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Evolving strategies in Radiation oncologyRoma 3-5 giugno 2004
Definition of VOI and physical and biological optimization of
radiation treatment
Giorgio Arcangeli
STRATEGIE PER DIVARICARE LE DUE CURVE DI PROBABILITA’DI RISPOSTA IN FUNZIONE DELLA DOSE – TCP e NTCP
Ridurre la dose totale ai tessuti sani mediante l’uso di campi di irradiazione conformati 3-D
Sfruttare la diversa sensibilitàal frazionamento tra i tessutisani e i tumori
Procedimenti per l’ottimizzazioneProcedimenti per l’ottimizzazionedel trattamento radiantedel trattamento radiante
Procedimenti per l’ottimizzazioneProcedimenti per l’ottimizzazionedel trattamento radiantedel trattamento radiante
• Definizione del CTV/PTVDefinizione del CTV/PTV
• Definizione degli ORDefinizione degli OR
• Definizione della distribuzione dellaDefinizione della distribuzione della dose e dei limiti dose-volumedose e dei limiti dose-volume• Definizione del frazionamento Definizione del frazionamento secondo le caratteristiche secondo le caratteristiche cliniche cliniche e biologiche del tumore e degli OR e biologiche del tumore e degli OR
Terapia adiuvante dei tumori gastrici
resecati con intento curativo
Definizione Definizione del CTVdel CTV
Definizione Definizione del CTVdel CTV
• Stadiazione:Stadiazione: definizione della definizione della
malattia macroscopicamalattia macroscopica
• Drenaggi linfatici: Drenaggi linfatici: definizione definizione anatomica della via di diffusioneanatomica della via di diffusione
• Incidenza e sede di recidiva: Incidenza e sede di recidiva: definizione della probabilità della definizione della probabilità della malattia microscopicamalattia microscopica
• Stadiazione:Stadiazione: definizione della definizione della
malattia macroscopicamalattia macroscopica
• Drenaggi linfatici: Drenaggi linfatici: definizione definizione anatomica della via di diffusioneanatomica della via di diffusione
• Incidenza e sede di recidiva: Incidenza e sede di recidiva: definizione della probabilità della definizione della probabilità della malattia microscopicamalattia microscopica
Locoregional failure after resection of Locoregional failure after resection of gastric cancergastric cancer
Failure areaClinical (n=130)
Reoperation (n=107)
Autopsy (n=120)
Gastric bed 21% 54% 52% - 68%
Anastomosis or stumps
25% 26% 54% - 60%
Abdominal or stab wound
- 5% -
Lymphnodes 8% 42% 52%
Smalley SR, Gunderson LL, 1997
Gastric cancerGastric cancer
260/1,074 260/1,074
(24%) patients(24%) patients
Whittington 1990, Bleiberg 1989, Regine 1992, Slot 1989,Gez 1986, Dickson 1955, Gill 1990, Allum 1989
Surgical marginsSurgical margins++ in gross total excision in gross total excision
Strutture da includere nel CTVStrutture da includere nel CTV
Letto tumorale, Letto tumorale,
stomaco residuostomaco residuo
Linfonodi regionaliLinfonodi regionali
Moncone duodenale,Moncone duodenale,
anastomosi anastomosi
12
3
45
6
7
89
1011
Linfonodi N1
1-2 paracardiali dx/sn3-4 piccola/grande curva5-6 sopra/sottopilorici
Linfonodi N2
7 a. gastrica sn8 a. epatica comune9 asse celiaco10-11 ilo/a. splenica
12
13
1415 15
16 16
Linfonodi N3
12 legam. Epato-duoden.13 retropancreatici14 a. mesenterica
Linfonodi N4
15 vena colica media16 paraaortici
Localizzazione dei linfonodi nel cancro gastricosecondo il sistema Giapponese
NodalNodalgroupgroup
22 9 4 22 9 4
25 36 37 25 36 37
Pattern of nodal metastases from gastric cancer Pattern of nodal metastases from gastric cancer
Station N°Station N°(JGCA(JGCA))
UpperUpperthird(%)third(%)
