Νέες τεχνικές στην ακτινοθεραπεία του καρκίνου του πνεύµονα. Aκτινοχειρουργική µε τη µέθοδο CyberKnife

Transcript

1 Νέες τεχνικές στην ακτινοθεραπεία του καρκίνου του πνεύµονα. Aκτινοχειρουργική µε τη µέθοδο CyberKnife Κοσµάς Ε. Βερίγος Ακτινοθεραπευτής - Ογκολόγος Διευθυντής Ακτινοθεραπευτικού Ογκολογικού Τµήµατος 401 ΓΣΝΑ Συνεργάτης Ακτινοθεραπευτικού Ογκολογικού Τµήµατος ΙΑΣΩ

2

3 Ακτινοθεραπευτική Ογκολογία είναι η ιατρική ειδικότητα που χρησιµοποιεί ιονίζουζες ακτινοβολίες εναντίον ζωντανών κυττάρων (φυσιολογικών + παθολογικών)

4 Treating the tumor is easy Select a high enough dose to kill it Unfortunately though, we never have the luxury of just treating tumor, as it is always surrounded by and mixed with normal tissue It is the normal tissue which is the challenge Prof. Basil Hillaris

5

6 87 yo WF, T2 lesion RUL, bx=adenoca, PET SUV=16.92 at lesion, medically inoperable EBRT 70 Gy/35fx Pre-RT CT 28/4/04 Post-RT scan of 7/4/10

7

8 From: Principles and Practice of Radiation Oncology, 4 th edition, C. Perez, L. Brady, E. Halperin and R Schmidt-Ullrich, editors, 2004

9 Conventional Radiotherapy

10 3D conformal radiation therapy

11

12 Intensity modulated radiation therapy (IMRT)

13 Bronchus Pulmonary Vein Lung Esophagus Chestwall Cord Skin

14

15 Local Progression-Free Survival Is a Function of Dose ~ 84 Gy would be needed for ~ 50% local progression - free survival in 30 months Mehta M, Manon R. Sem Oncol. 2005;(Suppl 3):s25 s34.

16 Stage I NSCLC: Spectrum of Health Medically Operable High risk Operable Medically Inoperable Lobectomy SBRT

17 3-5 Year Survival in Early Stage Lung Cancer Rx Modality % alive Stage I Surgery 60-80% Stage I* Radiotherapy (RT) 15-45% Stage II Surgery 30-50% Stage II* RT 10-30% *clinically staged and mostly medically inoperable RT generally 60 Gy delivered in 6 weeks

18

19

20

21 Ορισµoί εννοιών Στερεοτακτική Ακτινοχειρουργική είναι η εξειδικευµένη ιατρική πράξη µε την οποία κατευθύνουµε ακτίνες φωτονίων προς ένα στερεοτακτικά προσδιορισµένο στόχο και τον καταστρέφουµε αναίµακτα. Απεικονιστική Καθοδήγηση είναι η καθοδήγηση των δεσµών ακτινοβολίας προς το στόχο και η επιβεβαίωση της ακρίβειάς τους, βάσει ψηφιακής εικόνας του στόχου.

22 Ακτινοχειρουργική (Radiosurgery) 1; <=! 7%3$/8#50µ Η δυνατότητα συγκεντρώσεως πολύ µεγάλης δόσεως ακτινοβολίας (κυτταροκτώνο δόση) σε µία συγκεκριµένη περιοχή στόχο, µε προστασία των ιστών και οργάνων που γειτνιάζουν Αποτέλεσµα η καταστροφή των κυττάρων του στόχου, µε ελάχιστη επιβάρυνση των υγειών οργάνων & ιστών

23 Ακτινοχειρουργική (Radiosurgery) 7%3$/3#56µ 5 Μη χειρουργική µέθοδος (αναίµακτη πράξη) Αποφυγή χειρουργικού τραύµατος, µεταγγίσεων, µετεγχειρητικού πόνου, λοιµώξεων Δεν απαιτεί γενική αναισθησία Δεν απαιτεί νοσοκοµειακή φροντίδα (συνήθως) Εναλλακτική µέθοδος προς την χειρουργική Συµπληρωµατική της ακτινοθεραπείας Είναι χαµηλής τοξικότητας Κόστος µικρότερο του χειρουργείου και καθορισµένο & Βελτιώνει τη ποιότητα ζωής του ασθενούς

