MammoSite. Limiti alla 3DCRT-IMRT. Controllo loco-regionale PREMESSA PREMESSA. Programma attuale. Programma attuale

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1 C.R.O. Aviano Dalla radioterapia del passato alla radioterapia del futuro: dalle metodiche IORT alla TOMOTHERAPY. Brusadin Gianfranco DIPARTIMENTO DI TERAPIA RADIANTE, MEDICO NUCLEARE E FISICA MEDICA C.R.O. I.R.C.C.S. Aviano (PN) Belluno 9-16 dicembre 2005 Controllo loco-regionale Deceduti Fallimento Morte per per anno controllo insuccesso loc. contr. loc (%) CNS ORL Prostata Cervice Esofago Vescica Sarcomi Mammella Polmone IORT PRIMA ESPERIENZA 1905 METODICHE IORT Comas, Prio, Congres International Electrologie PREMESSA PREMESSA Acceleratore dedicato Modello Novac 7 (Elettroni) Il controllo locoregionale rimane il maggior problema per l oncologia radioterapica Vi è corrispondenza tra dose erogata e risposta Modalità operative della I.O.R.T. con trasporto del paziente (Acceleratore non dedicato) GLIASITE MammoSite IMRT: È UNA TECNICA AVANZATA DI IRRADIAZIONE CHE MODULA LA FLUENZA DEI FASCI, SAGOMANDOLI IN 3D+ Limiti alla 3DCRT-IMRT Radiodiagnostica e Medicina Nucleare Gap fra possibilità di effettuare RT ad alta precisione e capacità di accuratezza geometrica Radiazioni in applicazioni scientifiche Radioprotezione Programma attuale DMLC image produced with the KFJ's Color Photons. Treatment area: 40*32cm (Kodak XOmat-Color radiographic film required). Percent Response Tumour Control Dose Normal Tissue Damage +/- 5% Fondata nel 1925 dal International Congress of Radiology Scopi: Sviluppo di raccomandazioni internazionalmente condivise 1)quantità ed unità di misura per radiazioni e radioattività 2)procedure adeguate di misurazione ed applicazione delle stesse in radiodiagnostica, radioterapia, radiobiologia e per scopi industriali 3) dati fisici necessari nella applicazione delle procedure il cui uso permette uniformità di registrazione. Programma attuale Radiodiagnostica e Medicina Nucleare Rapporti riguardo la qualità del imaging (massima informazione diagnostica con minimo rischi potenziale): Modulation Transfer Function of screen-films systems (report 41, 1986) Medical Imaging Assessment of image quality (report 54, 1995) Nuovi rapporti sulla valutazione della qualità dell immagine in medicina nucleare, densitometria ossea, qualità dell immagine in radiografie del torace, mammografia, procedure dosimetriche in radiodiagnostica, e determinazione della dose in medicina nucleare.

2 AP LAT VERT AP LAT VERT Radioterapia Diversi report relativi ai protocolli dosimetrici per fotoni ed elettroni (17, 23 e 24), nonché per nuovi tipi di particelle (report 45 per dosimetria di neutroni; report 59 per dosimetria di protoni) Report 50, 1993, contiene le lineeguida per definire il tumore ed i target nonché definisce delle raccomandazioni per la completa registrazione del trattamento con fotoni. Report 62, 1999, aggiorna il report 50 con lo stato dell arte GTV: Gross Tumor Volume L estensione visibile, evidente o dimostrabile dell accrescimento maligno. CTV: Clinical Target Volume Contiene il GTV e la malattia subclinica microscopica. E il volume che deve essere trattato per raggiungere gli scopi della terapia TV: Treated Volume Volume delimitato da una area di isodose ritenuta appropriata per raggiungere gli scopi del trattamento. IV: Irradiated Volume Volume che riceve una dose significativa rispetto la tolleranza dei tessuto sano. ICRU Report Aggiorna ed integra ICRU report 50, 1993 Altri report per radioterapia endocavitaria (38) ed interstiziale (58) ICRU Report Aggiorna-sostituisce ICRU report 29, 1978 PTV: Planning Target Volume Concetto geometrico che considera l effetto di tutte le possibili variazioni geometriche ed inaccuratezze per garantire che la dose prescritta sia assorbita dal CTV. Dalla pubblicazione dell notevole evoluzione tecnologica: Nuove modalità di