MiddleMiddlethird(%)third(%)
LowerLowerthird(%)third(%)
Lesser/greater curvature 3/4Lesser/greater curvature 3/4
2 3 122 3 12 Right gastric a., suprapiloric 5Right gastric a., suprapiloric 5
InfrapyloricInfrapyloric 66 3 15 493 15 49
Common hepatic a. 8Common hepatic a. 8
19 22 23 19 22 23
Celiac axis 9Celiac axis 9
7 11 25 7 11 25
Splenic a./hilum 10/11 Splenic a./hilum 10/11
Hepatoduodenal ligament 12Hepatoduodenal ligament 12
Others (distant nodes) 13-16Others (distant nodes) 13-16
Left gastric a. 7Left gastric a. 7
13 8 1313 8 13
11 3 2 11 3 2
1 2 81 2 8
0-5 0-5 0.5 0-5 0-5 0.5
Modified from Maruyama by Tepper & Gunderson, Semin Radiat Oncol 2002
Paracardia 1/2Paracardia 1/2
TARGETTARGET
CuoreCuore
FegatoFegato
MidolloMidolloReneRene
TARGETTARGET
CuoreCuore
MidolloMidollo
ReniReni
Organi Organi a a
rischiorischio
Organi Organi a a
rischiorischio
Midollo spinaleMidollo spinale Polmone Polmone
Cuore Cuore Esofago Esofago
Rene omolaterale Rene omolaterale Rene controlaterale Rene controlaterale
Fegato Fegato Intestino Intestino
Le dosi di tolleranza dei tessuti saniLe dosi di tolleranza dei tessuti sani
Emami B. et al, 1991(2 Gy/Fr, 5 giorni/settim.)(2 Gy/Fr, 5 giorni/settim.)
TDTD5/55/5 (Gy) (Gy) TDTD50/550/5 (Gy) (Gy) EndpointEndpoint
1/31/3 2/32/3 3/33/3 1/31/3 2/32/3 3/33/3
EsofagoEsofago 6060 5858 5555 -- -- --Disfagia cronicaDisfagia cronica grado 2grado 2
MidolloMidollo5 cm5 cm
5050
10 10 cmcm
5050
20 cm20 cm
4747
5 cm5 cm
7070
10 cm10 cm
7070
20 cm20 cm
----Mielite / necrosiMielite / necrosi
PolmonePolmone 45 45 3030 17.517.5 6565 4040 24.524.5 PolmonitePolmonite
RettoRetto -- -- 6060 -- -- 8080 Proctite / stenosi Proctite / stenosi necrosi / fistulanecrosi / fistula
FegatoFegato 5050 3535 3030 5555 4545 4040 EpatopatiaEpatopatia
VescicaVescica -- 8080 6565 -- 8585 8080 Contrattura / Contrattura / perdita di volumeperdita di volume
a.a. Struttura seriale Struttura seriale aa
(midollo spinale)(midollo spinale)b.b. Struttura parallela Struttura parallela bb
(polmoni)(polmoni)
c.c. Struttura Struttura parallela-serialeparallela-seriale(cuore: miocardio (cuore: miocardio cc
coronarie)coronarie)
dd
d.d. Combinazione di Combinazione di strutture parallele strutture parallele e seriali e seriali (nefrone)(nefrone)
Esempi di strutture di organizzazioni Esempi di strutture di organizzazioni tissutalitissutali
Curve di dose-risposta parallele o volume-dipendenti Curve di dose-risposta parallele o volume-dipendenti di lesioni patologiche severe per diverse lunghezze di di lesioni patologiche severe per diverse lunghezze di
midollo spinale irradiatomidollo spinale irradiato
Powers BE, R&O 1998
20 cm 4 cm
Dose-risposta delle lesioni patologiche e dei sintomi Dose-risposta delle lesioni patologiche e dei sintomi neurologici per diverse lunghezze di midollo spinale neurologici per diverse lunghezze di midollo spinale
irradiatoirradiato
Powers BE, R&O 1998
Sintomi neurologici ‣ 20 cm
4 cmLesioni patologiche 20 cm 4 cm
Esiste una correlazione tra lesioni patologiche e Esiste una correlazione tra lesioni patologiche e segni neurologici solo per grandi volumi di segni neurologici solo per grandi volumi di midollo irradiato.È necessario quindi distinguere midollo irradiato.È necessario quindi distinguere l’aumento di probabilità l’aumento di probabilità dell’effettodell’effetto in funzione in funzione dell’aumento del volume irradiato, dall’aumento dell’aumento del volume irradiato, dall’aumento della morbiditàdella morbidità dovuta allo stesso effetto in un dovuta allo stesso effetto in un volume maggiore.volume maggiore.