24 Ακτινοχειρουργική (Radiosurgery)

25

26 Τα κυκλοφορούντα Διεθνώς Συστήµατα Ακτινοχειρουργικής Gamma Knife (ELEKTA) X- Knife (Radionics) Novalis (Brain Lab, VARIAN) Synergy Axesse (ELEKTA) Trilogy RapidArc TrueBeam (VARIAN) Cyber Knife (Accuray)

27 Τα κυκλοφορούντα Διεθνώς Συστήµατα Ακτινοχειρουργικής Gamma Knife (ELEKTA) X- Knife (Radionics) Novalis (Brain Lab, VARIAN) Synergy Axesse (ELEKTA) Trilogy RapidArc TrueBeam (VARIAN) Cyber Knife (Accuray)

28 γ - Knife (Gamma Knife)

29 Μονάδα γ-knife (Gamma Knife)

30 Θεραπεία µε γ-knife (Gamma Knife)

31 Θεραπεία µε γ-knife (Gamma Knife)

32

33 Τα κυκλοφορούντα Διεθνώς Συστήµατα Ακτινοχειρουργικής Gamma Knife (ELEKTA) X- Knife (Radionics) Novalis (Brain Lab, VARIAN) Synergy Axesse (ELEKTA) Trilogy RapidArc TrueBeam (VARIAN) Cyber Knife (Accuray)

34 X- Knife

35 ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑ ΕΚΤΕΛΕΣΗΣ ΣΤΕΡΕΟΤΑΚΤΙΚΗΣ ΑΚΤΙΝΟΘΕΡΑΠΕΙΑΣ µε X-Knife

36 ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑ ΕΚΤΕΛΕΣΗΣ ΣΤΕΡΕΟΤΑΚΤΙΚΗΣ ΑΚΤΙΝΟΘΕΡΑΠΕΙΑΣ µε X-Knife

37 ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑ ΕΚΤΕΛΕΣΗΣ ΣΤΕΡΕΟΤΑΚΤΙΚΗΣ ΑΚΤΙΝΟΘΕΡΑΠΕΙΑΣ µε X-Knife

38 ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑ ΕΚΤΕΛΕΣΗΣ ΣΤΕΡΕΟΤΑΚΤΙΚΗΣ ΑΚΤΙΝΟΘΕΡΑΠΕΙΑΣ µε X-Knife

39 ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑ ΕΚΤΕΛΕΣΗΣ ΣΤΕΡΕΟΤΑΚΤΙΚΗΣ ΑΚΤΙΝΟΘΕΡΑΠΕΙΑΣ µε X-Knife

40 ΑΠΑΡΑΙΤΗΤΟΣ ΕΞΟΠΛΙΣΜΟΣ ΓΙΑ ΕΚΤΕΛΕΣΗ ΣΤΕΡΕΟΤΑΚΤΙΚΗΣ ΑΚΤΙΝΟΘΕΡΑΠΕΙΑΣ µε X- Knife Ειδικό#λογισμικό#για# σχεδιασμό#τεχνικής# ακτινοβόλησης# SRS# So%ware##

41 ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑ ΕΚΤΕΛΕΣΗΣ ΣΤΕΡΕΟΤΑΚΤΙΚΗΣ ΑΚΤΙΝΟΘΕΡΑΠΕΙΑΣ µε X-Knife

42 ΕΝΑΛΑΚΤΙΚΑ ΓΙΑ ΕΚΤΕΛΕΣΗ ΣΤΕΡΕΟΤΑΚΤΙΚΗΣ ΑΚΤΙΝΟΘΕΡΑΠΕΙΑΣ µε X- Knife Πλαίσιο στήριξης κεφαλής ασθενούς µε Οδοντικό αποτύπωµα Θερµοπλαστική µάσκα (προαιρετική)

43 Κατασκευή οδοντικού αποτυπώµατος Ακινητοποίηση Κεφαλής για θεραπεία µε Χ Knife

44 Λήψη Αξονικής + Μαγνητικής Τοµογραφίας Ακινητοποίηση Κεφαλής για θεραπεία µε Χ Knife

