Azienda Sanitaria Locale Roma H
Polo Ospedaliero H2
U.O.C. di Chirurgia Generale
Presidio Ospedaliero
«San Giuseppe» Albano Laziale
Direttore: Dr. Alessandro Cefaro
L’ipertermia In Oncologia
Ing. Silvia Ciampa
Ipertermia in oncologia
 Razionale biologico
 Tecnologia
 Risultati clinici
L'ipertermia in oncologia
Applicazione terapeutica del calore che comporta un
aumento controllato della temperatura di un target nel
range
41°- 43°C per 60 min
Razionale Biologico
• Effetto citotossico diretto
•
l’efficacia della radioterapia
•
l’efficacia della chemioterapia
Razionale Biologico
Effetto citotossico diretto
→
Denaturazione proteica
→
Ambienti ipossici, a basso pH,
80%
privi di nutrienti più sensibili al
calore
→
Efficace da sola T>=43°C
→
Non abbastanza efficace da
sola T<43°C
60 min
Raaphorst (1984): V79 cells in vitro
Razionale Biologico
Ipertermia e radioterapia
IPERTERMIA ( 41- 43°C)
Aumento flusso sanguigno
Inibizione del DNA
repair
Aumento dell’ossigenazione
HT
RT più efficace
BRCA2
Ipertermia e radioterapia
RT dose (Gy) →
“shoulder
RT dose (Gy) →
”
RT
fraction
surviving
cells
↓
RT
fraction
surviving
cells
↓
potentially lethal
DNA damage
no
shoulder
RT + HT
Danni potenzialmente letali diventano letali
Ipertermia e radioterapia
RT
Ipertermia e radioterapia
HT+RT
RT
Ipertermia e radioterapia
HT+RT
Higher
tumor control
unchanged RT dose
RT
Ipertermia e radioterapia
HT+RT
Unchanged
tumor control
for lower RT dose
REIRRADIATION
RT (e.g.Chest wall
recurrences)
Tipico piano di trattamento
RT+HT
RT
HT
week 1
2
3
Termotolleranza:
- si sviluppa dopo 4-8 ore;
- dura 2-3 giorni
4
5
Tipico piano di trattamento
RT+HT
RT
HT
week 1
2
3
4
5
Ipertermia e chemioterapia
IPERTERMIA ( 41- 43°)
Aumento flusso
sanguigno
Aumento permeabilità
di membrana
Aumenta l’uptake del
farmaco CT nel target
Ipertermia e chemioterapia
40%
SURVIVING %
5%
SURVIVING %
60 min
Urano M., Thermochemotherapy, 1994
Tipico piano di trattamento
CT+HT
HT
CH
week
1
2
3
4
5
Dove in Italia?
ORDINE MAURIZIANO
Torino - 1998
IRCC CANDIOLO
Torino – 2012
OSPEDALE BUSINCO
Cagliari - 2007
AZIENDA OSPEDALIERA
UNIVERSITARIA INTEGRATA
Verona
OSPEDALE SAN CAMILLO-FORLANINI
Rome - 2009
Dove nel mondo?
United States
Chech. Rep.
Switzerland
Israel
Organizzazioni Internazionali
European Society for hyperthermic Oncology
Society for Thermal
Medicine
Tecniche di riscaldamento
RADIOFREQUENZA
IPERTERMIA
CAPACITIVA
IPERTERMIA
RADIATIVA
ULTRASUONI
HIFU
High
focusing
ultrasound
T =60-90°C
ABLAZIONE
TERMICA
Tecniche di riscaldamento
GENERATORE (RF)
APPLICATORE:
TRASFERIMENTO DI POTENZA (Q) AL PAZIENTE
Bioheat equation
MONITORAGGIO REAL-TIME DELLA
TEMPERATURA IN:
TARGET E AREA CIRCOSTANTE
TESSUTOINCREMENTO
SANO
DI TEMPERATURA
CONDUZIONE
PERFUSIONE
POTENZA
TRASMESSA
PROFONDITA’ DI PENETRAZIONE
Ipertermia radiativa
70/100 MHz
PROFONDA
434/915 MHz
SUPERFICIALE
FREQUENZA
Ipertermia radiativa
 Ipertermia radiativa SUPERFICIALE
 Ipertermia radiativa PROFONDA
