Novel Radiotherapy Approaches. Κ. Τσαμασιώτη Ακτινοθεραπευτής ΟγκολόγοςΝοσ. «ΥΓΕΙΑ» HellenicMultidisciplinary Conference on Head & Neck Cancer

Transcript

1 Novel Radiotherapy Approaches Κ. Τσαμασιώτη Ακτινοθεραπευτής ΟγκολόγοςΝοσ. «ΥΓΕΙΑ» HellenicMultidisciplinary Conference on Head & Neck Cancer

2

3 Radiotherapy Treatment of diseases utilizing ionizing radiation beams of ionizingradiation (external beam radiotherapy) radioactive sources inserted into the tissues (interstitial brachytherapy) or in body cavities(intracavitary brachytherapy) Deliver as high a radiation dose to a tumor as possible Minimize the dose to normal tissues

4

5 Από το 2D 3D Conformal IMRT

6 Από το 2D 3D 2D APPA PDmax 50Gy /2Gy 3D 3 Fields PDmax > 50Gy

7 Από το 3D Conformal IMRT

8

9

10

11 Το IMRT ή Ακτινοθεραπεία Διαμορφούμενης Έντασης είναι μια τεχνική που επιτρέπει την ταύτιση της περιοχής υψηλής δόσης με την περιοχή του όγκου Το IMRT είναι μια εξέλιξη της τρισδιάστατης σύμμορφης ακτινοθεραπείας Μπορεί ναδημιουργήσει πολύπλοκουςκαι κοίλουςστόχους Μπορεί ναπροστατέψει καλύτερα τους υγιείς ιστούς Αυτό επιτρέπει την αύξηση της δόσης Μπορεί να βελτιώσει την ομοιογένεια και τη συμμορφία της δόσης Επιτρέπει την εφαρμογή του ταυτοχρόνου boost (Simultaneous integrated boost)

12 Optimization = dialogue of coverage vs. constraints

13 Κλινικά Σημαντικό; Applications Intentionally inhomogeneous dose distributions Coverage of concave PTV with better sparing of OAR Better coverage of tumors near critical structures Re-irradiation Compensation of plans Examples SIB Prostate (rectum) Head & neck (spinal cord) Nasopharyngeal, prostate Head & neck Brachytherapy Συμβατικές δόσεις με μικρότερη τοξικότητα Μεγαλύτερες από τις συμβατικές δόσεις χωρίς αυξημένη τοξικότητα

14 Συμβατική Ακτινοθεραπεία Παράδειγμα : H & N

15 3D Conformal

16 IMRT Simultaneous integrated boost

17 3D Conformal IMRT

18 Επιστημονικά δεδομένα : 4 RCT Study Organ IMRT / non-imrt Primary endpoint Other endpoints IMRT Non-IMRT p Nutting 2011 (PARSPORT) oropharynx hypopharynx 47 / 47 Xerostomia 2 (2y) Acute fatigue 2y OS 29% 74% 78% 83% 41% 76% > 0,001 0,002 NS Kam 2007 nasopharynx 28 / 28 Xerostomia 2 (1y) 39% 82% 0,001 Gupta 2012 Rathod 2013 oropharynx hypopharynx larynx 32 / 28 Acute xerostomia 2 Xerostomia 2 (2y) SC fibrosis (2y) 3y OS QOL 59% 23% 14% 71% better 89% 59% 56% 68% 0,003 0,02 0,005 NS <0,05 Pow 2006 nasopharynx 46 / 50 Saliva flow QOL better better 0,002 <0,001

19 meta-analysis 8 studies participants,1541 patients in the IMRT group & 2029 in the 2D-RT or 3D-CRT group IMRT group better 5-year OS and tumor LC late xerostomia significantlylowerwith IMRT radiation-induced chronic toxicities rate of trismus and temporal lobe neuropathy also significantly lower in the IMRT group