45 Χ-Knife

46 FRAME BASED SPINE RADIOSURGERY Feb. 1995

47

48

49

50 Lung tumor motion varies widely (0 50 mm) Lung: hysteresis in half of the patients (1 to 5 mm separation of trajectories) Abdominal (liver, kidney, diaphragm) mm (deep breathing) Motion observations No general patterns of respiratory behavior that can be assumed for a particular patient prior to observation and treatment. Seppenwoolde et al. IJROBP 53 (2002)

51 How do we deal with tumor motion? Solutions (is there just one??) Tumor factors Stop the tumor from moving..somehow Follow the tumor as it is moving and treat as it moves Patient factors Stop the patient from breathing (!) Control the patient s breathing Machine factors Turn on machine only when it sees tumor

52 > 3?8%2?0 450/ 53. / $ %$" & 450/ * 2# 6 +

53

54

55 SBRT : Immobilization/Repositioning

56 Respiratory Tracking Η δέσµη ακτινοβολίας ενεργοποιείται όσο ο όγκος - στόχος είναι εντός του (σταθερού) πεδίου θεραπείας

57 Τα κυκλοφορούντα Διεθνώς Συστήµατα Ακτινοχειρουργικής Gamma Knife (ELEKTA) X- Knife (Radionics) Novalis (Brain Lab, VARIAN) Synergy Axesse (ELEKTA) Trilogy RapidArc TrueBeam (VARIAN) Cyber Knife (Accuray)

58 NOVALIS

59 Θεραπεία µε Novalis

60

61

62 Varian Trilogy RapidArc - TrueBeam

63

64 Elekta Synergy & ΑXESSE

65

66

67

68 Proton Beam Radiation Therapy (PBRT)

69 Proton Beam Radiation Therapy (PBRT) The technique of conformal proton beam radiation therapy is similar to that of 3D-conformal radiation therapy. The proton is a subatomic particle, not a wave like the photon. Protons deposit their energy into tissue only as they begin to slow down after being produced by the linear accelerator. A radiation oncologist can therefore determine to which speed to accelerate the protons, resulting in maximum amount of energy being deposited into the prostate tumor. The proton can be aimed with extreme precision and is often used for delicate surgeries such as those involving the eye or spine. Conformal proton beam radiation therapy is the most expensive type of radiotherapy, and is usually used in conjunction with another type of EBRT.

70 Proton Beam Radiation Therapy (PBRT)

71

72

73 Τα κυκλοφορούντα Διεθνώς Συστήµατα Ακτινοχειρουργικής Gamma Knife (ELEKTA) X- Knife (Radionics) Novalis (Brain Lab, VARIAN) Synergy Axesse (ELEKTA) Trilogy RapidArc TrueBeam (VARIAN) Cyber Knife (Accuray)

74 Cyber Knife (Accuray)

75 CyberKnife Απεικονιστικώς Καθοδηγούµενη Ροµποτική Ακτινοχειρουργική Σύστηµα στερεοτακτικής ακτινοχειρουργικής µε ροµποτική νοηµοσύνη και τεχνολογία (FDA approval, Αύγουστος 2001) Καθ όλη τη διάρκεια της θεραπείας. ανιχνεύει κι εντοπίζει τις κινήσεις του ασθενούς και του στόχου και αυτοδιορθώνεται Κλινική ακρίβεια < 1 mm για βλάβες σε ολόκληρο το σώµα

76 Λυχνίες ακτίνων Χ Synchrony! camera Γραµµικός Επιταχυντής Σύστηµα Οδήγησης Ροµποτικού Βραχίονα Κρεβάτι θεραπείας Ψηφιακοί αισθητήρες Peer to Peer

77 CyberKnife Treatment

78 Ροµποτική Ακτινοχειρουργική µε CyberKnife Κλινικές Εφαρµογές Ενδοκρανιακές εστίες Εξωκρανιακές // Σπονδυλική Στήλη Πνεύµονες Ήπαρ Πάγκρεας Προστάτης Διάφορα Photo courtesy of St.Joseph s Hospital Δυνατότητα πολλάπλών συνεδριών (fractionated radiosurgery)

