NIEUWE EVOLUTIES EN TECHNIEKEN IN DE RADIOTHERAPIE

Transcriptie

1 NIEUWE EVOLUTIES EN TECHNIEKEN IN DE RADIOTHERAPIE Dr. Fréderic Duprez, M.D., Ph.D. Dienst Radiotherapie UZ GENT 12 november 2014 Overzicht Basisprincipes radiotherapie Evolutie van oudere naar nieuwe technieken in de radiotherapie Toepassingen van deze ontwikkelingen Biologische beeldvormingsgeleide radiotherapie Hypofractionatieradiotherapie Controle van positionering met CBCT of MVCT Effecten en nevenwerkingen van radiotherapie Begrijpen wat kan verwacht worden van radiotherapie anno 2014 in België Doelstellingen van radiotherapie Curatief (Neo-)adjuvant Palliatief 1

2 Wat zijn ioniserende stralen? Radiotherapie = afgifte van energie die leidt tot ionisatie van atomen Types: 1) Partikeltherapie: Alfa-partikels: Penetreren niet diep (papier houdt tegen) MAAR: uiterst gevaarlijk in weefsel/vocht (vb. Litvinenko) Beta-partikels: Elektronen en positronen, middelmatig penetrant (aluminium) Toepassingen: PET en SPECT, botscan, radiotherapie 2) Electromagnetische golven: gamma-stralen Fotonen Eenheid: Gray(Gy): J/kg H H O OH H DIRECT EFFECT Ionisatie interactie met DNA INDIRECT EFFECT Radicaalvorming: waterstofperoxide Adaptedfromhttp:// Dosisverval van fotonen Dosis Target FromPerez and Bradys. RadiationOncology. 5th Ed. 2

3 LINAC = linear accelerator MLC = multileaf collimator Gantry Multileaf MLC Collimator C O N S U L T A T I E Simulatie Positionering en eventueel immobilisatiemateriaal Beeldvorming in behandelingspositie (Biological) image guidedradiotherapie Positionering op LASER-lijnen van simulatie. Controle van de dagelijkse positionering met CBCT. Wat heeft de radiotherapeut nodig voor intekening? Anamnese (e.g. trismus) Klinisch onderzoek(hals, mond, orofarynx) Technische onderzoeken: Endoscopie Anatomische en biologische beeldvorming Histologie 3

4 GTV, CTV and PTV GTV = gross tumor volume CTV = clinical target volume Takes into account possible microscopic spread Is often= GTV in benigndiseaseorin palliative radiotherapy PTV = planning target volume Takesintoaccount internalmotion of the tumor and motion of patientonaninterfraction basis Dosis Diepte Courtesy Prof. W. De Neve Dosis OAR Courtesy Prof. W. De Neve 4

5 Vroeger: meestal eenvoudige geometrie van velden Beeldmateriaal Dr. K. Vandecasteele Nu: meestal intensiteitsgemoduleerde radiotherapie > Variants: IMAT : IM arc Therapy VMAT : volumetric modulated arc Therapy: rotationele IMRT RapidArc : merknaam van een firma voor VMAT Tomotherapy : rotationele IMRT, toegediend via een CT-scanmimerende LINAC In het algemeen vraagt IMRT meer planningstijd dan conventionele radiotherapie en soms meer behandelingstijd. Voornamelijk in curatieve setting, vaker en vaker ook in palliatieve setting 3 4 Nu: intensiteitsgemoduleerde radiotherapie Beeldmateriaal Dr. K. Vandecasteele 5

6 IMRT vs. conventionele RT Perezet al. Principlesand practice of RadiationOncology; 5th edition IMRT vermindert nevenwerkingen Grootte van het voordeel ~ locatie, omgevende risico-organen en dosis Enkele voorbeelden uit het hoofd-halsgebied: IMRT laat toe dosisafgifte te diversifiëren Enkele voorbeelden uit het hoofd-halsgebied: 30 Gy 40 Gy 45 Gy 50 Gy 6

7 IMRT laat toe dosisafgifte te diversifiëren Nieuwe ontwikkeling: IMRT met dose-painting-by-numbers biologische beeldvormingsgeleide radiotherapie Positioneringscontrole met CBCT of MVCT Laat toe om PTV-marges te minimaliseren in tegenstelling tot oudere offline controletechnieken. Positioneringscontrole met gating Voor bewegende tumoren Vb. long, lever, Enkel bestraling binnen een bepaalde ademhalingsamplitudo T 7

8 Gerichte dosisescalatieop tumor op geleide van imaging Dosis de-escalatie in electief gebied ZIEKTECONTROLE TOXICITEIT Gerichte dosisescalatieop tumor op geleide van imaging Adaptatie DPBN Dosis de-escalatie in electief gebied ZIEKTECONTROLE TOXICITEIT Pre-therapie Per-therapie Observaties tijdens radiotherapie Gerichte dosisescalatieop tumor op geleide van imaging Adaptatie DPBN Dosis de-escalatie in electief gebied ZIEKTECONTROLE TOXICITEIT Pre-therapie THERAPIE-INDIVIDUALISERING Per-therapie 8

