Download PET-CT in radiotherapy planning

RADIOTERAPIA
Termino que describe las
técnicas de tratamiento
del cáncer mediante
radiaciones
Aprovecha los
acelerados procesos de
las células malignas.
Dos procesos:
Simulación o planeación
y aplicación.
• Roentgen en 1895
• Emile Grubbe 1896 vende un
equipo “para ver los huesos”
• En 1898 refiere tratar cáncer
de mama
• En 1899, Despines trató un
cáncer gástrico con
“innumerables fracciones”,
primer reporte.
Propósito de la planeación de RT
Seleccionar y delimitar el volumen blanco y los
órganos en riesgo
EFECTO DE LA PLANEACION SOBRE LA APLICACIÓN DE DOSIS
CAMBIO EN EL PROCESO DE LA PLANEACION RX A TAC Y A TCM
Radioterapia
Conformal:
Haz de radiación
engloba el 100%
de la geometría
del tumor en 3D.
Radioterapia de
intensidad
modulada IMRT:
Conforma el haz
de radicación a
partir de modelos
logarítmicos
Planeación de RT y PET-CT
• El mismo idioma
• Problemática del
planeamiento de la
radioterapia
• Planeación por PET-CT
• Protocolos
Condiciones de la planeación?
1. Seleccionar y delimitar el
volumen blanco y los órganos
en riesgo
2. Basado en la información
diagnóstica disponible HC.
3. El conocimiento del cáncer:
Extensión nodal y regional
4. Diagnóstico por imagen
5. Ninguna tiene una sensibilidad
de 100% o especificidad de
100%
Propósito
Alta sensibilidad =
baja especificidad=
irradiar tejido sano
Alta especificidad =
baja sensibilidad =
Riesgo de dejar tumor vivo
Planeación de RT y PET-CT
NUEVO CONCEPTO
La incorporación del
concepto de un
volumen tumoral
biológico (BTV) en 3D
dimensiones, obtenido
solo a través de
imágenes moleculares
provee información
específica, molecular y
fisiológica a cerca del
tumor, que se puede
incorporar en la
planeación de la
radioterapia mejorando
la exactitud clínica de
la misma y las dosis
finales administradas.
Jeffrey D. Bradley, MD; Carlos A. Perez, MD; Farrokh Dehdashti, MD; and
Barry
A. Siegel, MD Implementing Biologic Target Volumes in Radiation Treatment
Planning for Non–Small Cell Lung Cancer J Nucl Med 2004; 45:96S–101S.
12.
Alta sensibilidad
=
baja
especificidad=
irradiar tejido
sano
Alta especificidad =
baja sensibilidad =
Riesgo de dejar
tumor vivo
Planeación de RT. Problemas
al usar métodos de imagen
morfológica
La radioterapia grandes avances en los últimos 50 años.
Desde el 2006: RT 3D y la IMRT = Administración de RT con
precisión no alcanzada antes = Mejora el control
locoregional y disminuir la morbilidad.
Estos métodos requieren:
Siguen las recurrencias locales
• Conocimiento de parámetros
• Adecuada selección y delineaciones de los volúmenes
blanco
• Basarse anatomía pero mejor en imágenes moleculares
• Una prescripción adecuada de la dosis
Planeación de RT, problemas
Las planeaciones por CT y RM, usadas por:
• Su disponibilidad,
• Alto grado de resolución anatómica
• Información de densidad, usada en los algoritmos de cálculo
de dosis,
Limitaciones:
• CT carece de contraste para tejidos blandos normales
• Variaciones significativas interobservador en la delineación del
CTV en tumores de cabeza y cuello, próstata, pulmón , esófago,
mama, cervix y cerebro.
• Se alteran por estructuras metálicas (amalgamas, grapas
prótesis)
• La RM puede ser la solución, mejor en T blandos, limitada en
claustrofobia, no laringe, no software para RT, no laringe.
