L'Université de l'Iowa Health Care améliore les flux de travail de radiothérapie adaptative pour son Elekta Unity MR-Linac, en ajoutant la mise à niveau Comprehensive Motion Management (CMM) du fournisseur pour suivre les cibles tumorales en mouvement et les organes à risque en temps réel
Les tumeurs ont tendance à se déplacer par rapport aux tissus sains et aux organes à risque (OAR) lorsqu'un patient atteint de cancer subit une radiothérapie – et peuvent même changer de position au cours d'une séance de traitement individuelle. La capacité des systèmes de radiothérapie guidée par IRM (MRgRT) comme l'Elekta Unity MR-Linac à détecter le mouvement cible et à adapter la thérapie en conséquence – aidant ainsi les cliniciens à « voir ce qu'ils traitent » en temps réel – ouvre la voie à une approche plus efficace. une radio-oncologie personnalisée adaptée aux besoins uniques de chaque patient. Il semble que ce jeu final se rapproche de plus en plus avec le déploiement clinique de la mise à niveau de gestion globale des mouvements (CMM) d'Elekta pour le système de traitement Unity, avec un suivi des tumeurs en temps réel et un déclenchement automatique comme fondements de l'adaptation du plan en ligne.
Parmi les premiers clients cliniques à adopter le CMM se trouve l’Université américaine de l’Iowa Health Care. Dans sa principale clinique de radio-oncologie d'Iowa City, ce centre de cancérologie intégré traite environ 1600 XNUMX patients chaque année à l'aide d'une suite entièrement Elekta de cinq systèmes de radiothérapie à faisceau externe : un Elekta Unity MR-Linac ; trois machines Versa HD (toutes avec imagerie embarquée ; une avec table robotique HexaPOD) ; et une icône Leksell Gamma Knife (pour la radiochirurgie stéréotaxique des lésions cérébrales). « Nous traitons diverses indications avec le système Unity au cours des quatre dernières années et demie – principalement les cancers de la prostate, du foie, du pancréas ainsi que les cancers oligométastatiques », explique Daniel Hyer, professeur de radio-oncologie et directeur du physique clinique à l'Université de l'Iowa Health Care.
Un catalyseur d’innovation clinique
Avance rapide jusqu'en septembre 2023 et l'introduction par l'Université de l'Iowa de la mise à niveau CMM sur son Elekta Unity MR-Linac – une innovation clinique qui a produit des impacts immédiats et significatifs pour Hyer et l'équipe de soins multidisciplinaire. « Au cours de notre première semaine de travail avec CMM », note-t-il, « le système a déclenché le faisceau lors d'un mouvement inattendu d'un nœud pelvien. Sur un autre patient, nous avons pu suivre parfaitement une cible proche du cœur malgré les mouvements cardiaques et respiratoires. À terme, nous espérons que CMM nous permettra de traiter bon nombre de nos cas pulmonaires sur le système Elekta Unity.
Il n'est pas difficile de comprendre pourquoi. En termes simples, les fonctionnalités de gestion des mouvements de CMM (suivi automatique de la cible tumorale et réponse à tout mouvement en temps réel) sont fondamentales pour améliorer la précision de l'administration du faisceau et, par conséquent, améliorer les résultats thérapeutiques. « La principale innovation de CMM », note Hyer, « est que le système Unity suit désormais activement la cible tumorale sur l'imagerie en direct et arrête automatiquement le faisceau si la cible sort de son enveloppe de mouvement prévue. Ces techniques de déclenchement automatisées peuvent s’effectuer en respiration libre ou lorsque le patient est en apnée.
Sur le plan opérationnel, CMM prend en charge trois flux de travail pour gérer le traitement des cibles tumorales soumises à des mouvements respiratoires périodiques. Il existe deux flux de travail de respiration libre (expiration libre et respiration libre moyenne) qui évitent au patient d'avoir à retenir sa respiration pendant l'administration de radiations – une proposition difficile pour beaucoup – tandis que des algorithmes prédictifs assurent une gestion précise des mouvements avec une latence pratiquement nulle. sur le suivi de la cible.