9 Concept hypofractionatie Dogma binnen de oude radiotherapie: fractionatie aan lage dosissen (2 Gyper fractie, 5 dagen per week) Door invoeren IMRT nu in bepaalde settings hogere dosissen mogelijk per fractie zonder escalatie toxiciteit 30 x 2 Gy 3 x 20 Gy 1 x 60 Gy Hoe hoger de fractiedosis, hoe hoger het biologisch effect op tumor (en normale weefsels!) Hoe hoger de fractiedosis, hoe minder sessies vereist zijn: Kortere totale behandelingsduur 2 voorbeelden van nieuwe ontwikkelingen: SBRT voor primair longca SBRT voor oligometastasen SBRT: komt voort uit stereotactische radiochirurgie (SRS) Image from s.com/meningioma+%28adult%29 SRS: zeer hoge dosis voor CZS-tumoren Geen PTV nodig door stereotactisch kader SBRT voor oligometastasen Oligometastasen: in bepaalde settings een overgang tussen locoregionale ziekte en multi-gemetastaseerde ziekte Hypothese: uitstelpalliatieve systemischebehandeling mogelijkdoor agressieve locale aanpak van oligometastasen 1 Conceptvoorbeeld: 5 meta s van prostaatca: zelfde OS als M0 en betere OS als> 5 meta s 2 Soms beste behandeling heelkunde (bvb. solitair longletsel) Soms wordt SBRT gekozen 1) Hellman & Weichselbaum; JCO ) Singh D. IntJ RadiatOncol BiolPhys 2004; 58:

10 Aggressievebenadering van oligometastasenkan zorgen voor betere OS SRS bovenop pancraniele radiotherapie bij beperkte hersenmetastasering Betere overall survival: level 1 - evidentie Betere locale controle en functioneringsniveau: level 2 Andrews 2004, Lancet Linskey2010, J Neurooncol Metastatische ruggenmergcompressie: betere functionele resultaten (neurologisch) + betere overleving na decompressieve heelkunde + RT dan bij RT alleen. 1 Resectievan oligometastasen in longen, lever, bijnieren en hersenen = betere OS in bepaalde settings 1) Patchellet al. JAMA 1980: 280: Aggressievebenadering van oligometastasenkan zorgen voor betere OS RCC > 3 metastases 3 metastases Median time to new metastases: 9 months vs5 months Wersäll2005, RadiotherOncol Voorbeeld van SBRT voor oligometastasen Berkovic et al, ClinGenitourinCancer 2013; 1:

11 SBRT voor oligometastasen Blijft in studieprotocols Combinatie met immuunmodulerende medicatie / targeted agents/ cytotoxica: blijft in studieprotocols Timing van eventueel te volgen systemischetherapie: blijft investigationeel. Vergoeding RIZIV via conventie innovatieve radiotherapie Voorwaarde: in studieprotocol en onder strikte indicatie Zoniet: terugbetaling als palliatieve radiotherapie (+-70% minder vergoed). Coverage with evidence development Innovative radiotherapy techniques NIHDI Define the indications Define the costs to be covered Define the evidence generation KCE Evidence generation and follow-up CR In close collaboration with the radiotherapy departments Courtesy of Prof. Y. Lievens SBRT voor primair niet-kleincellig longcarcinoom 1 p< BED 10 >100 Gy(n=211) BED 10 < 100 Gy(n=70) Time (years) OnishiH et al. Cancer

12 SBRT voor primair niet-kleincellig longcarcinoom Timmerman et al. JCO 2006 SBRT voor primair niet-kleincellig longcarcinoom CourtesyProf. Y. Lievens Nevenwerkingen: algemeen Graad Klachten Interventie Licht - 2 Matig Medicatie 3 Ernstig, onhoudbaar met enkel medicatie Hospitalisatie/andereinterventie 4 Levensbedreigend Hospitalisatie met maximale zorg 5 Toxiciteitsdood 12

13 Acute nevenwerkingen Algemeen: vermoeidheid Snel delende weefsels = acute bijwerkingen Mucosa= orofaryngeale mucositis, enteritis, cystitis, conjunctivitis, oesofagitis, Dermatitis Late nevenwerkingen Vermoeidheid kan lang persisteren Afhankelijk van dosis en regio Voornamelijkobvfibroseof verlies van functie van radiosensitief weefsel (bvb. klierweefsel) Complex samengaan van verschillende biologische, fysische en genetische factoren Voorbeeld van enkele mechanismen > Late neurological damage Xerostomia Collagendeposition & degradation Neck muscles& soft tissues NECK FIBROSIS Pretreatment dysphagia Pretreatment weight loss Tumor site & stage * LATE DYSPHAGIA Pro-fibrotic cytokines Mainly TGF-β, PDGF, EGF, FGF, NF-ĸB Smoking Alcohol use Bad oralhygiene Free hydroxyl-radicals DNA-damagein epithelial cells Microscopically damaged endothelial walls Epithelial breakdown clinically apparent ACUTE DYSPHAGIA pain ACUTE MUCOSITIS Ulceration Scarring + Organ dysfunction * Vascular injury RADIOTHERAPY +/- CHEMOTHERAPY Time 1 st fraction min/hours 1 week 2-3 weeks 4-5 weeks treatment END weeks-months months-years + at each after treatment after treatment following fraction end end Genetische factoren bepalen individuele radiosensitiviteit Verschillende personen reageren anders op radiotherapie. Figurefrom AccessedonApril 22,

14 Besluiten Laatste 15 jaar: ontwikkeling van conventioneel naar IMRT en afgeleiden Minder nevenwerkingen IMRT laat toe dosis te verlagen of verhogen waar gewenst binnen de limieten van fotonradiotherapie Betere positioneringscontrole laat hogere dosissen toe en kleinere onzekerheidsmarges HypofractionatieSBRT: betere kansen op locale controle voor longcain vroege stadia. Oligometastasen in grootschalig studieverband Radiotherapie kan ondanks modernere techniken nog steeds zorgen voor belangrijke acute en late toxiciteit 14