irradiazione Nuove modalità di imaging con notevole miglioramento nella possibilità di definizione di volumi ed organi. Nuove potenziate possibilità di TP Reference Points: Internal reference points: strutture ossee, o altre inequivocabilmente riconoscibili External reference points: esterni sul paziente o sui sistemi di immobilizzazione o contenimento Finalità: stabilire sistema di coordinate per la riproducibilità in acquisizione e terapia IM + SM = Margini che considerano le variazioni geometriche e le incertezze sia intrafrazione che interfrazione sia da errori nella acquisizione o trasferimento dei dati nelle varie fasi del trattamento. Distribuzione di dose sullo studio dosimetrico statica, non rappresenta la realtà della geometria reale della irradiazione. SM (Set up margin) Considera le incertezze nella riproducibilità del trattamento e gli altri errori introdotti nel processo radioterapico: posizionamento del paziente, incertezze meccaniche, incertezze dosimetriche, errori nel traseferimento dei dati, fattori umani Varia per ogni centro ed in ogni centro Deve essere misurato W W W. I C R U.O R G Coordinate systems Relativo al paziente Relativo alle unità di acquisizione dati Relativo alle unità di terapia (richiamo a ICRU 42, 1987) Volumi: GTV CTV PTV IM+SM IM (Internal Margin) Considera possibili movimenti fisiologici e variazioni in forma dimensioni e posizione del CTV. Respirazione, battito cardiaco, riempimento rettale e vescicale ecc. CTV+IM= ITV (internal target volume) CTV+IM+SM=PTV Spesso eccessivo per la radiotolleranza dei tessuti sani circostanti. Il rischio di < TCP deve essere bilanciato con il rischio di > NTCP DISTRETTO CERVICO CEFALICO SISTEMI DI IMMOBILIZZAZIONE RIPRODUCIBILITA CRITICITA Stiramento del sistema ORFIT numero di riutilizzi presenza e lunghezza dei capelli punti di fissaggio condizioni cliniche del paziente comfort del paziente esperienza dell operatore RADIOCHIRURGIA STEREOTASSICA : E una tecnica a fasci esterni che permette grazie ad un sistema di localizzazione Di ottenere dalle coordinate cartesiane i riferimenti stereotassici del Volume bersaglio da trattare ed assicurare in una sola seduta una distribuzione di dose di tipo chirurgico * RADIOTERAPIA STEREOTASSICA : E una tecnica a fasci esterni che permette grazie ad un sistema di localizzazione Di ottenere dalle coordinate cartesiane i riferimenti stereotassici del Volume bersaglio da trattare ed assicurare in un trattamento ipofrazionamento 3-5 sedute una distribuzione di dose di tipo mirata Mussen (1918): primo sistema stereotassico progettato per l uso sull uomo SISTEMI DI IMMOBILIZZAZIONE CRUCIALE PER L ACCURATEZZA DELTRATTAMENTO: Bentel e al., (comparison of two head and neck immobilsation system, int. J. Rad. Onc. Biol. Phys. 1997) orfit: 5-10 mm. Come usare i dati nella pratica clinica? Misurare il proprio errore di set up e tenerne conto nella definizione dei volumi Validare Confrontare Nuovi Sistemi e tecnologie Azioni correttive(?): Media di 5 nelle prime 7 sedute di terapia se < 2 mm = proseguire il trattamento se > 5 mm = revisione del set up CENNI STORICI Primo sistema Horsley e Clarke (solo studi su animali) Basato su traslazioni lineari rapporti spaziali tra strutture anatomiche esterne ed interne Ipotizzato impiego per impianto di radium in tumori cerebrali Textbook of Stereotactic and Functional Neurosurgery, Philip L.Gildenberg and Ronald R.Tasker, McGraw-Hill, primo esempio di uso dell imaging in una procedura stereotassica grazie a immagini di dettagli intracranici, alla ventricolografia e alla pneumoencefalografia stereoencefalotomo di Spiegel e Wyzics (1946) IMMAGINE RM IMMAGINE SPECT IMMAGINE TC GTV TC BTV SPECT GTV RM Will breakdown for