Planeación de RT, problemas
El clínico y radioterapeuta
necesitan:
necesitan
• Conocer la verdad de la extensión local
• Conocer el estadio del proceso tumoral
• Contar con un estudio base de
tratamiento
• Tener pronóstico
• Saber si el tumor va a responder a RT
(hipoxia)
• No irradiar tejido sano
• No dejar tumor sin irradiar
• Evaluar la respuesta
Planeación de RT con PET-CT,
RM-PET O SPECT-CT
La fusión de imágenes aumenta la sensibilidad y especificidad
diagnósticas, invasión local, basado en el BTV, aumenta o disminuye
el GTV, PTV.
Conducta biológica = viabilidad tumoral
JNM, VOL 48 No 1 68s68s-77s, 2007
Planeación de RT con PET-CT, RM-PET O SPECT-CT
La fusión de imágenes aumenta la sensibilidad
y especificidad diagnósticas por la extensión a
distancia o incluso puede cambiar el
diagnóstico.
Femenina de 39 años, lesión pulmonar izquierda,
secundario a Ca. de vejiga no conocido
Planeación de RT con PET-CT, RM-PET O SPECT-CT
No con FDG sino con trazadores más específicos de proliferación
celular
Planeación de RT con PET-CT, RM-PET O SPECT-CT
Consumo de oxígeno:
PET puede evaluar la
hipoxia celular
tumoral
La hipoxia = Cambios
genéticos, más
agresivos, más
metástasis
Una baja presión de
O2 se asocia con
tumores que
responden
pobremente a
radioterapia o
quimioterapia
Área prometedora
Cu60 ATSM
Acumula rápidamente en Tumores, Depuración
rápida por tejidos normales. Queda fijo en
hipoxia, permite generar imagen
Por que PET-CT, RM-PET O SPECT-CT
Plan de tratamiento
RT planning and response
pre-tratamiento
Data Courtesy of University Essen (Dr s S
Marnitz and S Mueller)
post-tratamiento
Planeación de RT con PET-CT, RM-PET O SPECT-CT
PET/CT en Planeación de Radioterapia
Plan basado en CT
Plan basado en PET-CT
Reducción significativa en el Volumen Tumoral de Planeación (PTV)
Planeación de RT con PET-CT, RM-PET O SPECT-CT
Delinear
directamente sobre
PET-CT.
Márgenes
automáticos o
manuales
Planeación directa
sobre el mismo
equipo.
Delinea la piel
automáticamente
tracking of sourceto-skin distance
Exporta imágenes al
centro de RT
Planeación de RT con PET-CT, RM-PET O SPECT-CT
Solucion al problema
del movimiento de
lesiones
Algo conocido para MN
el Gated
Movimiento de hasta 1,5
cm en las bases y de
hasta 8 mm en el apice.
Correlaciona con el
mismo sistema del equipo
de RT
Mejora la IMRT
directamente a la zona
Planeación de RT con PET-CT, RM-PET O SPECT-CT
Ya esta demostrado
El GTV puede cambiar hasta
en el 56% de los pacientes (con
aumento
o
disminución
de
tamaño de mas del 25%)
El PTV cambia en mas del
20% del volumen en el 46% de
los pacientes.
Cambio el tratamiento de
curativo a paliativo en 16% de
pacientes, por metastasis a
distancia
Ciernik IF et al. Int J Radiat Oncol Biol Phys 2003; 57(853-63)
Ya está demostrado, desde PET y ahora con PET-CT
52% de los volúmenes de tratamientos alterados después
de la realización de PET
Bradley, et al., “Implementing biological target volumes in radiation treatment planning for non-small cell
lung cancer,” J. Nucl. Med. 45(1)Suppl.: 96S-101S, 2004.
FLUJO DE TRABAJO PARA RADIOTERAPIA
ADQUISICIÒN
DEL PET/CT
Tecnólogo
SIMULACIÓN
VIRTUAL
Técnico en RT
PLANEACIÓN DE
LA DOSIS DE Tx
Físico
APLICACIÓN
RADIOTERAPIA
Radiooncólogo
Costo-Beneficio: un solo examen
Alta sensibilidad y especificidad para
detección ganglionar pélvica y paraaórtica (90-100%)
Correcta etapificación pre-tratamiento
La etapificación Clínica no considera la
evaluación ganglionar
Método superior a la Resonancia
Magnética y Tomografía Computarizada
Choi HJ, Cancer 2006; 106 (4): 914-22
.
