IMRT en tumores de cabeza y cuello Dr Enrique G Miragall Oncología Radioterápica ERESA Hospital General Universitario Valencia y Elche Indice Introducción. Simulación y diseño de volúmenes. Planificación. Control de calidad. IGRT. Replanificación Resultados. Escalada de dosis. Toxicidad Localizaciones Conclusiones Introducción Definición No es sólo una técnica que permite modificar la intensidad del haz de radiación, sino que es un procedimiento global de tratamiento desde la inmovilización hasta la administración de la dosis, precisa de conocimiento de los errores de posicionamiento, adecuada selección y delimitación de volúmenes, especificación y prescripción de la dosis, análisis del HDV, dosis limitantes en órganos de riesgo y control de calidad. Gregoire et al, The Oncologist 2007 ¿Qué es IMRT? Administración de la dosis de radiación utilizando campos de fluencia (≡ Intensidad) NO uniforme (≡ Modulada) Intensidad UNIFORME 3DCRT Intensidad NO UNIFORME vs. IMRT ¿Como? La manera de obtener la modulación de la fluencia es dividir cada haz en varios subhaces (segmentos) con intensidades diferentes hasta conseguir la distribución deseada + + +… = Técnicas de IMRT STEP and SHOOT: Siemens, Elekta y Varian Sliding-windows (dinámica): Varian Tomoterapia Protonterapia. V-MAT; Rapid Arc. Otras formas de IMRT Tomoterapia AMRT (Arc Modulated Radiation Therapy) Aplicaciones de IMRT Permite crear volúmenes de dosis con concavidades y grandes gradientes de dosis, ajustando las isodosis al PTV evitando los OR’s OR’s reciben una dosis menor Escalado de dosis en PTV’s. Posible mejora en control tumoral Posibilidad de establecer diferentes niveles de dosis en PTV’S Tratamiento simultáneo de varios PTV’s con diferentes fraccionamientos (e.g. ‘boost’ simultáneo a large-field) Indicaciones De forma global se trata de una técnica para cualquier localización y “setting”. Senos paranasales, nasofaringe, orofaringe y tumores de base de cráneo. Reirradiaciones y 2º tumores. Tto radical y postoperatorio. Proceso radioterápico Planning CT Delineation Immobilization CT / 3-10 mm Targets: GTV/ CTV/ PTV Organs at risk Image co-registration Dose specification Diagnostic MRI, CT Diagnostic PET ? Targets Volume constrains Control de calidad Treatment planning Dose distribution DVH DRR Treatment Image verification Treatment delivery Simulación y diseño de volúmenes Simulación TAC de planificación Contraste IV. Cortes cada 3 mm. Máscara larga con inmovilización de hombros. Indexación de la mesa de TAC y de la unidad. Hay que dar ejemplo Máscaras termoplásticas con inmovilización de hombros. •Mesa de fibra de carbono indexada •Bomba de infusión •FOV 50, extendido a 82 cm •Láser móvil PET-TAC en cabeza y cuello – Esta técnica puede proporcionar en una sola exploración la información necesaria para: • La delineación precisa de los márgenes del tumor y de las metástasis tanto ganglionares como a distancia. • La evaluación de la extensión de la lesión por fuera de los espacios mucosos de la faringe o la laringe. • La evaluación de la invasión tumoral de estructuras adyacentes, crecimiento perineural, extensión hacia