WYZWANIA RADIOTERAPII W LECZENIU RAKA STERCZA

Bartosz BąkWielkopolskie Centrum Onkologii - Zakład Radioterapii IIKatedra i Zakład Elektroradiologii - Uniwersytetu Medycznego w PoznaniuPolskie Towarzystwo Elektroradiologii

Podstawowe Informacje na temat raka gruczołu krokowego

”

Średnia wieku rozwoju raka prostaty u mężczyzn to 66 lat.

Drugi pod względem częstości nowotwór złośliwy rozpoznawany

u mężczyzn w Polsce – każdego roku notuje się o około 2–2,5% więcej

nowych zachorowań

1

1 8

MĘŻCZYZN W EUROPIE ZACHORUJE NA RAKA PROSTATY

Statistic From National Cancer Institutes

1

Statistic From National Cancer Institutes

JAKIE SĄ PRZYCZYNY RAKA GRUCZOŁU KROKOWEGO ?

▹ Wiek ( 50 – 80 )▹ Czynniki genetyczne ▸ Mutacja genu BRCA - ryzyko zachorowania wzrasta 2-3 x▸ Jeżeli choroba wystąpiła u dwóch lub więcej krewnych pierwszego stopnia, to

ryzyko wzrasta od 5-11 razy.

▹ Dieta▹ Stany zapalne ▹ Alkohol▹ Nikotyna▹ Androgeny ▹ Kastraci i mężczyźni z niedoczynnością przysadki bardzo rzadko chorują na

raka stercza

1

PATOLOGIA GRUCZOŁU KROKOWEGO

Większość (95%) nowotworów złośliwych gruczołu krokowego to tzw. gruczolakoraki (raki gruczołowe).

W sterczu mogą się rozwijać również inne nowotwory złośliwe –mięsaki, raki z nabłonka przejściowego odcinka cewkowego stercza itp.

• Badanie per rectum - umożliwia wykrycie zmian o objętości powyżej 0,2 ml.

• Ocena poziomu swoistego antygenu sterczowego (PSA) N: 0 - 4 ng/mlPSA powyżej górnej granicy lub nieprawidłowy wynik badania per rectum -poszerzenie diagnostyki

• Ultrasonografia przezodbytnicza(TRUS)

• MRI

• Tomografia komputerowa niewielkie znaczenie. Pomocna w wykrywaniu przerzutów do węzłów chłonnych i przerzutów odległych

• Scyntygrafia układu kostnego - wskazane u chorych z grupy wysokiego ryzyka

• LR - PSA <10 ng/ml ryzyko wykrycia bezobjawowych przerzutów kostnych wynosi <1%, • HR - PSA pomiędzy 20 i 50 ng/ml – 10%.

Diagnostyka

Metody Leczenia

Standardowe postępowanie obejmuje:

▹ Baczna lub aktywna obserwacja chorego▹ Chirurgia▹ Radioterapia: Tele- i Brachyterapia ▹ Hormonoterapia▹ Chemioterapia

Nowe metody leczenia testowane w badaniach klinicznych:

Ø KriochirurgiaØ High-intensity focused ultrasound HIFUØ Protonoterapia

Kategorie ryzyka raka gruczołu krokowego wg National Comprehensive Cancer Network (NCCN)

BARDZO NISKA GRUPA RYZYKA

NISKA GRUPA RYZYKA

POŚREDNIE RYZYKO WYSOKIE RYZYKO BARDZO WYSOKIE RYZYKO

T1c

Gleason score≤6PSA <10 ng/ml

zajęcie≤2 biopłatów, w każdym ≤50% objętości

T1-T2a

Gleason score≤6PSA <10 ng/m

T2b-T2c

Gleason score 7 /PSA 10-20 ng/ml

T3a

Gleason score 8-10 /PSA >20 ng/ml

T3b - T4

Opcje leczenia w zależności od zaawansowania:Grupa bardzo niskiego i niskiego ryzyka

• Baczna obserwacja (PSA)• Aktywny monitoring (Biopsja)• Terapia hormonalna• Radykalna prostatektomia• Radioterapia (IMRT, TOMO/VMAT, CYBERKNIFE )• Brachyterapia

Opcje leczenia w zależności od zaawansowania:Grupa pośredniego ryzyka

• Baczna obserwacja (PSA)• Aktywny monitoring • Hormonoterapia (HT)• Prostatektomia radykalna• Radioterapia (IMRT, TOMO/VMAT, CYBERKNIFE ) +/- HT• Brachyterapia