Definir un volumen de tratamiento englobando1. Volumen Tumoral Macroscópico (GTV)
2. Volumen Anatómo- Clínico (CTV)
3. Volumen de Planeación (PTV)
Los métodos de imagen:
Resonancia magnética, Tomografía Computarizada,
Tomografía con emisión de Positrones con
Tomografía computarizada
Disminuyen la incertidumbre en el tratamiento
Rep 50, ICRU, Bethesda, MD 1993.
Rep. 62, ICRU, Bethesda, MD 1999.
Thomas L .Cancer/Radiother 2001 ; 5 : 629-43
Información funcional
Información ganglionar que cambia el
plan de tratamiento con radioterapia
Definición de volúmenes
Grégoire V. J Nucl Med 2007; 48:68S–
77S
Loft A. Gynecol Oncol. 200/, 106:29-34.
Principal:
“Probar si una simulación convencional
cubre adecuadamente el volumen
tumoral macroscópico (GTV), el
volumen anatomo-clínico (CTV) y el
volumen de planeación (PTV)
contorneados en base a PET-CT-FDG”
Secundario:
“Evaluar el cambio en la etapificación
clínica vs Tomografía por emisión de
positrones con Fluor-desoxi-glucosa
fusionada con tomografía
computarizada”
Simulación:
Simulación en equipo PET-CT (Siemens Biograph
16 ®)
Uso de colchón inmovilizador Med Tec de 1.20 x
80 cm
Inyección de 10 mCi de FDG, una hora antes del
PET-CT
PET-CT-18 F-FDG corporal
Cortes tomográficos de 3 mm
Adquisición de imágenes:
Adquisición de imágenes de pies a cabeza
De la base del cráneo a tercio superior de los muslos
Cortes tomográficos de 3 mm
Fusión de PET-CT
Medio de contraste:
Creatinina menor de 1.2 mg/dl
Vol contraste 60ml
Velocidad de infusión caudal de 3.5 ml por segundo
Preparación del Paciente:
Ayuno de 6 horas
No realizar ejercicio intenso una semana
previa al estudio
Posterior a la inyección de la FDG, una
hora en un cuarto libre de estímulos
sensoriales.
Se realiza una hora posterior a la inyección
de la FDG
Planeación
GTV1: Enfermedad macroscópica
localizada en el útero.
GTV2: Enfermedad macroscópica a nivel
ganglionar pélvico y para-aórtico.
SUV max mayor a 2.5 cm (ganglios 12cm)
Ganglios mayores a 2.0 cm
Planeación
CTV: ganglios pélvicos (obturadores, iliacos
internos, externos, iliacos comunes)
PTV: CTV + 0.5 cm de margen
Simulación Convencional:
AP-PA
Límite superior: L4-L5
Límite inferior: 2 cm por debajo del tumor, en
base a colocación de protractor.
Laterales: 2.0 cm por fuera del hueco pélvico
LAT:
Anterior: Sínfisis del pubis
Posterior: S2-S3
Evaluación Clínica:
Realiza por Ginecólogo-oncólogo,
utilizando clasificación de la FIGO.
Evaluación por Imagen:
Realizada en base a PET-CT-18F-FDG por
médico nuclear y radiólogo-oncólogo.
Planeación
MLC: 0.5 cm de margen al PTV
Planeadas para equipo Clinac 2100 CD
Energía de 15 MV
Criterios de Inclusión:
Pacientes con cáncer cérvico-uterino
etapas clínicas IB-IIIB (FIGO)
Sin tratamiento oncológico previo
Diagnóstico Histopatológico confirmatorio
Pacientes:
Se evaluaron 15 pacientes de forma
consecutiva
Se excluyó un paciente para tratamiento
con radioterapia por enfermedad
diseminada (pulmón, para-aórticos)
Caso
Ib1
Ib1
1
Ib1
Ib1
3
(mioma)
IIa
IIb
IIb
IIb
2
4
5
6
7
8(posició
n)
9
10
11
12
13
Ib2
IIb
IIb
Cobertur
a GTV
Si
No
No
Si
Si
No
No
IIb
Si
Si
No
No
IIb
Si
Si
No
No
Ib2
IIb
IIb
Si
Cobertura Cobertura Cobertura
GTV1
CTV
PTV
Si
Si
Si
Si
Si
Si
No
No
No
No
No
No
IIb
IIIb
No
No
No
No
IIIb
IIIb
Si
Si
No
No
IIIb
Si
No
No
No
Si
No
No
No
Si
No
No
No
IIIa
IVb
IIIb
IIIb
IIIb
IIIb
IVb
Si
No
No
No
La simulación convencional presenta:
Cobertura adecuada:
GTV1: 93% (1/14 px)
GTV2: 57% (8/14 px)
CTV:
0% (0/0 px)
PTV:
0% (0/0 px)
¿Por qué no se cubrió el CTV y el PTV en
ningún paciente?