la base del cráneo y la extensión extracapsular de la infiltración ganglionar. PET-TAC en cabeza y cuello – Indicaciones de PET-TAC en C y C: • 1. Detección del tumor de origen desconocido evidenciado por adenopatía laterocervical. • 2. Estadificación inicial: » Tumor primario » Metástasis ganglionares » Metástasis a distancia y segundos tumores primarios • 3. Evaluación de respuesta al tratamiento. • 4. Detección de recidiva. • 5. Planificación de RT. Arias de la Vega et al. An Sist Sanit Navar. 2009; 32 (Supl 2):73-84 Selección de volúmenes GTV: clínica y radiológica. CTV: guías clínicas. PTV: depende de cada Hospital. Organos críticos. Volúmenes blanco GTV: Enfermedad macroscópica. Local Ganglionar CTV 70 : GTV. CTV 66: Borde afecto o alto riesgo. En general postoperatorio. CTV 64: Borde afecto o rotura capsular. CTV 60: Postoperatorio o alto riesgo. CTV 54: Cuello enfermedad subclínica en cuello con afectación importante. CTV 50: Enfermedad subclínica. PTV = CTV + 3-5 mm Cada centro: errores Órganos de riesgo Médula Tronco de encéfalo Laringe Parótidas Oídos Cavidad oral Ojos Vía óptica Mandíbula Otros: plexo braquial, músculos constrictores de la faringe, esófago, musculatura paravertebral. Órganos de riesgo • H a l l W ; G u io u M ; L e e N e t a l . D e v e lo p m e n t a n d v a lid a t io n o f a s t a n d a ri z e d m e t h o d f o r c o n to u r in g th e b r a c h ia l p l e x o s : p l e l i m i n a r y d o s i m e t r i c a n a l y s i s a m o n g p a ti e n ts t r e a t e d w it h I M R T f o r h e a d a n d n e c k c a n c e r . I n t J R a d ia t O n c o l B io l P h y s 2 0 0 8 : 7 2 ( 5 ) : 1 3 6 2 - 1 3 6 7 . • E i s b r u c h A ; S c h w a r t z M ; R a s c h C e t a l . D y s p h a g i a a n d a s p i r a t io n a f te r c h e m o r a d io th e r a p y f o r h e a d - a n d - n e c k c a n c e r : W h ic h a n a t o m i c e s tr u c tu r e s a r e a f f e c te d a n d c a n b e s p a r e d b y I M R T ? . I n t J R a d i a t O n c o l B i o l P h y s 2 0 0 4 :6 0 ( 5 ) : 1 4 2 5 - 1 4 3 9 . Planificación Planificación Sistema de planificación Número y orientació de los campos Energía y Fluencias Cálculo y optimización Prescripción y limitaciones de dosis Verificación de las fluencias Verificación de las UM Verificación de la dosimetria planificada Prescripción de dosis PTV 50: PTV 54: D95 ≥ 54 Gy D20 ≤ 65.3 Gy D99 ≥ 50.2 Gy D5 ≤ 68.3 Gy PTV 60: PTV 64: PTV 70: D95 ≥ 70 Gy D99 ≥ 65 Gy D20 ≤ 77 Gy D5 ≤ 80 Gy Dpromedio ≤ 74 Gy Fraccionamiento Dosis convencionales o ligeramente más altas. QT concomitante. Protocolo de nasofaringe de la RTOG. PTV70: 2-2.12 Gy PTV59: 1.8 Gy PTV54: 1.64 Gy Dosis/fracción altas. RT exclusiva. GTV 2,4 Gy. 25 sesiones DMT: 2.36 Gy. Dosis/fracción moderadas. RT exclusiva. Protocolo de orofaringe de la RTOG. Para tumores iniciales. 