Opcje leczenia w zależności od zaawansowania:Grupa wysokiego ryzyka

• Hormonoterapia• Hormonoterapia + Radioterapia

Opcje leczenia w zależności od zaawansowania:Rozsiany rak prostaty

• Hormonoterapia• Leczenia paliatywne: Radioterapia, bifosfoniany, radioizotopy, chemioterapia

Radioterapia Raka Stercza

• Brachyterapia: LDR i HDR• Teleradioterapia : ConvRT i SBRT, IGRT !

Teleradioterapia

Postęp Technologiczny

3D CRT

IMRT

IGRT

Tomotherapy

VMAT Cyberknife

SBRT Protonoterapia

IMRT – Intensity Modulated Radiation Therapy

• Wiązka modyfikowana za pomocą kolimatora wielolistkowego; • Dynamiczna zmiana kształtu pola = ruchy jego listków; • Kształt pola napromienianego, • Forma przestrzenna obliczonej dawki dopasowane do formy przestrzennej guza oraz do

kształtu struktur w jego sąsiedztwie;• Zmiana dawki w wybranych obszarach realizowana poprzez zmianę szybkości

poruszających się listków;

IMRT - BIG CONCEPT

IMRT - BIG CONCEPT

W przypadku IMRT wiązka promieniowania jest modulowana przez zastosowanie do 120 dynamicznych i komputerowo sterowanych listków (MLC)

IMRT umożliwia lepszy rozkład dawki względem „targetu” tym samym większe oszczędzanie otaczających narządów krytycznych.

Jednakże prowadzi to do wzrostu tak zwanej "low dosebath”, zwiększając obszar „skąpany” w niskiej dawce, ze względu na większe rozproszenie od MLC, co może prowadzić do wyindukowania nowotworu wtórnego.

Plany IMRT zwykle używają wielu wiązek.

IMRT - BIG CONCEPT

IMRT – Clinac

VMAT - BIG CONCEPT

Jest to forma IMRT wykorzystująca łukową formę dostarczenia dawki (Arc)• Korzystanie z optymalizacji podobnej do optymalizacji IMRT• Leczenie może być dostarczone w jednym obrocie 360 stopni• Rozkład dawki jest bardziej konformalny niż w IMRT

VMAT - BIG CONCEPT

22

IMRT / VMAT

Kopp i in. w porównaniu VMAT z IMRT dla 292 pacjentów z rakiem gruczołu krokowego, podano , że VMAT była lepsza niż IMRT , szczególnie pod kątem narządów krytycznych bez pogarszania rozkładu dawki w objętości planowanej ( PTV )

Kopp RW, Duff M, Catalfamo F, Shah D, Rajecki M, Ahmad K. VMAT vs. 7-field-IMRT: assessing the dosimetric parameters of prostate cancer treatment with a 292-patient sample. MedDosim. 2011, 36:365-372

Compared the IMRT with VMAT for 10 prostate cancer patients, and reported that the IMRT was better in sparing bladder, rectum, and small bowel than the VMAT when PTV included prostate, seminal vesicles, and lymph nodes. Wolff et al

Yoo S, Wu QJ, Lee WR, Yin FF. Radiotherapy treatmentplans with RapidArc for prostate cancer involving seminalvesicles and lymph nodes. Int J Radiat Oncol Biol Phys. 2010, 76:935-942

Investigate the simultaneous integrated boost (SIB) technique in VMAT and IMRT plans for 10 prostate cases, and the study concluded that the VMAT was able to boost more of the clinical target volume (CTV) than IMRT with doses to the OARs within acceptable limit

Shaffer R, Morris WJ, Moiseenko V, Welsh M, Crumley C, Nakano S, Schmuland M, Pickles T, Otto K. Volumetricmodulated Arc therapy and conventional intensity-modulated radiotherapy for simultaneous maximalintraprostatic boost: a planning comparison study. ClinOncol. 2009, 21:401-407

Reported reductions in rectal doses for all 10 prostate cancerpatients using VMAT, with significant reduction in MUs and delivery time when compared to the IMRT.

