La Radioterapia Adattiva Offline nel trattamento del carcinoma prostatico: utilizzo delle CBCT giornaliere e fusione deformabile delle immagini per un corretto replanning

• Main Authors: Luca Capone, Francesca Cavallo, Debora Di Minico, Federica Lusini, Leonardo Nicolini, Giulia Triscari, Velia Forte, Natascia Gennuso, Piercarlo Gentile
• Format: Article
• Language: English
• Published: Università degli Studi di Torino 2021-06-01
• Series: Journal of Biomedical Practitioners
• Subjects: Radioterapia Adattiva Offline, replanning, registrazioni deformabili, carcinoma prostatico, IGRT, Cone Beam CT
• Online Access: https://www.ojs.unito.it/index.php/jbp/article/view/5936

INTRODUZIONE La radioterapia adattiva è una pratica clinica consolidata, soprattutto in alcuni tipi di trattamenti soggetti a rapidi cambiamenti a causa della presenza di organi a rischio (OAR) che influenzano il movimento del target. Il processo di adattabilità del trattamento al singolo caso combina strumenti come l’acquisizione di immagini pretrattamento, la valutazione clinica del reale bisogno di adattamento, la pianificazione del nuovo trattamento e la garanzia della qualità finale di questo processo. Le moderne apparecchiature di radioterapia permettono di attuare diverse strategie in modalità online o offline. Lo scopo di questo lavoro è definire una procedura di ART offline capace di garantire un corretto replanning nei trattamenti prostatici secondo parametri di valutazione oggettivi. MATERIALI E METODI Il protocollo di simulazione e trattamento dei pazienti prostatici prevede lo svuotamento dell’ampolla rettale (quando ritenuto clinicamente necessario) e il riempimento della vescica previa assunzione di un predeterminato volume d’acqua da parte del paziente e un’attesa utile al defluire dell’urina nella stessa. Affinchè le condizioni della simulazione vengano rispettate anche durante il trattamento, si effettuano controlli giornalieri tramite immagini CBCT. Il protocollo IGRT prevede la fusione rigida delle immagini acquisite nel bunker con quelle derivate dalla TC di simulazione. Per lo studio sono stati selezionati 23 pazienti affetti da adenocarcinoma della prostata (medio e basso rischio) sottoposti a 40 frazioni con una dose giornaliera di 2Gy/die (80 Gy). I pazienti sono stati trattati in posizione supina, le braccia sopra il torace e le gambe su un sistema di immobilizzazione (Prostep Klarity). Il workflow ART offline ha richiesto l’uso delle verifiche pretrattamento, la registrazione con le immagini della simulazione e il calcolo delle variazioni di riempimento di retto e vescica. L’analisi è stata effettuata tramite software Velocity v4.0 (Varian Medical System). Alla fine del procedimento automatico generato dal software Velocity, si sono rese disponibili delle immagini adattate tra TC e CBCT chiamate aCT (adaptive CT). La contornazione degli organi di interesse sulle aCT è avvenuta in maniera automatica. Per permettere un confronto quantitativo efficace sono stati presi in considerazione il coefficiente di DICE e indici statistici di dispersione e distribuzione. RISULTATI La dispersione dei valori percentuali relativi al volume del retto risulta maggiore nei casi afferenti al gruppo A. La distribuzione delle percentuali di cambiamento del retto nel gruppo A ha avuto come valore IQR = 5,55% (Q1=-4,06%; Q2= -1,13%; Q3= 1,49%) mentre nel gruppo B IQR= 4,24% (Q1= -2,50%; Q2= 2,09%; Q3= 1,75%). La dispersione dei valori percentuali relativi al volume della vescica risulta maggiore nei casi afferenti al gruppo A. La distribuzione delle percentuali di cambiamento della vescica nel gruppo A ha avuto come valore IQR = 9,65% (Q1=-7,34%; Q2= -2,32%; Q3= 2,31%) mentre nel gruppo B IQR= 12,13% (Q1= -7,18%; Q2= -1,56%; Q3= 4,96%).  Il coefficiente di DICE nel gruppo A ha evidenziato una sovrapponibilità giornaliera della vescica in media pari a 0,91 ± 0,07. Nel gruppo B, la stessa sovrapponibilità ha raggiunto il valore medio di 0,92 ± 0,06. Il volume del retto, nel gruppo A ha avuto coefficiente di Dice medio pari a 0,87 ± 0,10, mentre nel gruppo B la stessa sovrapponibilità ha raggiunto un valore medio di 0,89 ± 0,09. CONCLUSIONI Dai risultati ottenuti si evince che il valore del coefficiente DICE è un indice utile per stabilire se la localizzazione dei volumi è sovrapponibile a quella della TC di simulazione. Andrebbe perciò verificato, in fase di attuazione di un protocollo di ART Offline, per le prime cinque frazioni di terapia, ritenute nella nostra pratica clinica un tempo utile affinché si possa stimare velocemente l’effettiva necessità di ripianificazione. Poiché questo indice non prende in considerazione i volumi ma solo la loro sovrapponibilità geometrica, in caso di adozione di un workflow di radioterapia adattiva offline, si consiglia di effettuare anche un controllo delle medie dei volumi degli OAR, soprattutto per quel che concerne la vescica, più soggetta a cambiamenti di questo tipo che di variazioni della localizzazione spaziale.