En revanche, avec la technique d'apnée, le patient est invité à retenir sa respiration tandis que le système Unity acquiert l'image IRM 3D quotidienne en une seule apnée (avec déclenchement automatique pour garantir que le traitement est délivré uniquement lors des apnées suivantes). En cas de mouvements non respiratoires inattendus – dus à des gaz rectaux, par exemple, ou au remplissage de la vessie – la stratégie dite de déclenchement d'exception est utilisée pour suivre la cible tumorale en temps réel, le rayonnement étant interrompu si la cible sort des limites de tolérance. .
De cette manière, CMM a déjà ouvert de nouvelles voies de traitement pour l'équipe de radio-oncologie de l'Iowa, avec cinq cas de cancer du poumon traités sur le système Unity amélioré rien qu'en décembre (contre deux patients pulmonaires sur le MR-Linac au cours des quatre années précédentes). "Auparavant, avec des lésions pulmonaires", note Hyer, "nous ne voulions pas traiter la totalité de l'enveloppe de mouvement." Dans le cas d’une tumeur du poumon qui bouge de 15 à 20 mm, par exemple, tous ces mouvements ont dû être pris en compte avant la CMM, ce qui signifie qu’une grande partie des tissus sains est irradiée. « Nous pouvons désormais réduire ce volume grâce au CMM », ajoute Hyer. « Si le patient respire librement, mais que nous souhaitons traiter uniquement un sous-ensemble de ce mouvement, par exemple 5 mm, nous pouvons concevoir le plan de traitement en conséquence et garantir que le faisceau de traitement s'allume et s'éteint automatiquement selon les besoins. »
Un autre domaine d'innovation clinique avec le MR-Linac concerne le traitement des ganglions pelviens et prostatiques. Dans ce cas, CMM permet à Hyer et à ses collègues de modifier rapidement le plan pour tenir compte des changements systématiques de position cible qui pourraient survenir pendant la séance de traitement, évitant ainsi les retards et les inefficacités du flux de travail associés à la réimagerie et à la replanification.
«Avant l'introduction de la CMM, nous devions pratiquement recommencer si le patient bougeait sur la table», note Hyer. « Maintenant, grâce au suivi actif de la CMM, nous pouvons effectuer ce qu'on appelle un déplacement de la ligne de base et recentrer le traitement sur la nouvelle position cible. » Ce plan de changement de base prend généralement environ une minute, ce qui signifie que les cliniciens hésitent déjà beaucoup moins à resserrer leurs marges sur les tumeurs du pelvis et de la prostate dans la planification du traitement.
Mouvement vers l'avant
Alors, à quoi ressemble la feuille de route CMM des soins de santé de l’Université de l’Iowa jusqu’en 2024 ? Selon Hyer, des tests précliniques sont déjà en cours utilisant des séquences d'apnée pour améliorer l'imagerie IRM spécifique à l'anatomie d'Elekta Unity de structures difficiles à visualiser comme le pancréas. «Nous développons toute une stratégie autour de l'apnée», dit-il. « Jusqu’à présent, les séquences d’imagerie ont donné des visualisations exquises du duodénum, de l’estomac et de l’intestin, avec un potentiel évident pour nous aider dans les traitements dans des endroits difficiles comme le pancréas. »
Des innovations techniques sont également en cours, notamment des projets visant à introduire un retour visuel en temps réel pour aider le patient assis sur la table de traitement à voir comment la cible tumorale s'aligne par rapport à l'endroit où elle est censée se trouver. "À l'heure actuelle, nous fournissons ce retour via un coaching audio", explique Hyer, "la prochaine étape est donc une représentation visuelle à l'intérieur de l'orifice IRM - une innovation qui fera effectivement du patient un participant actif dans son propre traitement."
Pendant ce temps, Hyer et l'équipe de physique médicale de l'Université de l'Iowa travaillent en étroite collaboration avec les deux autres sites impliqués dans la version pilote du CMM d'Elekta : l'UMC Utrecht aux Pays-Bas et l'IRCCS Ospedale Sacro Cuore Don Calabria à Negrar, en Italie. « Nous collaborons du côté de la physique et comparons les meilleures pratiques sur une série de questions, notamment le suivi du foie », conclut Hyer.
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