Hardcastle N, ToméWA, Foo K, Miller A, Carolan 15. M, Metcalfe P. Comparison of prostate IMRT and VMAT biologically optimised treatment plans. Med Dosim. 2011, 36:292-298

Ilość łuków stosowanych w planowaniu techniką VMAT może również wpływać na wyniki dozymetryczne

Czas !!!

• Kąty wiązki nie są ograniczone. Możliwe jest więc generowanie bardzo złożonych i wyrafinowanych planów leczenia.

• CT (MVCT) - przed każdym zabiegiem umożliwia precyzyjną weryfikację położenia obszaru tarczowego

Tomoterapia

Planowany obszar tarczowy

Tomoterapia - MVCT

Odbytnica „Niezagazowana”

Odbytnica widoczna „bańka gazu”

Przesunięcie obszaru tarczowego spowodowane wypełnieniem odbytnicy

Tomoterapia - MVCT

• Planowanie radioterapii w 27 frakcjach 2.6 Gy dziennie w łącznej dawce 70,2 Gy na grupie 120 pacjentów• Dose-volume histogram (DVH) for rectum were 40 ≤ 43%, 50 ≤ 32%, and 65 % The bladder DVH goals were 40 %, 55 %,

and 60 ≤ 14%. The femoral head DVH goal was 20 %; a constraint to the bowel placed out of the PTV was accepted with a mean dose of 19.8 Gy.

• The use of IGRT allowed the reduction of the expansion of CTV to 7 mm from 13 mm in all directions except posteriorly, where we expanded only 3–5 mm

• At median follow-up time of 2.8 years (range, 2–6 years) the authors found a significant reduction in late urinary toxicityfor IGRT patients compared with the non-IGRT patients

• The use of IMRT and IGRT limits acute and late toxicity. Moreover, the value of nPSA obtained with our fractionation isvery low. This evidence has an important predictive value on the long-term efficacy of radiotherapy

▹Dostarcza wiele, cienkich wiązek do targetu z niezwykła precyzja (1 mm)

▹Monoenergetyczny 6MV

▹Leczenie zwykle w 1-5 frakcjach

▹Bardzo wysoka dawka frakcyjna

▹Średnia liczba wiązek dla jednego planu ok. 150-200

▹Dawki frakcyjne od 3 do 24Gy!!!

▹Czas leczenia zależny od ruchomości pacjenta/guza od 20min do 2,5h

SBRT - CYBERKNIFE

SBRT Raka Prostaty

• Dokładne Umieszczenie Markerów

• Fuzja Obrazów

• Lepsze/Doskonalsze planowanie leczenia

• Śledzenie Markerów

• Dokładne/Precyzyjne dostarczenie dawki

CYBERKNIFE - BIG CONCEPT

Szeroka gama zastosowania wiązek terapeutycznych poprawia jednorodność rozkładu dawki oraz zmniejsza toksyczność leczenia

Cyberknife umożliwia HYPOFRAKCJONOWANIE

Linear Quadratic Hipotesis

α / β (alpha / beta Ratio)▹α / β jest większe dla tkanek reagujących wczesnym odczynem i dla większości guzów nowotworowych ( ok. 10 Gy ) niż dla tkanek reagujących późnym odczynem wynosi ok. 3 Gy

▹Ciekawy Wyjątek: komórki raka prostaty wykazują α / β = 1,5 (niższe niż w normalnej tkance )

Uzasadnia to hypofrakcjonowanie !

*Hall, Eric. Radiobiology for the Radiologist. 5th Ed.

Hypofrakcjonowanie Raka Prostaty Cyberknife

PTV prostata+ 5 mm margines, Wyjątek (3mm od tyłu)

( 40 Gy na prostatę : @ 8Gy / FX daje D = 115.2Gy konwencjonalnie)

Eskalacja dawki radioterapii w raku prostaty

( 40 Gy na prostatę : @ 8Gy / FX daje D = 115.2Gy konwencjonalnie)

Tumor control probability (TCP)

Co z normalnymi narządami OAR ?

▹Dawki dla Narządów krytycznych

▹• ODBYTNICA V18< 50%; V20<20%

▹• Pęcherz V18 < 55% ; v29<25%

▹• Głowy k. Udowych v25<45 %

SBRT Raka Prostaty

WANT BIG IMPACT?USE BIG IMAGE.

40

POSTĘP TECHNOLOGICZNY

Tomotherapy VMATCyberknife

42

Dziękuje

Pytania?▹ bartosz.bak@wco.pl