33- 35 sesiones PTV66: 2.2 Gy; PTV 64: 2.15 Gy PTV60: 2 Gy; PTV50: 1.8 Gy. Boost concomitante. Con IMRT 30 sesiones Dosis limitantes Parótidas Dpromedio ≤ 26 Gy en una Mandíbula Dmax = 70 Gy Cavidad oral Dpromedio < 40 Gy Glotis Dpromedio < 40 Gy Médula Dmax = 45 Gy Tronco Dmax = 54 Gy Coronal Sagital Histograma dosis-volumen Control de calidad Control de calidad Individualizado. Dosis absoluta: cámara de ionización. Dosis relativa: placas dosimétricas. Comparación de gammas. Control de calidad Quality control in RT PHASE III STUDY OF TIRAPAZAMINE Overall Survival By Arm RT plan evaluation 100 CIS Estimated percentage surviving CIS/TPZ compliant plan by TMC 80 2P = 0.65 Non compliant NO impact higher doses in normal tissue 60 40 .25 .5 1 2 Non compliant adverse impact lower doses in tumor 4 Hazard ratio 95% CI 20 0 CIS/TPZ : CIS 0 1 2 Years following randomisation 3 4 L. Peters et al J Clin Oncol 2010 Time to LR Failure By Impact on DiseaseControl Patients who had received at least 60Gy of RT to PTV2 Estimated percentage locoregional failure failure-free 100 80 60 40 compliant plan by TMC non compliant NO impact non compliant adverse impact 20 2P < 0.0001 0 0 1 2 3 Years following end of radiotherapy 4 Radiotherapy deviations had a major adverse impact on treatment outcome L. Peters et al J Clin Oncol 2010 IGRT. Replanificación. Técnica de IGRT IGRT muy recomendable/imprescindible. EPID, OBBI, Exac-Trac, Cone beam. Posicionamiento: 2-4 min. Realización del EXACT-TRAC: 2-4 min Diario durante los 5 primeros días. Isocentro definitivo (media de los 5 primeros d). Dependiendo del caso y de la reproducibilidad del isocentro bien diario o semanal. Placa de comprobación. Tiempo de irradiación: 10-18 min. Tiempo total: 14-23 min PRIMUS 2 PRIMUS 2 Replanificación • Pacientes tienen cambios anatómicos durante el tto: — Reducción del volumen tumoral. — Pérdida de peso. • Los cambios pueden provocar variaciones dosimétricas. • Es un fenómeno que no está bien estudiado. Replanificación En el caso de variaciones de peso. Modificación del contorno externo del paciente por reducción ganglionar. Autosegmentación elástica. Modificación de la dosis en órganos de riesgo y en volúmenes tumorales. Valoración a la 3-4 semana de tto. Tenerlo en cuenta siempre. Cone beam o repetir TAC de planificación. Repetición de TAC rutinaria. Hansen et al, IJROBP 64(2) 2006 CT-1 CT-3 CT-3 With original GTV1 CT-3 with adapted GTV Resultados Study of 36 patients with Stage III–IV oro/nasopharyngeal cancer Swallowing structures: pharyngeal constrictors (PC), glottic (G), esophagus Dysphagia endpoints: swallowing dysfunction by videofluoroscopy All patients with aspirations received mean PC doses >60 Gy or PC V65 >50%, and G V50 >50% Worsening patient reported liquid swallowing was correlated with mean PC (p = 0.05) and esophageal (p = 0.02) doses Feng Int J Radiat Onc Biol Phys .2007 3DRT vs IMRT en Cavun Recovered at least 25% of preRT stimulated whole salivary (SPS) Recovered at least 25% of preRT stimulated parotid salivary (SPS) Pow Int J Radiat Onc Biol Phys .2006 3DRT vs IMRT en Cavun Pow Int J Radiat Onc Biol Phys .2006 Resultados Series Pt # Definitive/po Conc stop chemo 2-year LR RFS Dawson (UM) 58 Variable Variable 79% Eisbruch (UM) 133 Variable Variable 83% Chao (WU) 165 Variable Variable 85% Lee (UCSF) 150 Variable Variable Yao (U Iowa) 151 Variable Variable 83%-95% 92% Escalada de dosis. Hipoxia Escalada