Il verificarsi di lesioni in sottoregioni del midollo Il verificarsi di lesioni in sottoregioni del midollo che non solo non interessano l’intera sezione ma che non solo non interessano l’intera sezione ma consentono una compensazione clinica se consentono una compensazione clinica se localizzate in sottoregioni non motorie localizzate in sottoregioni non motorie suggerisce l’ipotesi che il midollo spinale può suggerisce l’ipotesi che il midollo spinale può funzionare come un tessuto assestato in modo funzionare come un tessuto assestato in modo parallelo.parallelo.
Danno e morbidità nell’irradiazione del midollo spinale
1111
2222
Curve dose-volume con modello di Curve dose-volume con modello di Lyman per il 5% iso – epatite attinicaLyman per il 5% iso – epatite attinica
Dawson LA, Sem Rad Oncol 2001
(Ann Arbor)(Ann Arbor)
(Emami)(Emami)
Definizione e quantificazione degli ORDefinizione e quantificazione degli OR
PolmonePolmonePolmonePolmone
CuoreCuoreCuoreCuore
Midollo Midollo spinalespinaleMidollo Midollo spinalespinale
EsofagoEsofagoEsofagoEsofago
LL6060 (cm di organo irradiati con (cm di organo irradiati con 60 Gy) 60 Gy)
LL5050 (cm di organo irradiati con (cm di organo irradiati con 50 Gy) 50 Gy)
LL4646 (cm di organo irradiati con (cm di organo irradiati con 46 Gy) 46 Gy)
LL6060 (cm di organo irradiati con (cm di organo irradiati con 60 Gy) 60 Gy)
LL5050 (cm di organo irradiati con (cm di organo irradiati con 50 Gy) 50 Gy)
LL4646 (cm di organo irradiati con (cm di organo irradiati con 46 Gy) 46 Gy)VV6060= % di volume polmonare che riceve = % di volume polmonare che riceve 60 60
GyGyVV3030= % di volume polmonare che riceve = % di volume polmonare che riceve 30 30
GyGyVV2020= % di volume polmonare che riceve = % di volume polmonare che riceve 20 20
GyGy
VV6060= % di volume polmonare che riceve = % di volume polmonare che riceve 60 60
GyGyVV3030= % di volume polmonare che riceve = % di volume polmonare che riceve 30 30
GyGyVV2020= % di volume polmonare che riceve = % di volume polmonare che riceve 20 20
GyGyVV6060= % di volume cardiaco che riceve = % di volume cardiaco che riceve 60 Gy 60 Gy
VV3535= % di volume cardiaco che riceve = % di volume cardiaco che riceve 35 Gy 35 Gy
VV2020= % di volume cardiaco che riceve = % di volume cardiaco che riceve 20 Gy 20 Gy
VV6060= % di volume cardiaco che riceve = % di volume cardiaco che riceve 60 Gy 60 Gy
VV3535= % di volume cardiaco che riceve = % di volume cardiaco che riceve 35 Gy 35 Gy
VV2020= % di volume cardiaco che riceve = % di volume cardiaco che riceve 20 Gy 20 Gy
LL66 66 cm di organo irradiati con cm di organo irradiati con 66 Gy 66 Gy
LL50 50 cm di organo irradiati con cm di organo irradiati con 50 Gy 50 Gy