79 CyberKnife Image Guided Robotic Radiosurgery System

80 Σύστηµα ελέγχου αναπνοής Synchrony Ελέγχει και καταγράφει τις αναπνευστικές κινήσεις του ασθενούς Synchrony Respiratory Tracking System Synchrony camera Synchrony LED markers - ειδικοί αισθητήρες που τοποθετούνται στο θώρακα κι εκπέµπουν υπέρυθρες ακτίνες που ανιχνεύονται από την synchrony camera καθ όλη τη διάρκεια της θεραπείας Fiducial markers - που εµφυτεύονται µέσα & κοντά στον όγκο

81

82 CyberKnife Θεραπεία µε Synchrony Με το σύστηµα Synchrony επιτυγχάνουµε: Ο ασθενής αναπνέει κανονικά σε ολόκληρη τη θεραπεία Συλλέγονται πληροφορίες Από τους ειδικούς αισθητήρες στο θώρακα (δηµιουργία µοντέλου αναπνοής) από διαδοχικές ψηφιακές εικόνες του TLS οι οποίες καταγράφουν τη θέση των fiducials Το CyberKnife συσχετίζει τη θέση των fiducials µέσα στο µοντέλο της αναπνοής, διορθώνει δυναµικά τη θέση του και «παρακολουθεί» τον κινούµενο όγκο κατά τη διάρκεια της θεραπείας Ακρίβεια εντοπισµού όγκου < mm * Ελάχιστη δυνατή ακτινοβόληση υγιών ιστών *Reference: Dieterich S, Taylor D, Chuang C, Wong K, Tang J, Kilby W, Main W. The CyberKnife Synchrony Respiratory Tracking System: Evaluation of Systematic Targeting Uncertainty

83 CyberKnife - Θεραπεία µε Synchrony

84 Xsight Lung

85 3 Apr. 2007

86 A/ B3&?32+ C#52/ $. 32* $: * "2#6+ 43 Μη µικροκυτταρικό Καρκίνο Πνεύµονος (NSCLC) Όγκος χαµηλού σταδίου (T1 2{3 περιφερικός} N0 M0) ανεγχείρητος Πνευµονοπάθεια και κίνδυνος από ακτινική πνευµονίτιδα Ο ασθενής δεν µπορεί ή δεν θέλει να χειρουργηθεί Υποτροπή µετά από προηγηθείσα ακτινοθεραπεία Εστία κοντά σε ακτινοευαίσθητα όργανα Τοπική Υποτροπή χειρουργηθέντων εστιών Πνευµονικές µεταστάσεις

87 RADIATION THERAPY ONCOLOGY GROUP (RTOG) 0236: A Phase II Trial of Stereotactic Body Radiation Therapy (SBRT) in the Treatment of Patients with Medically Inoperable Stage I/II Non-Small Cell Lung Cancer PI: Robert Timmerman, MD Eligilibity Patients with T1, T2 ( 5 cm), T3 ( 5 cm), N0, M0 medically inoperable non-small cell lung cancer; Patients with T3 tumors chest wall primary tumors only No patients with tumors of any T-stage in the zone of the proximal bronchial tree*. SBRT dose: 20 Gy x 3 fractions

88 Ραδιοβιολογικά Ισοδύναµα Δόσεων Ακτινοβολίας Author Standard radiotherapy Dose Biologic Equivalent Dose (DAD) 2 Gy x 30 fx 60 Gy Hara (58) 30 Gy x 1 fx 120 Gy Nagata (50) 12 Gy x 4 fx 105 Gy Timmerman (51) 20 Gy x 3 fx 180 Gy Song D, Blomgren H, Stereotactic Body Radiation Therapy for Lung Tumors in Stereotactic Body Radiation Therapy; Kavanagh D., Timmerman R.; Ed.; Lippincott Williams & Wilkins: Philadelphia, PA 2005; p. 101.

89

90

91 T2N0M0 72 y.o. NSCLC 3.1 cm., Fev1 : 0.80, CT/PET (-) : Stage IB (T2N0M0) Cyberknife (60 Gy to 85% ISD in 3 fractions) Πρό θεραπείας 6 Μήνες µετά

92 Ασθενής(72(ετών(με(NSCLC(μετά(από( χημειοθεραπεία 6000cGy/ 3 fr (75%) 9(μήνες(μετά( (από(ck 12(μήνες(μετά( (από(ck 20(μήνες(μετά( (από(ck 31(μήνες(μετά( (από(ck