Ipertermia radiativa SUPERFICIALE
APPLICAZIONI:
• Tumori del testa-collo
• Tumore al seno
• Melanoma
TRATTAMENTI:
•
•
•
HT + RT
HT + CH
HT + CH + RT
Trattamento
DEFINIZIONE AREA DA TRATTARE
POSIZIONAMENTO SONDE DI TEMPERATURA
POSIZIONAMENTO APPLICATORE
MONITORAGGIO REAL TIME DELLA
TEMPERATURA
T(°C)
TEMPO
Ipertermia radiativa SUPERFICIALE
APPLICATORI POSIZIONATI IN CORRISPONDENZA DEL TARGET
 MICROSTRISCIA
 GUIDE D’ONDA
Ipertermia radiativa
 Ipertermia radiativa SUPERFICIALE
 Ipertermia radiativa PROFONDA
Ipertermia radiativa PROFONDA
APPLICAZIONI:
•
•
•
•
•
Cervice uterina
Vescica
Prostata
Retto
Sarcomi
TRATTAMENTI:
•
•
•
HT + RT
HT + CH
HT + CH + RT
Ipertermia radiativa PROFONDA
PRINCIPIO DI FUNZIONAMENTO:
VARIANDO LE ALIMENTAZIONI DEGLI APPLICATORI LA
POTENZA ELETTROMAGNETICA VIENE
FOCALIZZATA NEL TARGET
Ipertermia radiativa PROFONDA
PRINCIPIO DI FUNZIONAMENTO:
VARIANDO LE ALIMENTAZIONI DEGLI APPLICATORI LA
POTENZA ELETTROMAGNETICA VIENE
FOCALIZZATA NEL TARGET
BLADDER
BLADDER
CERVIX
CERVIX
RECTUM
RECTUM
WATER BOLUS
Ipertermia radiativa PROFONDA
Ipertermia radiativa PROFONDA
Waterbolus
applicator
( acqua distillata a 15 °C)
VESCICA
VAGINA
RETTO
SONDE DI
TEMPERATURA
MULTISENSORIALI
NELLE CAVITA’
NATURALI
MONITORAGGIO REAL TIME DELLA
TEMPERATURA
Alcuni risultati clinici
IPERTERMIA SUPERFICIALE
I.
II.
III.
Tumore al seno
Tumori del testa- collo
Melanoma
IPERTERMIA PROFONDA
I. Tumore della cervice uterina
II. Tumore della vescica
III. Tumore del retto recidivante
IV. Sarcoma dei tessuti molli
RT+HT
Tumore al Seno
International Journal of Radiation Oncology, Biology, Phisics, 1996
Vernon et al., Londra
 trial di fase III
 306 pazienti
 Tumore al seno
- avanzato primario (inoperabile)
- recidivante
RISULTATI
CONTROLLO LOCALE
RT + HT
RT
No tossicità acuta o a lungo termine
47%
20%
RT+HT
Tumore al Seno
International Journal of Hyperthermia, 2010
Oldenborget al., Academic Medical Center Amsterdam
trial di fase II
78 pazienti
 Tumore recidivante
 Trattamento primario: chirurgia + RT
 Trattamento adiuvante: re-RT +HT
RISULTATI
3 anni
6 anni
78%
66%
65%
49%
Overall Survival
Local Control
RT+HT
Tumore Testa-Collo
International Journal of Radiation Oncology, Biology, Phisics, 1993
Valdagni e Amichetti, Ospedale S.Chiara di Trento
trial di fase III
 41 pazienti
 tumori IV stadio inoperabile
RISULTATI
SOPRAVVIVENZA
RT + HT
50%
RT
9%
No tossicità acuta o a lungo termine
RT+HT
Melanoma
Lancet 1996
Overgaard et al.,Aarhus -Danimarca
trial di fase III
70 pazienti, 134 lesioni
 melanoma maligno
- recidivante
- metastatizzante
RISULTATI
CONTROLLO LOCALE
RT + HT
RT
No tossicità acuta o a lungo termine
RT+HT
Tumori Superficiali
Journal of clinical oncology, 2005
Jones et al., Duke Universtity Medical Center –Durham , North Caroline
trial di fase III
122 pazienti
 Tumori superficiali recidivanti : testa collo, seno,melanoma
RISULTATI
CR
RT
RT+HT
66%
42%
No overall survival benefit was seen.