LL40 40 cm di organo irradiati con cm di organo irradiati con 40 Gy 40 Gy
LL66 66 cm di organo irradiati con cm di organo irradiati con 66 Gy 66 Gy
LL50 50 cm di organo irradiati con cm di organo irradiati con 50 Gy 50 Gy
LL40 40 cm di organo irradiati con cm di organo irradiati con 40 Gy 40 Gy
Definizione e quantificazione degli ORDefinizione e quantificazione degli OR
Rene Rene omolateraleomolaterale
Rene Rene omolateraleomolaterale
Rene Rene controlateralecontrolaterale
Rene Rene controlateralecontrolaterale
FegatoFegatoFegatoFegato
Intestino Intestino Intestino Intestino
VV4040= % di volume epatico che riceve = % di volume epatico che riceve 40 40
GyGyVV3030= % di volume epatico che riceve = % di volume epatico che riceve 30 30
GyGy
VV4040= % di volume epatico che riceve = % di volume epatico che riceve 40 40
GyGyVV3030= % di volume epatico che riceve = % di volume epatico che riceve 30 30
GyGy
VV30 30 = % di volume renale che riceve = % di volume renale che riceve 30 Gy 30 Gy
VV2525 = % di volume renale che riceve = % di volume renale che riceve 25 Gy 25 Gy VV30 30 = % di volume renale che riceve = % di volume renale che riceve 30 Gy 30 Gy
VV2525 = % di volume renale che riceve = % di volume renale che riceve 25 Gy 25 Gy
Anse intestinali Anse intestinali presenti nel campopresenti nel campoAnse intestinali Anse intestinali presenti nel campopresenti nel campo
VV30 30 = % di volume renale che riceve = % di volume renale che riceve 30 Gy 30 Gy
VV2525 = % di volume renale che riceve = % di volume renale che riceve 25 Gy 25 Gy VV30 30 = % di volume renale che riceve = % di volume renale che riceve 30 Gy 30 Gy
VV2525 = % di volume renale che riceve = % di volume renale che riceve 25 Gy 25 Gy
Limitazione della dose agli ORLimitazione della dose agli OR
PolmonePolmonePolmonePolmone
CuoreCuoreCuoreCuore
Midollo Midollo spinalespinaleMidollo Midollo spinalespinale
EsofagoEsofagoEsofagoEsofago
LL60 60 1 cm 1 cm
LL50 50 4 cm 4 cm
LL4646 = x cm = x cm
LL60 60 1 cm 1 cm
LL50 50 4 cm 4 cm
LL4646 = x cm = x cm
VV6060 20% 20%
VV3030 35% 35%
VV6060 20% 20%
VV3030 35% 35%
VV60 60 30% 30%
VV3535 50% 50%
VV60 60 30% 30%
VV3535 50% 50%
LL66 66 10 cm 10 cm
LL60 60 15 cm 15 cm
LL40 40 = x cm= x cm
LL66 66 10 cm 10 cm
LL60 60 15 cm 15 cm
LL40 40 = x cm= x cm
Limitazione della dose agli ORLimitazione della dose agli OR
Rene Rene omolateraleomolaterale
Rene Rene omolateraleomolaterale
Rene Rene controlateralecontrolaterale
Rene Rene controlateralecontrolaterale
FegatoFegatoFegatoFegato
Intestino Intestino Intestino Intestino
VV4040 50% 50%
VV3030 70% 70%
VV4040 50% 50%
VV3030 70% 70%
VV30 30 50% 50%
VV2525 75% 75%
VV30 30 50% 50%
VV2525 75% 75%
VV3030 20% 20%
VV2525 30% 30%
VV3030 20% 20%
VV2525 30% 30%
