Radioterapia: stato dell`arte

Stereotassi
Eva Iannacone
Radioterapia Oncologica
ASST Papa Giovanni XXIII Bergamo
Bergamo, 21 maggio 2016
Stereotassi
stereo + taxis
(Orientamento nello spazio)
Metodica che utilizza un sistema di coordinate
tridimensionale per localizzare piccoli bersagli nel corpo
Stereotassi
Permette di:
• Erogare una dose elevata di radiazioni ad un ben definito
volume target con elevata precisione utilizzando una
singola frazione o un limitato numero di frazioni
• Risparmiare i tessuti sani circostanti per mezzo di un ripido
gradiente di dose
• Raggiungere risultati simili alla chirurgia, specie in lesioni
non accessibili o in pazienti non candidabili a chirurgia
Stereotassi
Stereotactic radisurgery (SRS)
• Singola frazione
• Trattamento di lesioni intracraniche
• Sistema di immobilizzazione dedicato (maschera o casco)
Stereotactic radiotherapy (SRT)
Trattamento a frazioni multiple
Stereotactic body radiotherapy (SBRT)
Trattamento di lesioni extracraniche con un numero
limitato di frazioni (1-8) e con alte dosi per frazione
Stereotassi
«ablation is the same as removal
of a part of biological tissue»
Stereotassi
FASI in cui si articola una procedura stereotassica:
• Immobilizzazione del paziente (frame di immobilizzazione)
• Acquisizione delle immagini con sistema di localizzazione
(frame di localizzazione)
• Pianificazione del trattamento
• Determinazione delle coordinate stereotassiche del centro
del volume bersaglio e suo posizionamentoall’isocentro
dell’acceleratore
• Effettuazione della terapia
Stereotassi
La SRS/SRT/SBRT non è una tecnica!
È una modalità complessa di trattamento che deve avere
determinate caratteristiche raggiungibili con varie tecniche:
3D, IMRT, VMAT, Tomotherapy, Cyber knife, Protontherapy
Stereotassi: sistema di immobilizzazione
INVASIVO
Casco di Leksell
Stereotassi: sistema di immobilizzazione
NON INVASIVO
Stereotassi: sistema di immobilizzazione
NON INVASIVO
Vantaggi:
• Maggiore confort del paziente
• Consentono di effettuare in tempi diversi l’acquisizione delle
immagini diagnostiche, la centratura e l’esecuzione del
trattamento
• Permettono di effettuare trattamenti frazionati
Svantaggi:
• Ridotta accuratarezza di posizionamento (≈1 mm rispetto al
sistema invasivo)
• Necessità di valutare con cura l’errore di set-up al fine di
definire margini adeguati per il CTV
Stereotassi: sistema di localizzazione
• Costituisce il sistema di riferimento
• E’ dotato di markers, la cui locazione viene relazionata a
quella delle strutture interne del paziente
Stereotassi: sistema di localizzazione
Exactrac
Stereotassi: sistema di localizzazione
FIDUCIALS
MARKERS
Stereotassi: centratura
Acquisizione delle immagini
• Sia la TC di centratura che le immagini radiologiche
utilizzate per la definizione del GTV (RMN/PET/TC con
MdC) vengono eseguite con il sistema di
immobilizzazione prescelto
Stereotassi: contouring
Stereotassi: contouring
In stereotassi il PTV (planning target volume) viene
definito senza o con un minimo margine di sicurezza
intorno al GTV (1–2 mm) o al CTV/ITV (Clinical target
volume/Internal target volume).
Stereotassi: tumor motion
Stereotassi: centratura
• Utile la 4DTC di centratura per il trattamento delle
lesioni polmonari e addominali
Stereotassi: 4DCT (ASTT-PG23)
Stereotassi: 4DCT (ASTT-PG23)
Sensore
Compressore
addominale
Stereotassi: 4DCT (ASTT-PG23)
Stereotassi: 4DCT (ASTT-PG23)
Stereotassi: 4DCT (ASTT-PG23)
Stereotassi: 4DCT
Stereotassi: 4DCT
• «AVERAGE»
Stereotassi: 4DCT
Stereotassi: 4DCT
Stereobody
Stereotassi
Stereotassi
LINAC tradizionali
Il LINAC tradizionale viene equipaggiato con:
• Collimatore secondario (collimatori circolari o multileaf)
• Sistema di posizionamento e immobilizzazione del paziente
• Dispositivo stereotassico
Diametro da 10 a 30 mm
Lamelle di 3mm
Stereotassi
LINAC tradizionali o dedicati
Vantaggi
Possibilità di eseguire
trattamenti sia intra che
extracranici
Costi meno elevati
Svantaggi
Minore accuratezza (>1mm)
Poco adatti per irradiazioni
in singola frazione
Stereotassi: pianificazione
Trattamento mediante LINAC con unico isocentro
• Consiste in un set di archi, ciascuno definito da angolo iniziale
e finale del gantry e da una data angolazione del lettino
• Utilizzando collimatori circolari si ottengono isodosi di forma
sferica
Limiti: Irradiando un target di forma non sferica con una tecnica
a isocentro singolo una parte di tessuto normale viene compreso
nella regione di alta dose
Stereotassi: pianificazione
Trattamento mediante LINAC con isocentro multiplo
• Un target con forma non sferica può essere trattato
con una tecnica ad isocentri multipli o utilizzando
collimatori dinamici
Stereotassi
Trilogy/TrueBeam
Consentono di effettuare trattamenti volumetrici ad
intensità modulata in tempi brevi (alto rateo di dose)
Sono dotati di:
• Collimatore multilamellare
• Sistema di verifica delle immagini KV-KV e CBCT
Stereotassi
Gamma knife
Vengono utilizzati fasci di radiazione generati da
201 sorgenti di Co-60 disposte all’interno dell’unità su di
un settore semisferico di 160°x160° che vengono
focalizzati su un singolo punto al centro dell’unità, cui si
fa corrispondere il centro della lesione da trattare.