Se incluyeron los iliacos comunes como
parte del CTV.
Estudio
N
% Cobertura
Inadecuada de
los iliacos
comunes
Marnitz S.
26/42
Finlay M .
34/43
79.1 %
Santamaria T.
80/101
79.2 %
62 %
S. Marnitz. Strahlenther Onkol 2006; 182: 80-85.
M. Finlay. Int J Radiat Oncol Biol Phys 2006, 64: 205209.
Santamaria T. Radiotherapy & Oncology Manuscript
Number: RO-D-07-00431
Cas
o
Eda
d
1
29
Epidermoide pob dif
3
54
Epidermoide mod dif
2
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
42
68
39
41
58
53
45
61
43
63
58
37
45
Tipo Histológico
Adenoescamoso
Epidermoide mod dif
Adenocarcinoma
pob dif
Epidermoide pob dif
Epidermoide pob dif
Epidermoide pob dif
Epidermoide pob dif
Adenocarcinoma
mod dif
Epidermoide mod dif
Epidermoide pob dif
Adenoescamoso
Epidermoide bien dif
Epidermoide mod dif
Etapa
PRE
PET
Ib1
Ib2
IIa
IIb
IIb
IIb
IIb
Etapa
POST
PET-CT
Ib1
Ganglio Ganglios
s
Para-Aórticos
Pélvicos
Ib2
IIb
IIb
IIb
IIb
IIb
IIb
IIIb
+
IIIa
Ivb
+
IIIb
IIIb
+
IIIb
IIIb
IIIb
IIIb
IIIb
IVb
IIIb
IVb
IIIb
Enfermedad
metastásica
IVb
+
+
+
+
+
+
+
+
+ Pulmón.
Cambio en la estadificación
40% (6/15 px)de los casos incrementaron su estadificación
(p=0.01)
50% de los pacientes con etapa IIIB incrementaron a IVB
20% de los pacientes con etapa IIB incrementaron a III B
Casos
1
2
3 (mioma)
4
5
6
7
8 (posición)
Pre PET
Ib1
Ib2
IIa
IIb
IIb
IIb
IIb
Vol Prom
IIb
IIb
IIb
IIb
IVb
IIIb
IIIb
IIIb
14
IIb
IIIa
11
13
Ib2
IIIb
IIIb
12
Ib1
IIb
9
10
Post PeT
IIIb
IIIb
IIIb
IIIb
IVb
IVb
GTV 1 cm3
Vol PET cm3 Suv Max
240
48
135
438
141
289
237
79
185
150
206
96
231
75
150
189
15
2.6
139
15.4
54
24
82
38
105
102
235
40
106
131
102
87
16.1
11.5
4.9
10.6
5.5
11.8
16.1
15.6
15.3
11.0
12.3
11.8
GTV volumen promedio fue de 189 cm3
Vs
Volumen Biológico fue de 87 cm3
p= 0.002
GANGLIO
ILIACO COMÚN
GTV2
CTV
CONGLOMERADO
GANGLIONAR
GTV2
GANGLIOS
ILIACOS
INTERNOS
INTESTINO
GTV1
GANGLIOS
ILIACOS
INTERNOS
GTV2
GTV
vs
vs
La simulación y planeación con PET-CTFDG es superior a la simulación
convencional para cubrir los volúmenes
de tratamiento diseñados.
El PET-CT-FDG es superior en la
etapificación al definir los ganglios
pélvicos y para-aórticos.
El volumen definido por PET no es similar
al GTV y puede variar según la
morfología del útero