20 Reirradiation Reirradiation in H&N : favorable outcome but increased toxicity IMRT has been shown to reduce toxicity and improve disease control. Novel radiotherapy techniques, including SBRT, are under active study TOXICITY

21 Μειονεκτήματα του IMRT Επιτακτική ανάγκη για ακριβή σχεδιασμό Ανάγκη για IGRT High doses in close proximity of OAR Higher risk of injury Low dose bath Κόστος

22 Conventional RT Dose coverage Cgoes beyond the target IMRT High doses EXACTLY track the target!!

23 Από το IMRT VMAT

24 Classic IMRT Step and shoot Sliding window Rotational IMRT VMAT Tomotherapy

25 IMRT vs. VMAT Ίδια κάλυψη του PTV, παρόμοια ομοιογένεια και συμμορφία Ανάλογη αποτελεσματικότητα στην προφύλαξη των υγιών ιστών Μικρότερη συνολική μέση δόση στο σώμα με το VMAT σε κάποιες μελέτες IMRT 15min VMAT 1-3min

26 Συμπεράσματα IMRT / VMAT To IMRT / VMAT είναι εξελιγμένες τεχνικές που έχουν δοκιμαστεί περιορισμένα σε τυχαιοποιημένες μελέτες - μειωμένη τοξικότητα (Η&Ν) - OS : λίγα δεδομένα Η χρήση τους πρέπει να γίνεται με προσοχή και να εξατομικεύεται, ζυγίζοντας τα υπέρ και τα κατά, ανάλογα με το μέρος του σώματος, τα χαρακτηριστικά του ασθενούς και το σκοπό της θεραπείας Είναι πιο πολύπλοκες, δαπανηρές και απαιτητικές σε χρόνο, ανθρώπινο δυναμικό, εκπαίδευση και μέσα Δε χρειάζονται όλες οι θεραπείες το υψηλότερο επίπεδο ακρίβειας που μπορούμε τεχνολογικά να επιτύχουμε και οικονομικά να αντέξουμε

27 Image-Guided Radiotherapy (IGRT) Απεικονιστικά Καθοδηγούμενη Ακτινοθεραπεία Ο συνδυασμός Διαγνωστικής τρισδιάστατης απεικόνισης με Υψηλή συμμορφία στη χορήγηση της θεραπείας σε ένα μηχάνημα με σκοπό την απόλυτη ακρίβεια

28

29 IGART Image Guided Adaptive Radiation Therapy

30 The Future of Radiotherapy? Personalised Radiotherapy Individualised plan Image-guided RT Plan adaptation as required Image Guided Adaptive Radiation Therapy

31 Η CT σχεδιασμού προ θεραπείας είναι μόνο μια στιγμή ενός δυναμικού / ετερογενούς βιολογικού συστήματος Συνεχώς αλλαγές από μέρα σε μέρα στην : Θέση του ασθενούς Κίνηση των οργάνων Ανταπόκριση του όγκου That s way we desperately need adaptation

32

33 Reduction in systematic error Reduction in treatment margins Reduction in dose to critical structures Reduction of toxicity

34 Large Tumor Regression Substantial tumor reduction during treatment Allowed head to roll clockwise inside the mask Tumor Regression Patient Centerline >7-mm Lateral Systematic Error and 5 o Roll

35

36

37 Plan of the day

38 Biologically targeted adaptive therapy Adaptive RT Modifying original prescription based on up-to-date biological information of the target ( response?) Further reduction in target volume C. Ling et al. IJROBP Vol. 47 No. 3 p551, 2000

39 Στερεοταξία Stereo = 3 dimensional space & Taxis = to arrange

40 Stereotactic radiosurgery = SRS Brain 1 session Stereotactic body radiotherapy = SBRT Body Fractionated (1-5 sessions) Fractionated stereotactic radiotherapy = FSRT Body & Brain Fractionated Small number of fractions High dose per fraction High biological dose (ablative) High precision / advanced imaging procedure Extremely conformal dosimetry with sharp gradients from high to low dose regions SRT is the result of technological advances in patient/tumor immobilization, image guidance, and treatment planning and delivery.

