad & Onc 90 (2009): 312 - 17 Pos F The Nederland Cancer Inst.

RIPIANIFICAZIONE DI TRATTAMENTO PER CA PROSTATICO DOPO 5 CBCT ESEGUITE NEI PRIMI 5 GIORNI DI TERAPIA

CBCT (PROSTATA) ESEMPIO DI REDEFINIZIONE DEL PTV CON RIDUZIONE DEL MARGINE DI SET-UP DOPO 5 CONE BEAM CT

IGRT (scarsa utilità) TRATTAMENTI A SCOPO PALLIATIVO TRATTAMENTI SU AMPI VOLUMI PZ SCARSAMENTE COLLABORANTI RT DI LESIONI INTRACRANICHE (? )

IGRT Per il paziente La durata della seduta si dilata. Extra- time più di 12 minuti e durata totale di alcuni trattamenti (es. SBRT) fino a 30 minuti (W. Beaumont Hosp. USA). E’ necessaria una maggiore compliance e quindi selezione accurata dei pz da sottoporre a trattamenti sofisticati di IGRT.

ESPOSIZIONE Per i trattamenti ipofrazionati l’utilizzo corretto della CBCT è intuitivo; Non accettabile l’utilizzo eccessivo della CBCT; probabile esposizione dei tessuti sani ad una dose maggiore rispetto al risparmio dovuto alla maggiore qualità del trattamento (AAMP TG). Definire numero di CBCT statisticamente rappresentativo dell’ intero trattamento ( CBCT nei primi 5 - 10 giorni) e riottimizzare sulla base dei dati ottenuti (Schulze D et al. Radioth & Onc. 90, 2009: 367 - 76. Pos F. The Ned. Canc. Inst)

IGRT Per il personale: Più tempo del fisico per QA, ripianificazione, ecc Più tempo del medico: presenza alla consolle della CBCT, analisi dati, ripianificazione Maggiore impegno del TSRM Necessari corsi di aggiornamento aggiuntivi

IGRT E’ necessaria assistenza tecnica molto onerosa in termini di costi e tempo (fermi macchina) MANUTENZIONE ORDINARIA E ASSISTENZA LINAC MANUTENZIONE E ASSISTENZA SISTEMA CBCT Qualità imaging Affidabilità software per matching

IGRT INOLTRE: Archiviazione dati pesante Gestione sistemi informatici complessa Necessità di programmi di QA specifici Oneri economici pesanti per A. O. , ma aumento di procedure che richiedono tempi lunghi-> meno pz trattati

Trattamenti convenzionali: ? Aspettative attuali: Superamento definitivo simulazione tradizionale: verifica isocentro non più rispetto alle strutture ossee, ma rispetto a tutte le strutture anatomiche Comparazione tra modalità affini senza la “mediazione dell’imaging tradizionale. Verifica “on line”dell’adeguatezza dei volumi d’interesse pianificati. Verifica precisione nel set-up del pz

Trattamenti convenzionali: ? 4 -6 CBCT nei primi giorni di trattamento (rappresentative ? ) FF PLAN RE-OPTIMIZATION; POSSIBILE RIDUZIONE MARGINI -> RIDUZIONE TOSSICITA’ ANALISI CRITICA DATI OTTENUTI IN TERMINI DI VARIAZIONI SET-UP ? NON PIU’ ESPANSIONE STANDARD CTV; MARGINI PERSONALIZZATI.