93 Ασθενής(56(ετών(NSCLC(Τ3Ν0Μ0 Σχεδιασμός# #Πλάνο#θεραπείας#

94 Ασθενής(54(ετών(NSCLC(με(υποτροπή( μετά(από(χει/κή(αφαίρεση PET/CT(36(μήνες(μετά(από( CyberKnife FU(12(μήνες(μετά(από( CyberKnife Σχεδιασμός# #Πλάνο#θεραπείας#

95 Ασθενής(58(ετών(με(υποτροπή(NSCLC( μετά(από(ακτινοxχημειοθεραπεία. FU(48(μήνες(μετά(από( FU(36(μήνες(μετά(από( CyberKnife CyberKnife FU(52(μήνες(μετά(από( CyberKnife FU#6#μήνες#μετά#από#CyberKnife Σχεδιασμός# #Πλάνο#θεραπείας# FU#14#μήνες#μετά#από# CyberKnife

96 Ασθενής(66(ετών(με( μέτα (εστία( θωρακικού(τοιχώματος(από(nsclc(μετά( από(ακτινοxχημειοθεραπεία 1800 cgy/ 1 fr (70%) FU(2(μήνες(μετά( (από(ck FU(5(μήνες(μετά( (από(ck

97 Ca - π CyberKnife π 6

98 Ασθενής(79(ετών(με(2(μεταστάσεις( στον(πνεύμονα(από(ca(ωοθηκών FU(44(μήνες(μετά( (από(ck 6000 cgy/ 3 fr (70%) 3000 cgy/ 1 fr (70%) FU(20(μήνες(μετά( FU(14(μήνες(μετά( (από(ck (από(ck

99 Ασθενής(74(ετών(με(μετάσταση(στον( πνεύμονα(από(ca(παχέως(εντέρου FU(3(μήνες(μετά(από( FU(6(μήνες(μετά(από(CyberKnife

100 Ασθενής(64(ετών(με(παρασπονδυλική( μάζα(θμσσ(από(λέμφωμα(μετά(από(( ακτινοxχημειοθεραπεία 2400 cgy/ 2 fr (70%) FU(11(μήνες(μετά( (από(ck

101 Ca - π 60 PET-CT / FDG F-18

102 PET/CT και σχεδιασµός θεραπείας

103

104 Lung SBRT LITERATURE

105 SRS Cox JD, Azarnia N, Byhardt RW, et al. A randomized phase I/II trial of hyperfractionated radiation therapy with total doses of 60.0 Gy to 79.2 Gy: possible survival benefit with greater than or equal to 69.6 Gy in favorable patients with Radiation Therapy Oncology Group stage III non-small cell lung carcinoma: report of Radiation Therapy Oncology Group J Clin Oncol 1990; 8: Blomgren H, Lax I, Naslund I, et al. Stereotactic high dose fraction radiation therapy of extracranial tumors using an accelerator. Clinical experience of the fi rst thirty-one patients. Acta Oncol 1995; 34: Lax I, Blomgren H, Naslund I, et al. Stereotactic radiotherapy of malignancies in the abdomen. Methodological aspects. Acta Oncol 1994; 33: McGarry RC, Papiez L, Williams M, et al. Stereotactic body radiation therapy of early-stage non-small-cell lung carcinoma: phase I study. Int J Radiat Oncol Biol Phys 2005; 63: Timmerman R, Papiez L, McGarry R, et al. Extracranial stereotactic radioablation: results of a phase I study in medically inoperable stage I non-small cell lung cancer. Chest 2003; 124: Bradley J. A review of radiation dose escalation trials for non-small cell lung cancer within the Radiation Therapy Oncology Group. Semin Oncol 2005; 32:S Wulf J, Baier K, Mueller G, et al. Dose-response in stereotactic irradiation of lung tumors. Radiother Oncol 2005; 77: Uematsu M, Shioda A, Suda A, et al. Computed tomography-guided frameless stereotactic radiotherapy for stage I non-small cell lung cancer: a 5-year experience. Int J Radiat Oncol Biol Phys 2001; 51: Fukumoto S, Shirato H, Shimzu S, et al. Small-volume image-guided radiotherapy using hypofractionated, coplanar, and noncoplanar multiple fields for patients with inoperable Stage I non small cell lung carcinomas. Cancer 2002; 95: Hiraoka M, Nagata Y. Stereotactic body radiation therapy for early-stage non-small-cell lung cancer: the Japanese experience. Int J Clin Oncol 2004; 9: Timmerman R, McGarry R, Yiannoutsos C, et al. Excessive toxicity when treating central tumors in a phase II study of stereotactic body radiation therapy for medically inoperable early-stage lung cancer. J Clin Oncol 2006; 24:

106 CYBERKNIFE Fractionated stereotactic body radiation therapy in the treatment of primary, recurrent, and metastatic lung tumors: the role of positron emission tomography/computed tomography-based treatment planning. Coon et al University of Pittsburgh researchers treated a variety of patients with primary lung cancer, metastatic lung tumors, or recurrent cancer. Using the CyberKnife System they delivered 3 fractions of 20 Gy and concluded it was an effective treatment for patients with medically inoperable recurrent or metastatic lung cancer. CyberKnife radiosurgery for stage I lung cancer: results at 36 months. Brown et al Miami researchers show that image-guided robotic stereotactic radiosurgery of lung tumors with the CyberKnife System in medically inoperable patients with early non-small-cell lung cancer (NSCLC) achieves excellent local disease control with limited toxicity to surrounding tissues and, in many cases, might be curative for patients for whom surgery is not an option. Radical stereotactic radiosurgery with real-time tumor motion tracking in the treatment of small peripheral lung tumors. Collins et al Georgetown researchers used the CyberKnife System to deliver Gy in 3 fractions to small tumors (including some metastatic tumors) in the outer lung, resulting in 83% local control and 84% overall survival at 12 months. Radical CyberKnife radiosurgery with tumor tracking: an effective treatment for inoperable small peripheral stage I non-small cell lung cancer. Collins et al Georgetown researchers treated 20 patients with inoperable clinical stage I NSCLC with the CyberKnife System, delivering doses of Gy in three equal fractions. At a median follow-up of 25 months for surviving patients, Kaplan-Meier overall survival at two years was 87%. Stereotactic radiotherapy with real-time tumor tracking for non-small cell lung cancer: Clinical outcome. van der Voort van Zyp et al., Clinicians from Rotterdam, the Netherlands, used the CyberKnife System to treat 70 surgically or medically inoperable patients with peripheral Stage I NSCLC with Gy in 3 fractions. Authors report overall low toxicity and local tumor control at 2 years of 98% in the high-dose (60 Gy) patients. Stereotactic body radiotherapy using real-time tumor tracking in octogenarians with non-small cell lung cancer. van der Voort van Zyp et al Rotterdam researchers show that CyberKnife radiosurgery can be an effective treatment approach, with low rates of toxicity, for elderly patients with non-small cell lung cancer. Quality of life after stereotactic radiotherapy for stage I non-small-cell lung cancer. van der Voort van Zyp et al Researchers from Rotterdam, The Netherlands, report on quality of life of 39 lung cancer patients in the first year after treatment with the CyberKnife System. In addition to a high tumor control rate and acceptable overall survival, the researchers observed no deterioration in global health status and respiratory symptoms, and a significant improvement in emotional functioning.

107 ACTIVE CLINICAL STUDY Presently Enrolling Medically Inoperable NSCLC Patients Medically inoperable patients with early stage NSCLC STAGE I: STAGE II: T1 N0 M0 T3 N0 M0 (Chest wall invasion only, Size 5 cm) T2 N0 M0 (Size 5 cm) Primary treatment of solitary lung tumors by CyberKnife radiosurgery Peripheral Lesions: 20 Gy x 3 fractions Central Lesions: 12 Gy x 4 fractions University of Pittsburgh Medical Center, PA (Principal Investigator Site) Georgetown University Hospital, Washington, DC Stanford University, CA St. Joseph s/barrow Neurological Institute, AZ Fresno Community Regional Medical Center, CA Baylor University Medical Center, TX St. Catherine Hospital, IN St. Anthony Hospital, OK North Florida Regional Medical Center, FL Sinai Hospital of Baltimore, MD St. Luke s/aurora Medical Center, WI Naples Community Hospital, FL