γ emittenti:
• 1,25 MeV
• emivita di
5,26 anni
Stereotassi
Gamma knife
Leksell 1968
Elekta,1999
Stereotassi
Gamma knife
Collimazione del fascio:
• Per ogni casco, 201 collimatori di tungsteno
definiscono aperture circolari che proiettano all’UCP
uno specifico diametro del fascio.
Stereotassi
Gamma knife
Collimazione del fascio:
Per conformare le radiazioni alla forma del bersaglio
vengono usate varie combinazioni di:
• Diametro di apertura
• Tempi di irradiazione
• Posizioni della testa (posizionamento del bersaglio al
UCP attraverso le tre coordinate assiali (x, y, e z)
• Angolo delle sorgenti
Stereotassi
Gamma knife
Metastasi nel
lobo frontale
Meningioma
Follow-up a
distanza
Stereotassi
Gamma knife
Vantaggi:
Estrema accuratezza: 0,3mm
Adatta per i trattamenti intracranici in singola frazione e solo in
casi selezionati di lesioni del basicranio-collo
Svantaggi:
Non adatta per irradiazione extracranica
Non è possibile eseguire i trattamenti frazionati
Stereotassi
Cyber Knife
• Consiste in un acceleratore lineare (energia 6MV) dotato
di un braccio robotico a 6 gradi di libertà di rotazione
• Il fascio di radiazioni può assumere fino a 100 posizioni per
un massimo di 12 traiettorie per ogni posizione
• Accuratezza spaziale: 0.95 mm
• La localizzazione del bersaglio viene eseguita senza la
necessità del frame stereotassico, utilizzando un sistema di
IGRT che consiste in:
- 2 rivelatori fluoroscopici ortogonali
- 2 tubi a raggi X (Kilovoltaggio) posizionati sul soffitto, con
flat panel su lato opposto del paziente
Stereotassi
Cyber Knife
Stereotassi
Cyber Knife
Vantaggi:
Estrema accuratezza: 0,95mm
Adatta per i trattamenti sia intracranici che intracranici
La posizione del paziente può essere monitorata sia
prima che durante il trattamento (anche con l’ausilio di
markers fiduciali)
Svantaggi:
Costi?
$ 3.2 milioni di dollari per l'acquisto, più $ 0,5-0.740.000
dollari per l'installazione (Kuo et al. 2003)
Stereotassi
Pianificazione
Stereotassi
Stereotactic Body Proton Therapy (SBPT)
Protonbeam radiosurgery
Stereotassi
Stereotactic Body Proton Therapy (SBPT)
Protonbeam radiosurgery
Stereotassi
Stereotactic Body Proton Therapy (SBPT)
Protonbeam radiosurgery
Vantaggi:
Effetto biologico lievemente maggiore (radiazioni al alto LET)
Possibili i trattamenti sia intracranici che extracranici
Svantaggi:
Necessità di controllare le incertezze del range
Necessità di annulare l’organ motion
Controllo del posizionamento ancora in 2D (RX) nella
maggior parte dei centri
Costi elevati
Stereotassi
Applicazioni cliniche
Encefalo (lesioni maligne, benigne, malformazioni
artero-venose)
Polmone (tumori primitivi e metastasi)
Fegato (tumori primitivi e metastasi)
Altre indicazioni:
Metastasi linfonodali
Recidive di tumori della prostata
Tumori spinali
Secondarismi surrenalici ecc.
Stereotassi
Frazionamento
BED (Dose biologica efficace)
E’ la dose biologica teorica che produce un dato
isoeffetto sulle cellule.
Il calcolo della BED è utilizzato nella pratica clinica
per confrontare o eguagliare diversi regimi di
frazionamento.
Stereotassi
RADIOBIOLOGY
SF = e-(αD+βD2)
4R Withers
REOXIGENATION
REPAIR
REDISTRIBUITION
REPOPULATION
(RADIOSENSITIVITY)
Stereotassi
TUMORI POLMONARI
PROTOCOLLO LOMBARDO «GLOSTER»
Criteri di inclusione:
• NSCLC T1-T2a (<5cm) N0 M0, non candidabili o che rifiutano chirurgia
e Nodulo unico non bioptizzato ma in accrescimento in 2 TC successive o PET+
• Pazienti oligometastatici con malattia controllata e 1/3 lesioni metastatiche
(<5cm)
• IK ≥70
• Documentazione radiologica eseguita entro 8 settimane
End point:
• efficacia e tollerabilità (CTCAVv4)
• risposta radiologica, PFS, LPFS, OS
Stereotassi
PROTOCOLLO LOMBARDO «GLOSTER»
Sede
Frazioname
nto
Dose
totale
BED
α/β10
CENTRALI
10Gy X 5fx
50Gy
100
7,5Gy x 8fx
60Gy
105
12Gy x 4fx
48Gy
106
15Fy x 3fx
45Gy
112
18Gy x 3fx
54Gy
151
20Gy x 3fx
60Gy
180
PERIFERICHE
Stereotassi
PROTOCOLLO LOMBARDO «GLOSTER»
GRAZIE PER L'ATTENZIONE
RADIOTERAPIA