Dose maxDose max 55 Gy 55 GyDose maxDose max 55 Gy 55 Gy
STRATEGIE PER DIVARICARE LE DUE CURVE DI PROBABILITA’DI RISPOSTA IN FUNZIONE DELLA DOSE – TCP e NTCP
Ridurre la dose totale ai tessuti sani mediante l’uso di campi di irradiazione conformati 3-D
Sfruttare la diversa sensibilitàal frazionamento tra i tessutisani e i tumori
Adjuvant treatment in gastric cancerAdjuvant treatment in gastric cancerAdjuvant treatment in gastric cancerAdjuvant treatment in gastric cancerComparison of the treatment schedulesComparison of the treatment schedules
RT I.R.E. 55 Gy/50 Fr/5 w (b.i.d.)BED10= 61 Gy - BED3= 75 Gy
RT INT0116 45 Gy/25 Fr/5 w (1 Fr/day)BED10= 53 Gy - BED3= 72 Gy
5-Fu I.R.E. 200 mg/m2/dayTotal dose = 6800 mg/m2/34 days
5-Fu INT0116 500 mg/m2/days 1-3/w1&5Total dose = 3000 mg/m2/34 days
Dose massima e percentuale dei volumi Dose massima e percentuale dei volumi irradiati con 40, 30 e 25 Gyirradiati con 40, 30 e 25 Gy
Rene dxRene dxRene dxRene dx
Rene sinRene sinRene sinRene sin
Midollo Midollo spinalespinaleMidollo Midollo spinalespinale
-- 30%30% 31%31% -- 30%30% 31%31%
-- 22%22% 33%33% -- 22%22% 33%33%
-- - - - - 37 Gy37 Gy -- - - - - 37 Gy37 Gy
FegatoFegatoFegatoFegato 28%28% 51%51% --28%28% 51%51% --
VV4040 V V3030 V V2525 Dose Dose
maxmax
Recidive negli studi INT 0116 e I.R.E.Recidive negli studi INT 0116 e I.R.E.
Recidiva localeRecidiva localeRecidiva localeRecidiva locale
Recidiva Recidiva regionale eregionale eperitonealeperitoneale
Recidiva Recidiva regionale eregionale eperitonealeperitoneale
MetastasiMetastasiMetastasiMetastasi
21 (7%) 51 (19%) 3 (7,5%) 21 (7%) 51 (19%) 3 (7,5%)
21 (7%) 51 (19%) 3 (7,5%) 21 (7%) 51 (19%) 3 (7,5%)
76 (27%) 126 (46%) 8 (25%)76 (27%) 126 (46%) 8 (25%) 76 (27%) 126 (46%) 8 (25%)76 (27%) 126 (46%) 8 (25%)
36 (13%) 32 (12%) 9 (22%)36 (13%) 32 (12%) 9 (22%) 36 (13%) 32 (12%) 9 (22%)36 (13%) 32 (12%) 9 (22%)
INT 0116INT 0116 RT/CT Controlli I.R.E. (n. 281) (n. 281) (n. 40)
Months
Cum
ulat
ive
Prop
ortio
n Su
rviv
ing
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
0 12 24 36 48 60 72 84 96 108 120 132 144
Cause specific survival
Overall survival
Disease free survival
Arcangeli G 2001
Confronto delle sopravvivenze tra gli studi INT0116 e I.R.E.
Macdonald JS 2001Macdonald JS 2001
P=0.005P=0.005
Grade 2 toxicityGrade 2 toxicity Nausea - VomitNausea - Vomit 9/40 ( 22,5 %) 9/40 ( 22,5 %)
DiarrheaDiarrhea 1/36 ( 2,8 %) 1/36 ( 2,8 %)
Abdominal painAbdominal pain 1/39 ( 2,6 %) 1/39 ( 2,6 %)
LeukopeniaLeukopenia 8/40 ( 20 %) 8/40 ( 20 %)
PiastrinopeniaPiastrinopenia 1/40 ( 2,5 %) 1/40 ( 2,5 %)
DaysDays00 1-51-5 6-106-10 >10>102828 7 7 2 2 3 3
Arcangeli G 2001
Treatment delay
Grade 3 toxicityGrade 3 toxicity
Confronto delle tossicità tra gli studi INT0116 e I.R.E.
