Anderson Pássaro - Sociedade Brasileira de Radioterapia

XVI Congresso da Sociedade Brasileira de Radioterapia
XI Encontro de Técnicos em Radioterapia
RADIOTERAPIA ADAPTATIVA
Físico Médico Anderson Martins Pássaro
XVI Congresso da Sociedade Brasileira de Radioterapia
XI Encontro de Técnicos em Radioterapia
Princípios de Radioterapia
Variações Anatômicas
Radioterapia Guiada por Imagem (IGRT)
Registro (Fusão) de Imagens
Radioterapia Adaptativa (ART)
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XI Encontro de Técnicos em Radioterapia
Radiação Adaptativa:
Em Biologia Evolucionária, Radiação Adaptativa é o processo no qual organismos se diversificam rapidamente em múltiplas novas formas,
particularmente quando o ambiente muda e novas fontes tornam-se disponíveis, criando novos desafios e abrindo novos nichos ambientais.
3D-CRT
Electronic Portal Image
IMRT
CBCT
VMAT
ExacTrac
ART – Adaptive Radiation Therapy
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XI Encontro de Técnicos em Radioterapia
DEFINIÇÃO
“A Radioterapia Adaptativa (ART) é a customização do plano de
tratamento através da avaliação e caracterização sistemática e
randômica das variações específicas de cada paciente utilizando
imagens e as incluindo na modificação do plano”
Seminars in Radiation Oncology, 2005
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XI Encontro de Técnicos em Radioterapia
INTRODUÇÃO
- Os protocolos clínicos da Radioterapia Guiada por Imagem (IGRT), tem aumentado
as possibilidades de se individualizar a entrega da dose de acordo com as
alterações anatômicas internas que ocorrem durante o curso do tratamento.
- As principais características da Radioterapia Adaptativa (ART) são:
• diminuição do volume de tratamento e;
• redução do risco de morbidade radio-induzida.
- As mudanças randômicas na anatomia interna do paciente torna a técnica uma
interessante estratégia para os tratamentos em Radioterapia.
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Adenocarcinoma de Bexiga → Como Tratar???
PTV
Fêmur Dir.
CTV
GTV
RETO
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Como Resolver o Problema???
1. Usar margens grandes,
irradiando muito tecido sadio
2. Usar margens pequenas,
arriscando perder o alvo
3. Ou, usar a Radioterapia Guiada
por Imagem (IGRT)
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Radioterapia Guiada por Imagem
- Imagem do tumor e dos órgãos de risco ou suas vizinhanças imediatamente
antes ou durante o tratamento.
- Avaliações:
• das mudanças no posicionamento do paciente em relação ao plano de
tratamento;
• das alterações anatômicas do paciente intra e inter-frações.
- Adaptar o plano de tratamento corrigindo essas mudanças e alterações e
aumentando a precisão do tratamento.
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Radioterapia Guiada por Imagem - Workflow
2. Planejamento do Tratamento
1. Simulação do Tratamento – Imagens de Referência
3. Imagens in room
4. Registro e Correção
5. Tratamento
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Tumores do Colo Uterino → Como Tratar???
CT de Planejamento e
Delineamento
CBCT diário
Posição do Colo Uterino
para seis diferentes
volumes de bexiga:
BEXIGA
COLO
UTERINO
-20%
0%
33%
66%
100%
120%
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XI Encontro de Técnicos em Radioterapia
- Primeiro Método ART: adaptação on-line do plano de
tratamento utilizando uma biblioteca com planejamentos
correspondentes a diferentes preenchimentos da bexiga conforme observado nos CBCTs
adquiridos antes de cada fração do tratamento.
ART PlanSelect
-
A vantagem do uso de CBCTs na primeira semana do tratamento é a captura diária dos
padrões de movimentação dos órgãos pélvicos específico de cada paciente.
•
•
-
Diferentes preenchimento do reto e bexiga
Diferentes configurações da posição do intestino
Importante para a criação da
biblioteca de planos de tratamento
Segundo Método ART: re-optimização diária do plano de tratamento utilizando a imagem
CBCT adquirida antes de cada fração do tratamento seguida por uma auto-segmentação online dos alvos e órgãos de risco e uma re-optimização do plano de tratamento.
ART ReOpt
•
Avanço potencial da ART para o câncer de tumores pélvicos
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Objetivo
Fêmur Dir.
CTV
GTV
RETO
Comparar o potencial de preservação dos
tecidos normais das duas emergentes técnicas
de ART – PlanSelect e ReOpt – utilizando
como base a distribuição da dose acumulada
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Materiais e Métodos: Pacientes e Imagens
-
Sete pacientes com câncer de bexiga tratados com Radioterapia no período de Junho 2008 à
Agosto de 2009
cinco estadiados T2 e dois estadiados T3.