41 SRT modalities Gamma knife LINAC Cyberknife Tomotherapy

42 Gamma Knife Designed for brain tumors (4mm 4cm target) 192 cobalt sources, gamma rays Energy : 1,25MeV Helmet 1(-3) session Isocentric

43 Cyberknife o Brain & body o Energy 6MV o Robotic table and accelerator arm o Image guidance tracking o Frameless o Non isocentric o Several degrees of freedom o No posterior beams o Long treatment times

44 Tomotherapy Irradiation delivered slice-by-slice Beam rotates around the body of the patient and simultaneously the treatment couch moves into the gantry

45 Cranial Malignant (gliomas, brain metastases) Benign (acoustic neurinomas, pituitary adenomas, arteriovenous malformations, trigeminal neuralgia, Parkinson, seizures etc.) Clinical indications meningioma Extracranial Lung Abdomen : liver, pancreas, kidney, adrenal glands Spinal / Paraspinal Oligometastases AVM

46 FSRT Fractionated Stereotactic Body & Brain Radiation Therapy

47 No RCT Most evidence on lung SBRT SABR has achieved primary tumor control rates and overall survival, comparable to lobectomy and higher than 3D-CRT in nonrandomized and population-based comparisons in medically inoperable or older patients STARS : Stereotactic Ablative Radiotherapy (SABR) in Stage I Non-small CellLung Cancer PatientsWho Can Undergo Lobectomy Currently recruiting 50Gy in 4 fractions for central tumor, or 54Gy in 3 fractions for peripheral tumor Primary endpoint : OS ROSEL : closed prematurely because of poor accrual

48 20Gy x 3fr 12Gy x 5fr 6Gy x 10fr

49 Oligometastases Standard treatment for metastatic Ca = systemic therapy Subset of patients with limited metastatic sites (oligometastatic) = local treatment? (SBRT ) Oligometastatic Definition: A limited number of clinically detectable metastatic tumours where the extent of disease exists in a transitional state between localized and widespread systemic disease

50 Brain metastases 7Gy x 5fr 8Gy x 5fr 3Gy x 8fr as a boost to WBRT

51 Adrenal metastasis 12Gy x 3fr 4Gy x 4fr 5Gy x 5fr

52 Respiratory Motion Control forced shallow breathing with abdominal compression accelerator beam gating with the respiratory cycle dynamictumor tracking withfiducials active breathing control (ABC)

53 Active Breathing Control

54 Breast Cancer Treatment

55

56 HDR Brachytherapy Ir192

57 Image-Guided Adaptive Brachytherapy

58 Protons

59 παιδί 5 ετών με πρωτοπαθή όγκο εγκεφάλου Protons: no low dose bath to entire brain

60 Medulloblastomain children

61 Καρκίνος προστάτη

62 Περισσότερα δεδομένα : οφθαλμικό μελάνωμα

63 Guidelines for proton therapy o Υποσχόμενα έχοντας υπόψη την κατανομή της δόσης o Αποδεδειγμενο όφελος : μεγάλα οφθαλμικά μελανώματα, χόρδωμα / χονδροσάρκωμα, αδενοκυστικό καρκίνωμα o Εγκεκριμένες εφαρμογές : όγκοι εγκεφάλου (και άλλοι όγκοι) σε παιδιά, όγκοι δίπλα στο Ν.Μ., κάποιες επανακτινοβολήσεις o Για τις περισσότερες περιοχές δεν υπάρχουν αρκετά δεδομένα συνιστάται η συμμετοχή σε κλινικές μελέτες και εξατομικευμένη προσέγγιση

64 MR Guided Radiotherapy Philips, Elekta ViewRay

65 Ευχαριστώ!