108

109

110 Nyman et al, Sahlgrenka Univ Hosp (Sweden): Stereotactic hypofractionated radiotherapy for stage I non-small cell lung cancer Mature results for medically inoperable patients Lung Cancer 51: (2006) SELECTION: Stg IA & IB, tumors < 5cm and noncentral, any PFTs PATIENT MIX: 45 pts, 40% IA, med age 74, med KPS 80%, 20% without histology STAGING: CT staging only EQUIPMENT: Linac-based, body frame, abdominal compression for motion compensation PTV MARGIN: 5mm axial, 10mm craniocaudal DOSE: 45Gy in 3 Fx (BED 112.5), Dmax approx 140%, 100% PTV coverage ACUTE TOXICITY: 40% Grade 1, 9% Grade 2 (skin, cough, LRI) LATE TOXICITY: 11% (rib fx, Atx/fibrosis) OUTCOMES: Med F/U 43 mo, LC 80%, FFDM 80% OS 1/2/3/5 yr = 80/71/55/30% Med OS 39 mo NOTES: RCT underway--sbrt vs standard Fx EBRT

111 Lagerwaard et al, VU Univ Med Ctr (Amsterdam): Outcomes of risk-adapted fractionated stereotactic radiotherapy for stage I non-small cell lung cancer IJROBP 70(3): (2008) SELECTION: Stg IA & IB, tumors < 6cm, any PFTs PATIENT MIX: 206 pts, 59% IA, med age 73, 69% without histology STAGING: PET staging EQUIPMENT: Linac-based, 4DCT for motion compensation PTV MARGIN: ITV + 3mm DOSE: Risk-adapted: 3 x 20Gy (BED 180), 5 x 12Gy (132) or 8 x 7.5Gy (105) based on potential for toxicity ACUTE TOXICITY: 49%, most Grade 1 (fatigue, nausea, SOB, cough, CW pain) LATE TOXICITY: 7% (symptomatic RP, rib fx, thoracic pain) OUTCOMES: Med F/U 12 mo, LC 97%, FFDM 85% OS 1/2 yr = 81/64%, med OS 34 mo DFS 1/2 yr = 83/68% (signif correl with T stage) NOTES: Longer F/U needed

112 Van Zyp et al, Erasmus Med Ctr (Rotterdam): Stereotactic radiotherapy with real-time tumor tracking for non-small cell lung cancer: Clinical outcome Radiother and Oncol 91: (2009) SELECTION: Stg IA & IB, noncentral tumors, any PFTs PATIENT MIX: 70 pts, 56% IA, med age 76, 49% without histology STAGING: PET staging EQUIPMENT: CyberKnife (real-time tracking for motion comp.) PTV MARGIN: 5mm DOSE: Most 3 x 20Gy (BED 180), early pts 3 x 15Gy (112.5) ACUTE TOXICITY: 46% Grade 1-2 (fatigue, SOB, cough) LATE TOXICITY: 10% Grade 3 (symptomatic RP, CW pain) OUTCOMES: Med F/U 15 mo, crude FFDM 90% 2yr LC 96% (60Gy) vs. 78% (45Gy) OS 1/2 yr = 83/62%, DSS 94/86% NOTES: Confirms dose response; no diff in outcomes with/without pathology

113 Fakiris et al (Timmerman group): Stereotactic body radiation therapy for early-stage non-small cell lung carcinoma: Four-year results of a prospective phase II study IJROBP 75(3): (2009) SELECTION: Stg IA & IB, <7cm, any location, medically inoperable PATIENT MIX: 70 pts, 49% IA, med age 76, all with histology STAGING: PET staging EQUIPMENT: Linac-based, body frame immobilization, abdominal compression for motion compensation PTV MARGIN: 5mm axial, 10mm craniocaudal DOSE: 3 x 20Gy (T1), 3 x 22Gy (T2) GR 3-5 TOXICITY: 20% (pna, effusion, hemoptysis, decr PFTs, resp failure) Diff in tox for peripheral vs central tumors NS OUTCOMES: Med F/U 50 mo, median OS 32 mo (signif correl to T stg) 3yr LC 88%, FFDM 87% 3yr OS = 43%, DSS = 82%