3 201 Sorgenti Co- ConcepitadaLars Leksell nel 1951 Prima terapia 1968, Stoccolma La Gamma Knife Distretto toracico: limiti alla radioterapia 1) OR: importanti sia seriali che paralleli midollo spinale, esofago, polmone, cuore 2) Internal Margin: movimenti fisiologici battito cardiaco, atti respiratori 3) Set up margin: difficile riproducibilità complessità morfologica 4) GTV-CTV-OR: imaging insufficiente definizione dei target Incertezza geometrica da movimento: Polmone Ohara et al. 25mm Seppenwolde 12 mm Davies 12 +/- 7 mm Kuhn 8+/- 10 mm Chen et al 0 50 mm Ross et al 10 mm (CT) ABC:active breathing control Wong, Sharpe et al., William Beaumont Hospital, Detroit Questo sistema è composto da 2 camera unit entrambe collegate PC. Interrompe la respirazione a predeterminate fasi del ciclo respratorio PPM: patient positioning monitoring HARDWARE Controllo del posizionamento Informazioni per radioterapia respirocorrelata Ogni camera unit è composta da 2 telecamere digitali per l acquisizione 3D delle immagini, e da un proiettore per le acquisizioni fotografiche. Obiettivo: Radioterapia Funzionale Radioterapia 4D Collimatore multilamellare dinamico che segue il ciclo respiratorio del paziente. Impiego di metodiche funzionali in radioterapia: Diagnostica per immagini funzionale Metodiche biologico molecolari per migliorare la definizione del volume bersaglio e la valutazione della risposta BTV Biological Target Volume Gating respiratorio Limiti alla 3DCRT-IMRT Metodiche funzionali: MRI MRS PET CT-PET Gap fra possibilità di effettuare RT ad alta precisione e capacità dell imaging SPECT Ecografia ad alta frequenza IMRT con PTV mobile DVH funzionale Fusione di immagini Integrata in tutti i sitemi di TPS DVH funzionale Ottimizzazione del piano di cura La tecnologia fa di tutto perché si perda di vista la catena delle cause e degli effetti Umberto Eco Posizionamento ed uso di eventuali dispositivi di immobilizzazione e contenimento. Verifica e validazione della riproducibilità del trattamento Acquisizione dei dati per l impostazione del trattamento. Esecuzione di CT nelle medesime condizioni di terapia, preferibilmente con apparecchiatura dedicata, comunque realizzata tenendo conto delle specifiche esigenze radioterapiche. Trasferimento dati imaging al TPS, controllo della correttezza del trasferimento. Predisposizione dell imaging per il disegno dei target e degli OAR, Disegno del target e degli OAR Definizione dei vincoli (constraints) e degli obiettivi di dose che si vogliono ottenere (Inverse Planning) Simulazione dosimetrica e verifica della dose (film dosimetrici, EPID, gel dosimetrici) Valutazione iniziale delle caratteristiche del paziente: tipo di malattia, sede, livello di collaborazione del paziente (compliance). Valutazione applicabilità protocolli per controllo organ motion (RT respiro correlata, controllo riempimento rettale e vescicale). Trasferimento dei dati alla stazione per l elaborazione del piano di cura. (Protocolli di controllo della qualità del trasferimento dati) Acquisizione di ulteriori dati tramite l importazione di imaging RM, Pet, ecografico ecc. (Ideali se acquisiti nelle medesime condizioni di terapia o comunque tenendo conto delle specifiche esigenze radioterapiche) Calcolo della dose (Inverse Planning) Valutazione output del sistema, scelta del piano di trattamento da erogare (confronto piani rivali) Verifica della fattibilità del trattamento (Protocolli standard) Modulazione dei fasci tramite MLC (SMLC, DMLC) Posizionamento del paziente e verifica della coerenza dei dati di planning con i dati acquisiti (Simulazione) Trasferimento dei dati alla unità di terapia e verifica degli stessi (Networked Record & Verify System)