de dosis. Hipoxia F-Misonidazole: marcador de hipoxia. Dosis de 84 Gy en GTVh Posible sin sobrepar las dosis tolerables de los tejidos sanos. Fluorine-18-Labeled Fluoromisonidazole Positron Emission and Computed Tomography-Guided Intensity-Modulated Radiotherapy for Head and Neck Cancer: A Feasibility Study Lee et al IJROBP 2008 Dose escalation • Simultaneous treatment of PTV's with several levels of dose fractionation • Median dose of 80.9 – 85.9Gy to the high-dose clinical target volume (GTVhigh_dose) • 21 pat. ( 7pat. 81 Gy / 14 pat. 86 Gy) • No Grade 4 acute toxicity Duprez F. IJROBP 80:1045-55; 2011 Adaptive and innovative Radiation Treatment FOR improving Cancer treatment outcomE Toxicidad Toxicidad por entrada de haces Alopecia occipital Mucositis labial Localizaciones Orofaringe Series heterogéneas. Reducción de la xerostomía: nutrición, dentición, comunicación, bienestar emocional, infección bucal. MEJOR CALIDAD DE VIDA Mejoría de la disfagia y de las microaspiraciones Control loco-regional: Orofaringe Series Pt # Definitive/ postop Conc chemo 2-year LR control Eisbruch (UM) 80 variable variable 94% Chao (WU) 74 variable variable 90% De Arruda (MSKCC) 50 Radical variable 95% Yao (U.Iowa) 56 variable variable 98% RTOG 00-22. Fase II multicéntrico con IMRT en orofaringe. Estadio I-III con RT bilateral. No QT. 67 pacientes. PTV 66 (220 cGy), PTV 60 (200 cGy) y PTV 54 (180 cGy). Variaciones menores 89% y mayores en el 11%. Toxicidad aguda. Xerostomía grado 2 y 3: 49% y 1.5% (84% previos sin IMRT). Mucositis grado 2,3 y 4: 30%, 25% y 1,5%. Piel grado 2,3 y 4: 19%, 10% y 0%. Toxicidad tardía. Piel grado 2: 11%. Mucosas: grado 2:15%, grado 3: 0% y grado 4:5%. Esofágica grado 2: 8%, grado 3: 3% y grado 4: 0%. Osteonecrosis 2-4 : 6%. Xerostomía grado 2: 63% y grado 3: 5% máxima a los 5,7 meses. La xerostomía mejora con el tiempo, seguimiento medio de 13,3 meses grado 2:20% y grado 3: 1.5%. Caso clínico: Orofaringe Carcinoma epidermoide de orofaringe T4 N1 M0 Plan: PQT neoadyuvante 3 ciclos de TPF + RT concomitante con Carboplatino y Panitumumab (ensayo clínico). RT: CTV 70: tumor y adenopatía afecta preQT. 200 cGy/ses/5v/semana. 35 sesiones. CTV 60: nivel II, III bilateral, Ib homolateral y los retrofaríngeos. 200 cGy/ses/5v/semana. CTV 50: Parte del III, IV y V homolateral. 200 cGy/ses/5v/semana. Nasofaringe Mejor cobertura del blanco, sobre todo de los retrofaríngeos, base de cráneo y de la parte medial de las adenopatías. Menos dosis en órganos de riesgo (tronco, médula, vía óptica). Prevención de la xerostomía. Mejor calidad de vida. Puede permitir la escalada de dosis. Reirradiación Resultados: nasofaringe Control loco-regional: nasofaringe 57% had T1-2 tumors. All had WHO type III Lee et al (UCSF), IJROBP 2002 Caso clínico: nasofaringe Carcinoma GIII de WHO de nasofaringe. T1 N2 M0. Plan: PQT neoadyuvante TPF x 3 ciclos. RT y CDDP (100 mgr/m2) concomitante. RT: CTV 70: Tumor nasofaríngeo y adenopatía izda pre QT. 212 cGy/ses/5v/semana. 33 sesiones. CTV 60: Nasofaringe, niveles Ib, II, parte del III bilaterales. Retrofaríngeos. 