-
Plano de tratamento não-adaptativo:
•
CTV definido como a bexiga e qualquer tumor visível na CT de planejamento
•
Planos de tratamento realizados com IMRT (TPS Eclipse 8.6 - Varian)
•
Posicionamento diário utilizando CBCT (OBI - Varian)
CBCTs foram registrados com a CT de planejamento baseado na anatomia óssea
•
Todos os pacientes realizaram CT de planejamento com bexiga vazia
•
As imagens CBCTs foram utilizadas para avaliar e comparar as duas estratégias da ART
com base nas distribuições de dose acumuladas
•
A análise foi baseada em um total de 210 imagens CBCTs
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Materiais e Métodos: Radioterapia Não-Adaptativa
-
A Radioterapia padrão que todos os pacientes receberam consistiu de:
•
•
•
Seis campos de tratamento com técnica IMRT Sliding Window
Dose total de 60 Gy em 30 frações (2 Gy/fração), 1 fração/dia e 5 dias/semana
Margens utilizadas:
ITV
2,0 cm – cranial e anterior
1,5 cm – posterior
1,0 cm – caudal e lateral
CTV
PTV
0,8 cm – crânio-caudal
0,5 cm – ântero-posterior
0,5 cm – latero-lateral
•
Contorno do Intestino: do corte superior da quinta vértebra lombar ao último corte visível
na CT, excluindo a bexiga, a porção anterior do reto até a parede abdominal pélvica e
lateralmente a parede pélvica.
•
Contorno do Reto: desde o reto sigmoide até a borda anal.
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Materiais e Métodos: ART – PlanSelect
-
As cinco primeiras frações foram entregues utilizando a Radioterapia Não-Adaptativa.
-
Utilizando os CBCTs das cinco primeiras frações, uma biblioteca de três planos de tratamento
correspondentes aos preenchimentos dos volumes da bexiga: pequeno, médio e grande foi
criada.
-
Estes planos de tratamento foram simulados para serem utilizados antes das frações
subsequentes (de 6 à 30) do tratamento.
-
A bexiga e qualquer tumor visível foi manualmente contornado nos CBCTs utilizando o mesmo
protocolo de delineamento da CT de Planejamento.
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Materiais e Métodos: ART – PlanSelect
-
Uma margem isotrópica e 3,0 mm para a movimentação intra-fracional foi adicionada para a
geração dos PTVs correspondentes.
-
Para cada PTV, um plano de IMRT Sliding Window com seis campos foi criado atendendo os
mesmos critérios do plano IMRT padrão
99% do PTV coberto por 95% da dose de
prescrição.
-
O plano de tratamento mais adequado foi selecionado para as frações 6 à 30, escolhendo
para cada fração o plano com melhor volume que englobava a bexiga conforme identificada
no CBCT diário baseado no registro da anatomia óssea.
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Materiais e Métodos: ART – ReOpt
-
Na estratégia ReOpt, o plano de tratamento originalmente calculado e optimizado na CT de
Planejamento é re-optimizado em cada CBCT diário.
-
Para simular o cenário on-line, registros deformáveis da CT de Planejamento para o CBCT
foram realizados utilizando o algoritmo Thirions Demons (SmartAdapt, Varian) para a
propagação do CTV, intestino e reto da CT de Planejamento para o respectivo CBCT.
-
O Registro Deformável da Imagem (DIR) e a propagação dos contornos são realizados em
cerca de 2 min.
-
Uma margem isotrópica de 5,0 mm foi adicionada ao CTV para a geração do PTV.
-
Planos VMAT (RapidArc, Varian) foram utilizados devido ao curto tempo de tratamento ser
considerado importante.
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Materiais e Métodos: ART – ReOpt
- A re-optimização do plano no CBCT foi realizada utilizando os mesmos objetivos e restrições
utilizadas na CT de Planejamento para o PTV, intestino, reto e tecido normal (corpo - PTV).
- A re-optimzação do plano original no CBCT é realizada em cerca de 1,5 min (em um sistema
stand-alone).
- Nenhuma alteração nas restrições de optimização foi necessária e o resultado dos planos
de tratamento atingiram os mesmos critérios estabelecidos para o plano original.
- A estratégia ReOpt foi realizada utilizando o software Dynamic Adaptative Radiation
Therapy (DART, Varian).
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Workflow
Não
Adaptativo
PlanSelect
ReOpt
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Resultados:
-
Ambas as estratégias da ART levaram a uma considerável preservação dos tecidos normais.
-
A razão do volume tratado para a estratégia ReOpt foi mais constante para os diferentes
níveis de dose resultando em uma maior preservação dos tecidos sadios em relação a
estratégia PlanSelect.
Ratio Body (Body − PTV) =
Body Vol (non ART)
Body Vol (ART)
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Resultados:
(a) DVH Melhor Caso
(a) Não Adaptativo
(b) DVH Pior Caso
(c) ART – ReOpt
(b) ART – PlanSelect
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Radioterapia Adaptativa – Considerações Finais
- Técnica de tratamento promissora que associa modernas formas de entrega da
dose (IMRT ou VMAT) com a Radioterapia Guiada por Imagem (IGRT).
- Pode ser aplicada em centros que possuem protocolos de IGRT bem definidos e
com equipe técnica bem treinada.
- Softwares de registro de imagens, delineamento automático, re-optimização e
cálculo do plano de tratamento ainda em fase de desenvolvimento.
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XI Encontro de Técnicos em Radioterapia
Obrigado!