114 Inoue et al (Japan): Clinical outcomes of stereotactic body radiotherapy for small lung lesions clinically diagnosed as primary lung cancer on radiologic examination IJROBP 75(3): (2009) SELECTION: Stg I, lesion with increasing CT size or PET + PATIENT MIX: 115 pts, 81% IA, med age 77, none with histology STAGING: Either CT alone or PETCT EQUIPMENT: Linac-based, abdominal compression and/or gating PTV MARGIN: Appropriate DOSE: Varies, Gy in 2-10 fx GR 3-5 TOXICITY: 0% for <2cm, 7% for >2cm (RP, CW pain, rib fx) OUTCOMES: Med F/U 14 mo 3/5yr OS = 90/90% for <2cm vs. 61/53% for >2cm NOTES: Non-prospective, multi institutions & regimens

115 Preliminary FROG results for Stg I NSCLC 2009 SELECTION: Stg I, any PFTs, medically inoperable (6 pts refused surgery) 118 pts treated, 74 with at least 6mo F/U and adequate data PATIENT MIX: Of those 74 pts: 88% IA, med age 74 3 with suspicious rather than definitive pathology STAGING: PETCT, a few with mediastinoscopy/ebus EQUIPMENT: CyberKnife with real-time tracking 32% treated without fiducial markers With percutaneous marker placement, 10% Ptx rate DOSE: 4 x Gy (central, some pleural-based) 3 x 20Gy (IA), 3 x 22Gy (IB) for parenchymal lesions GR 1-2 TOXICITY: 5% (fatigue, cough) GR 3-5 TOXICITY: 4% (sub-acute RP, persistent late CW pain/fibrosis) OUTCOMES: Med F/U 15 mo 2yr LC = 93%, 2yr = FFDM 90% 2yr OS = 74%, 2yr = DFS 94% (NS)

116 Study Pt #/ % IAs/ Med F/U Margins BED (Gy) LC OS DFS Sweden 45 40% IA 43mo 5mm axial 10mm cc % crude 2yr 71% 3yr 55% Amsterdam % IA ITV + 3mm % crude 2yr 64% 2yr 68% 12mo Rotterdam 70 56% IA 5mm yr 96/78% 2yr 62% 2yr 86% 15mo Hi/lo BED Timmerman 70 49% IA 5mm axial 10mm cc yr 88% 3yr 43% 3yr 82% 50mo Japan (no path) % IA Appropriate yr 90% <2cm 14mo 61% >2cm FROG CK 74 88% IA 15mo Custom, histology based yr 93% 2yr 74% 2yr 94% (NS)

117

118

119

120

121

122 Comparisons of SBRT and Surgery Reports of SBRT for medically operable pts? Retrospective Uematsu, et al (IJROBP 2001) Onishi, et al (JTO 2007; IJROBP 2010) Amsterdam (Senan et al, ASCO 2011) Prospective (final results pending) JCOG 0403 Stage IA NSCLC. Phase II (n=65), 48 Gy /4 fx. RTOG 0618 Stage I/II NSCLC. Phase II (n=33), 60 Gy/ 3 fx.

123 Comparisons of SBRT and Surgery Uematsu, IJROBP pts w/t1 (n=24) or T2 (n=26) N0 NSCLC tx d w/sbrt (10/94-06/99) 29 pts were medically operable but refused surgery Mix of SBRT doses, prior radiation, etc. All medically operable 3y LC 94% CSS 88% OS 66% 3y OS 86%

124 Comparisons of SBRT and Surgery Lagerwaard, IJROBP, July pts w/medically operable, T1 (n=60%) or T2 (n=40%) N0 NSCLC tx d w/ SBRT from in the Netherlands. SBRT delivered using risk adapted scheme (60 Gy in 3, 5, or 8 fractions) Median age 76 Median F/U 32 mo 3-year LC 93% 3-year OS 84.7%, median OS 61.5 mo

125 Συµπεράσµατα

126 Εφαπαξ ή κλασµατοποιηµένη ακτινοχειρουργική 1-5 συνεδρίες Μεγάλες βλάβες (αρκετά cm) Βλάβες που είναι κοντά σε κρίσιµα όργανα Βελτιωµένη ποιότητα ζωής ασθενούς Συντοµότερη διάρκεια θεραπείας: 1-5 days Radiosurgery vs. 6-8 wks Radiotherapy Αναίµακτη µη επεµβατική µέθοδος Χωρίς γενική αναισθησία

127

128 High dose High precision High efficiency

129 ΕΥΧΑΡΙΣΤΩ