Macdonald J S 2001Macdonald J S 2001
Treatment cessation
Radioterapia dei tumoridel rinofaringe
STRATEGIE PER DIVARICARE LE DUE CURVE DI PROBABILITA’DI RISPOSTA IN FUNZIONE DELLA DOSE – TCP e NTCP
Ridurre la dose totale ai tessuti sani mediante l’uso di campi di irradiazione conformati 3-D
Sfruttare la diversa sensibilitàal frazionamento tra i tessutisani e i tumori
Definizione Definizione del CTVdel CTV
Definizione Definizione del CTVdel CTV
• Stadiazione:Stadiazione: definizione della definizione della
malattia macroscopicamalattia macroscopica
• Drenaggi linfatici: Drenaggi linfatici: definizione definizione anatomica della via di diffusioneanatomica della via di diffusione
• Incidenza e sede di recidiva: Incidenza e sede di recidiva: definizione della probabilità della definizione della probabilità della malattia microscopicamalattia microscopica
• Stadiazione:Stadiazione: definizione della definizione della
malattia macroscopicamalattia macroscopica
• Drenaggi linfatici: Drenaggi linfatici: definizione definizione anatomica della via di diffusioneanatomica della via di diffusione
• Incidenza e sede di recidiva: Incidenza e sede di recidiva: definizione della probabilità della definizione della probabilità della malattia microscopicamalattia microscopica
Clinically detected nodal metastases on admission in nasopharyngeal cancer at
MDAH
NN00
8% - 17%8% - 17% NN11
6% - 12%6% - 12%
NN2 2 - N- N33
72% - 82%72% - 82%
From Lindberg R, Cancer 1972
Distribution of clinical metastatic neck nodes from nasopharyngeal tumors
0
10
20
30
40
50
60
70
80
Level I Level II Level III Level IV Level V Other Retrophar
From Bataini 1985, Lindberg 1972, Sham 1990, Chong 1995, Chua 1997
Incidence of local and regional Incidence of local and regional failure in nasopharyngeal cancerfailure in nasopharyngeal cancer
T1-T2T1-T2
13%-28%13%-28% T3-T4T3-T4
26%-100%26%-100%
N1-N2N1-N2
8%-30%8%-30% N3N3
11%-83%11%-83%
Hoppe 1976, Mesic 1981, Petrovich 1985, Kajanti 1990, Lee 1992, Perez 2004
Classification of neck nodes
Level Group
Ia submental
Ib submandibular
II upper jugular
III middle jugular
IV lower jugular
V posterior triangle
VI anterior compartment
Robbins KT 1998
Delineazione dei livelli dei Linfonodi latero-cervicali N0 nel collo superiore
Gregoire and Levendag 2003
Gregoire and Levendag 2003
Delineazione dei livelli dei Linfonodi latero-cervicali N0 nel collo medio
Delineazione dei livelli dei Linfonodi latero-cervicali N0 nel collo inferiore
Gregoire and Levendag 2003
Target volume determination for nasopharyngeal cancer
Clinical GTV CTV1 CTV2
T1- 2 N0 Primary RP + Ipsilat: III,IV
Ipsilat: II,V Controlat: all lev
T3 - 4 N+ Primary RP + Controlat: all lev
+ N+ Ipsilat: all lev
N2c Primary RP+ all levels ----------
+N+ Ipsilat/controlat
Organi Organi a a
rischiorischio
Organi Organi a a
rischiorischio