4 Posizionamento del paziente alla macchina di Accidents in external Perce beam therapy ntage of cases Equipment design 6.5% Calibration of the beams 30% Maintenance 6.5% Treatment planning and dose calculation 28% Simulation 9% Treatment set-up and delivery 20% Total 100% terapia, verifica di tutti i parametri, verifica della posizione mediante l acquisizione di dati (EPID, CT) e confronto con l output del sistema di planning (DRR matching con slice TPS) Eventuale applicazione protocolli di correzione (manuali od automatizzati) 4D IMRT - IGRT Permette monitorare il movimento di PTV ed OR durante una seduta di RT (intrafraction motion) e tra sedute successive (interfraction motion) Eroga la dose solo durante una fase, intrafraction motion, permettendo di ridurre i margini di sicurezza (Polmone) Corregge automaticamente per variazione di posizione dovute all interfraction motion Verifica della dose erogata e della copertura del target mediante la revisione e valutazione dei dati acquisiti (Sistema registrazione e verifica, EPID, dosimetria in vivo) Al termine di tutte le sedute validazione della dose effettivamente erogata. Predisposizione dispositivi per la dosimetria in vivo (TLD, diodi, mosfets, epid) DGRT!!! Cyberknife Integrazione imaging trattamento TomoCT Scan/IMRT Delivery Note: Animation does not represent actual treatment Integrazione imaging trattamento TomoCT Scan/IMRT Delivery Registrazione automatica Reference CT Image to VRCT image X-offset= 4.2 cm Y-offset= 4.2 cm Z-offset= 2.6 cm (Adjustment of patient table) Note: Animation does not represent actual treatment Legal Issues and Risk Management in a Radiotherapy Department Siobhán Ní Chuinneagáin Submitted in part fulfilment of BSc (Hons) Degree in Therapeutic Radiography, University of Dublin, Trinity College; E.S.T.R.O. European Society for Therapeutic Radiology and Oncology Promuovere l Oncologia Radioterapica in tutti i suoi ambiti Sviluppare standard negli aspetti fisici, tecnici e radiobiologici Migliorare l integrazione con le altre modalità di trattamento del cancro Incentivare lo scambio internazionale di informazioni scientifiche Creare standard formativi e di pratica clinica anche nelle professioni correlate Stabilire relazioni e cooperazioni con Società ed Associazioni internazionali e non ERRORS IN ERRORS OUT Clinical Peer Review Primary Check Secondary Check Weekly Overview Record and Verify In Vivo Dosimetry Portal Imaging Clinical Review E.S.T.R.O. European Society for Therapeutic Radiology and Oncology RADIOTHERAPY TECHNOLOGIST COMMITTEE RTT COMMITTEE OBBIETTIVI PROMUOVERE IL PROFILO PROFESSIONALE DEI TECNICI RADIOTERAPISTI IN EUROPA PROMUOVERE L AGGIORNAMENTO PROMUOVERE LO SCAMBIO SCIENTIFICO TRA I TECNICI EUROPEI

5 E.O.R.T.C. European Organization for Research and Treatment of Cancer Obbiettivi Migliorare lo standard del trattamento del cancro attraverso lo sviluppo di nuovi farmaci ed altri approcci innovativi e tramite la validazione scientifica di strategie terapeutiche più efficaci, da nuove modulazioni dei farmaci già disponibili, della chirurgia e della radioterapia. Condurre, sviluppare, coordinare, incentivare progetti di ricerca, in Europa, sulle basi cliniche e sperimentali del trattamento del cancro e dei problemi correlati. E.S.T.R.O. : E.O.R.T.C. : A.I.T.R.O. : INFO gbrusadin@cro.it Nuove metodiche: I.M.R.T. RT 4D IGRT TOMOTHERAPY DGRT E.O.R.T.C. R.T.S.G. Radiotherapy Technologists Study Group Obbiettivi Consapevolizzare i RTs del proprio ruolo negli studi clinici e dell importanza di raggiungere e mantenere elevati standard professionali Incoraggiare l intercomunicazione con altri centri per assicurare la piena comprensione degli studi clinici in atto Creare un network per lo scambio di conoscenza ed esperienza Aumentare il livello di conoscenza sulla metodologia e sulla gestione degli studi clinici Incoraggiare la ricerca dei RTs nelle aree di specifica pratica professionale tramite standard di validazione internazionale Migliore imaging ed integrazione dello stesso nella pratica clinica CT-PET, MRS Radioterapia Funzionale BTV Maggiore integrazione del TEAM EVIDENCE BASED MEDICINE (conoscenza della letteratura nazionale ed internazionale -propria esperienza clinica) scambio esperienze Grazie per L attenzione!!!