RT+HT
Tumori Regione Pelvica
Dutch Deep Hyperthermia Trial
Lancet 2000
Van der Zee et al., Rotterdam, Amsterdam, Utrecht -Netherlands
trial di fase III
358 pazienti
 Tumori localmente avanzati della regione pelvica
- cervice
- vescica
- retto
RISULTATI
RT+HT
Tumori Regione Pelvica
Dutch Deep Hyperthermia Trial
Lancet 2000
Van der Zee et al., Rotterdam, Amsterdam, Utrecht -Netherlands
70%
51%
27%
45%
Follow up
12 anni
Franckena et al IJROBP 2008
RT + HT
RT
37%
20%
RT+HT
Tumore del retto
International Journal of Hyperthermia, 2012
Schroeder et al.University Hospital Tuebingen, Germany
trial di fase III
106 pazienti
 Tumore del retto localmente avanzato
 RT+ CT +/- HT Neoadiuvante
RISULTATI
RT+CT
RT+CT+HT
57%
35%
16%
6%
pCR
Chirurgia preservante lo
sfintere
CT+HT
Tumore alla Vescica
Clinic Oncol 2003
Colombo et al., San Raffaele di Milano
trial di fase III
83 pazienti
 Tumori superficiali di intermedio ed elevato rischio
 MMC (Mitomycina C)
RISULTATI
CH+HT
CH
17%
53%
57%
Chemo+HT
15%
Chemo only
In 3 years bladder cancer has returned in
17% for CH+HT, 57% for CH
This is triple 10-year survival:
53% for CH+HT, 15% for CH
CT+HT
Sarcoma dei Tessuti Molli
Lancet 2010
Issels et al. Multicentre study
 trial di fase III
 340 pazienti
 Tumore localmente avanzato ad alto rischio
 Chemioterapia pre e post operatoria EIA ± HT
 EIA: Etoposide, adriamycin, ifosfamide
RISULTATI
SOPRAVVIVENZA
SENZA RECIDIVE
Risultati trial di fase III
CR
RT+ HT
1,5< TER <5
CT+ HT
2,5< TER <3,5
Ongoing Trials
Hyperthermia European Adjuvant Trial (HEAT) for pancreatic cancer
Ludwig-Maximilians - University of Munich
Neoadjuvant Chemoradiation With 5-FU(or Capecitabine) and Oxaliplatin
Combined With Hyperthermia in Rectal Cancer (HyRec)
University of Erlangen-Nürnberg Medical School
Hyperthermia and Proton Therapy in Unresectable Soft Tissue Sarcoma
(HYPROSAR)
Paul Scherrer Institute, Villigen,Switzerland
Effectiveness and Safety of the Simultaneous Radiotherapy
and Hyperthermia After Transarterial Chemoembolization in Hepatocellular
Carcinoma Patients Combined With Portal Vein Tumor Thrombosis
Samsung Medical Center
Phase 1/2 Study of ThermoDox With Approved Hyperthermia in
Treatment of Breast Cancer Recurrence at the Chest Wall
CELSION
Ongoing research
Treatment Planning System
1. IMAGING (CT SCAN) IN
POSIZIONE DI TRATTAMENTO
2. SEGMENTAZIONE
3. SIMULAZIONE DELLA
DOSE (SAR E TERMICA)
4. OTTIMIZZAZIONE
Treatment Planning System
SUPERFICIALE
OBIETTIVO:
VALUTARE L’OTTIMALE
POSIZIONAMENTO DEL/DEGLI
APPLICATORI
PROFONDA
OBIETTIVO:
VALUTARE L’OTTIMALE SETTING (FASE E
AMPIEZZA) DELL’ARRAY PER UNO
SPECIFICO PAZIENTE
Ongoing research
Liposomi Termosensibili
Thermally Sensitive
Liposomes
+
Doxorubicin
Phase III trial of ThermoDox® in hepatocellular carcinoma
Phase II trial of ThermoDox® in recurrent chest wall breast cancer
Conclusioni
Ipertermia
 Aumenta l’efficacia della radioterapia e della chemioterapia
in termini di risposta e sopravvivenza
 Molto efficace sui tumori per cui la RT da sola non basta (recidive)
 Non comporta tossicità acuta o a lungo termine
Grazie per l’attenzione
Ing. Silvia Ciampa
[email protected]
Parametri per la valutazione del
trattamento di ipertermia
Heating up
period
Steady state
• 41-42 °
• 60 min
TEMPERATURE VOLUME HISTOGRAM (TVH)
% Volume del
tumore che ha
raggiunto T
Temperatura
RT+HT
Tumore al Seno
International Journal of Radiation Oncology, Biology, Phisics, 1996
Vernon et al., Londra
 trial di fase III
 306 pazienti
 carcinoma mammario superficiale
- avanzato primario (inoperabile)
- recidivante
RISULTATI
CR
RT
0.6
RT+HT
0.63
0.57
0.31
advanced primary
recurrent
Razionale
Sequenzialità trattamento RT + HT
TER
ORE TRA I TRATTAMENTI
Razionale
Sequenzialità trattamento RT + HT
TER
Tumore:
Ottimale simultanee
Tessuti normali:
Ottimale sequenziali
ORE TRA I TRATTAMENTI
RT+HT
Tumore al Seno
Clinical Cancer Research , 2005
Jones et al., Duke Universtity Medical Center –Durham , North Caroline
 trial di fase II
18 pazienti
 Tumore al seno localmente avanzato
 terapia neoadiuvante RT+CT+HT
RISULTATI
78%
50%
33,3%
16.70%
Complete
Response
Partial
Response
Stable
Desease
SURVIVAL
(11 mesi)