Midollo spinaleMidollo spinale Tronco encefalico Tronco encefalico Chiasma ottico Chiasma ottico Coclea Coclea Parotidi Parotidi
Limitazione della dose agli ORLimitazione della dose agli OR
TroncoTroncoencefalicoencefalico
TroncoTroncoencefalicoencefalico
ChiasmaChiasmaChiasmaChiasma
Midollo Midollo spinalespinaleMidollo Midollo spinalespinale
ParotidiParotidiParotidiParotidi
LL60 60 1 cm 1 cm
LL50 50 4 cm 4 cm
LL4646 = x cm = x cm
LL60 60 1 cm 1 cm
LL50 50 4 cm 4 cm
LL4646 = x cm = x cm
VV6060 5% 5%
VV5555 20% 20%
VV6060 5% 5%
VV5555 20% 20%
D. MaxD. Max = 60 Gy = 60 GyD. MaxD. Max = 60 Gy = 60 Gy
D. MediaD. Media ≤ 35 Gy ≤ 35 Gy D. MediaD. Media ≤ 35 Gy ≤ 35 Gy
CocleaCocleaCocleaCoclea D. MediaD. Media ≤ 50 Gy ≤ 50 Gy D. MediaD. Media ≤ 50 Gy ≤ 50 Gy
IMRT del RinofaringeIMRT del RinofaringePrescrizione di dosePrescrizione di dose
CTV 1CTV 1CTV 1CTV 1
CTV 2CTV 2CTV 2CTV 2
GTVGTVGTVGTV T e NT e N+ + + 0.5 cm+ 0.5 cm70 Gy (2.12 Gy x 33 frazioni)70 Gy (2.12 Gy x 33 frazioni)T e NT e N+ + + 0.5 cm+ 0.5 cm70 Gy (2.12 Gy x 33 frazioni)70 Gy (2.12 Gy x 33 frazioni)
Ln RF, II e III livello + 0.3 cmLn RF, II e III livello + 0.3 cm59.3 Gy (1.8 x 33 frazioni)59.3 Gy (1.8 x 33 frazioni)Ln RF, II e III livello + 0.3 cmLn RF, II e III livello + 0.3 cm59.3 Gy (1.8 x 33 frazioni)59.3 Gy (1.8 x 33 frazioni)
Ln IV e V livello + 0.3 cmLn IV e V livello + 0.3 cm54 Gy (1.6 Gy x 33 frazioni)54 Gy (1.6 Gy x 33 frazioni)Ln IV e V livello + 0.3 cmLn IV e V livello + 0.3 cm54 Gy (1.6 Gy x 33 frazioni)54 Gy (1.6 Gy x 33 frazioni)
• BEAM ARRANGEMENT
IMRT 3D CONFORMAL TRADITIONAL
45 54 70 84 Gy PTVel PTVgr BRAINSTEM/SPINAL CORD
Dose-volume histograms for target and normal tissues
STRATEGIE PER DIVARICARE LE DUE CURVE DI PROBABILITA’DI RISPOSTA IN FUNZIONE DELLA DOSE – TCP e NTCP
Ridurre la dose totale ai tessuti sani mediante l’uso di campi di irradiazione conformati 3-D
Sfruttare la diversa sensibilitàal frazionamento tra i tessutisani e i tumori
Caratteristiche biologiche dei tumori e Caratteristiche biologiche dei tumori e dei tessuti normali della testa/collodei tessuti normali della testa/collo
Caratteristiche Caratteristiche biologichebiologiche
TumoriTumori Tessuti Tessuti epiteliali epiteliali normalinormali
Tessuti connettivi Tessuti connettivi e vascolari e vascolari
normalinormali
Rapporto Rapporto // (Gy) (Gy) 1212 ~ 10-12~ 10-12 ~ 3~ 3
Attività proliferativaAttività proliferativa ElevataElevata ElevataElevata Scarsa/assenteScarsa/assente
Tk (tempo di latenza Tk (tempo di latenza del ripopolamento)del ripopolamento)
~ 21-35 ~ 21-35 giornigiorni
14-28 giorni14-28 giorni --
Sensibilità al Sensibilità al frazionamentofrazionamento
Bassa/mediaBassa/media BassaBassa ElevataElevata
Sensibilità Sensibilità all’all’““Overall Time”Overall Time”
ElevataElevata ElevataElevata Scarsa/assenteScarsa/assente