180 cGy/ses/5v/semana CTV 50: parte del III, IV y V. 180 cGy/ses/5v/semana Senos paranasales Posibilidad de administrar la dosis necesaria en el tumor al reducir la dosis en los órganos de riesgo. Reducir el síndrome del ojo-seco. Menor incidencia de retinopatía y neuropatía óptica. Resultados senos paranasales Caso clínico de senos paranasales Varón de 69 años RM: LOE que afecta a ambas regiones nasales de ambas órbitas, seno frontal, suelo de la fosa cerebral anterior, afectación del cuerpo del esfenoides, respeta las alas del esfenoides y los senos cavernosos. CIR AP: adenocarcinoma mucosecretor con afectación ósea. Bordes libres Remitido para tto postoperatorio. Plan: IMRT homogénea, volumen previo a cirugía incluyendo la manipulación por cirugía. Dosis prescrita: 60 Gy a 180 cGy/ses/5v/semana. Dosis limitantes de 54 Gy en tronco y vía óptica. Re-irradiación: selección de pacientes Buen estado general. Naso-orofaringe Intervalo RT-reRT > 1 año. Disponibilidad de técnicas especiales. IMRT/IGRT 2º tumor. Posibilidad de QT concomitante. Control a los 2 años 36-40% Re-irradiación: resultados Autor Nº . Fase QMT RT CL SG M. S. Toxicidad Gy Horwitz 2005 RTOG 99-11 105 (99) II CDDP+Pla G-CSF HF Split course 60 Gy NA 50.2% 1 a 25.9% 2a 12.1 meses ORN 4% Grado 5 en 3pac (2 H. carotida) 65.4 Langendijk 2006 34 II No QMT Convencional 60-66 Gy 27% 2a 22% 3a 13.2 meses Hueso 1 Mucositis 1 Faringesofag 8 Piel 2 112 Cohen 2004 45 I CDDP y tirapazamina Boost Concomitnte (72 Gy) NA 50% 1a 10 meses 5 Exitus Rup. carótida 1 Neumonías 2 Anoxia 1 Súbita 1 60 Kramer 2005 38 I-II CDDP+Pla HF 42-60Gy NA 50.0 1a 35.0 2a 12.4 meses H. carotidea 2 ORN 2 Trismus 2 Fistula 2 Disf. cricolari 1 64.2 Spencer 2003 52 I 5FU, hidroxiurea. Semana 1y2 2.0 Gy/día, luego HF. NA 39% 1a 15% 2a 9.4 meses Trismus 1 Necrosis tej 2 ORN 1 Spencer 2001 RTOG 96-10 86 II 5 FU + hiroxiurea HF Split course 60 Gy NA 41.7% 1a 16.2 % 2a 8.2 meses Muertes por toxicidad 6 (2 hemorragias) 61.2 Caso clínico de re-irradiación Paciente de 46 años. Carcinoma escamoso de nasofaringe. VIH + RT-QT concomitante. CDDP 40 mgr/m2/sem. IMRT: 33 sesiones. DT: 70 Gy DF: 212 cGy/ses/5v/sem. Respuesta completa 12 meses RECIDIVA LOCAL. Inicia tto con TPF Respuesta completa. 3 meses PROGRESIÓN LOCAL. Reirradiación + Cetuximab. IMRT: 60 Gy DF: 200 cGy/ses/5v/sem. Respuesta parcial/respuesta completa Otras localizaciones a) b) c) d) e) Laringe/hipofaringe. Metástasis de origen desconocido. Cavidad oral. Tiroides. Esófago cervical Conclusiones • IMRT mejora la distribución de la dosis. • Complejidad de la planificación. • Permite la escalada de dosis. Incorporar PET-TAC. • IMRT reduce la xerostomía. • IMRT mejora la disfagia. • Provoca otras toxicidades. • Importancia del control de calidad y su impacto en los resultados. • Valorar la replanificación de los pacientes. Protocolizarlo. • Mejora la calidad de vida. Futuro/Presente Tratamiento adaptativo. Replanificación. Autosegmentación. Planificación on-line. Órganos de riesgo. Músculos constrictores de la faringe, plexo braquial. Blancos biológicos. PET (hipoxia). Blancos más selectivos. Dosis/fracción altas. Acortar tiempo de tratamiento.