0.6 Gy Standard fractionation0.6 Gy Standard fractionation0.72 Gy0.72 Gy1010 BED BED
Dose Loss /Dose Loss /day of protractionday of protraction
1,6% / day of protraction1,6% / day of protraction10% / week of protraction10% / week of protraction
% Loss of % Loss of local controllocal control
7-10 % / week of shortening7-10 % / week of shortening% improvement % improvement of local controlof local control
Withers HR, BJR 1988; Fowler JF, Acta Oncol 2001; Hendry JH, Clin Withers HR, BJR 1988; Fowler JF, Acta Oncol 2001; Hendry JH, Clin Oncol 1996; Horiot JC, R&O 1997; Overgaard J, R&O 1997; Maciejewski Oncol 1996; Horiot JC, R&O 1997; Overgaard J, R&O 1997; Maciejewski B, R&O 1996.B, R&O 1996.
Nomenclatura e definizionidella dose per frazione nell’IMRT
• Dose fisica: dose calcolata e somministrata
senza tener conto del regime di frazionamento
• Dose Totale Normalizzata: dose complessiva somministrata con un regime di frazionamento biologicamente equivalente ad un regime convenzionale di 2 Gy per frazione
Modalità di impiego della IMRTModalità di impiego della IMRT
Somministrazione di una dose/frazione standard al GTV (ad es. Somministrazione di una dose/frazione standard al GTV (ad es. 2.0 Gy x 35 Fr = 70 Gy/ 7 sett). Con tale schema, il CTV a rischio 2.0 Gy x 35 Fr = 70 Gy/ 7 sett). Con tale schema, il CTV a rischio riceve una dose di 1.8 Gy x 35 Fr = 63 Gy e quello elettivo 1.66 riceve una dose di 1.8 Gy x 35 Fr = 63 Gy e quello elettivo 1.66 Gy x 35 Fr = 58.1 Gy corrispondente ad una NTD di 60 e 50 Gy, Gy x 35 Fr = 58.1 Gy corrispondente ad una NTD di 60 e 50 Gy, rispettivamente. Questo schema può essere somministrato in rispettivamente. Questo schema può essere somministrato in concomitanza con la chemioterapiaconcomitanza con la chemioterapia
Aumento dellaAumento dellatolleranzatolleranza
AumentoAumentodell’efficaciadell’efficacia
IpofrazionamentoIpofrazionamento
Simultaneous boostSimultaneous boost. Somministrazione di una dose/frazione . Somministrazione di una dose/frazione standard al CTV elettivo (ad es. 2.0 x 30 Gy = 60 Gy). Il standard al CTV elettivo (ad es. 2.0 x 30 Gy = 60 Gy). Il GTV riceve una dose media di 2.4 Gy x 30 = 72 Gy / 6 sett., GTV riceve una dose media di 2.4 Gy x 30 = 72 Gy / 6 sett., corrispondente a una NTD di 82.8 Gy / 6 sett.corrispondente a una NTD di 82.8 Gy / 6 sett.
Per i tumori a rapida proliferazione, un frazionamento ottimale Per i tumori a rapida proliferazione, un frazionamento ottimale si può ottenere impiegando un “overall time” simile al Tk (si può ottenere impiegando un “overall time” simile al Tk (~ 28 ~ 28 gg) e con un attento ipofrazionamentogg) e con un attento ipofrazionamento
Comparison of Local Control in Nasopharynx CancerComparison of Local Control in Nasopharynx Cancer for Conventional, 3D Boost, and IMRT Techniques for Conventional, 3D Boost, and IMRT Techniques