SCINTIX La radiothérapie guidée par la biologie (BgRT), réalisée sur le linac RefleXion X1, est une modalité d'administration de rayonnement qui utilise la tomographie par émission de positons (TEP) en temps réel pour guider les faisceaux de radiothérapie vers les tumeurs radiomarquées. Un tel guidage offre la possibilité de compenser les mouvements pendant les traitements, de réduire les volumes de traitement pour les tumeurs en mouvement et d'augmenter la précision du traitement intra-fraction. Dans une première étude chez l'homme, des chercheurs américains ont montré que les distributions de doses de SCINTIX calculées à partir des données TEP étaient précises et pouvaient être administrées aux tumeurs du poumon ou des os.
La radiothérapie n'est souvent pas considérée comme une option pour les patients présentant de multiples métastases, en raison de problèmes de toxicité et de problèmes de flux de travail liés à l'administration de plusieurs traitements en une seule séance. À l’avenir, la radiothérapie guidée par TEP pourrait permettre de traiter ces patients en augmentant l’efficacité de l’administration et en réduisant les marges de traitement liées aux incertitudes de mouvement et de configuration.
L'équipe de recherche, dirigée à Médecine de Stanford ainsi que le Centre médical UT Southwestern, a identifié une dose appropriée du traceur radioactif 18F-fluorodésoxyglucose (FDG) pour effectuer la thérapie SCINTIX et validé que l'algorithme SCINTIX fournit une dosimétrie précise. Les résultats, rapportés dans le Revue internationale de radio-oncologie, biologie, physique, soutiennent les données soumises pour l’autorisation de SCINTIX par la Food and Drug Administration (FDA) des États-Unis, obtenue en 2023.
La thérapie SCINTIX utilise une tumeur radiomarquée comme son propre marqueur de référence pour le ciblage. La technologie BgRT se différencie des autres types de suivi de tumeur en temps réel pendant la radiothérapie en permettant à la tumeur de « communiquer » sa position actuelle directement au linac, en utilisant la captation du radiotraceur comme repère biologique.
Le RefleXion X1 est un système hybride d'imagerie et de thérapie qui propose également une radiothérapie à intensité modulée, une radiothérapie corporelle stéréotaxique (SBRT) et une radiochirurgie stéréotaxique. Les détecteurs TEP intégrés du système (comprenant 64 modules de compteurs multi-pixels à scintillation) sont utilisés à trois points du flux de travail BgRT : pour collecter les données TEP du patient afin de les utiliser dans la planification du traitement ; immédiatement avant l'administration de la radiothérapie pour évaluer si l'avidité TEP de la tumeur est compatible avec la séance d'imagerie uniquement ; et pendant l'administration de BgRT pour guider le faisceau thérapeutique.
Après l'imagerie CT pour la configuration initiale du patient, la TEP en temps réel détecte les émissions tumorales sortantes et délivre des faisceaux de rayonnement à l'emplacement de la tumeur avec une latence de réponse de 350 à 400 ms. La capacité de conformer l'administration de rayonnement à une tumeur en mouvement se traduit par une distribution de dose suivie caractérisée par une chute de dose élevée et une dose réduite aux tissus normaux.
Première étude chez l'homme
L'étude BIOGUIDE-X, dirigée par Lucas Vitzthum ainsi que le Murat Surucu de Stanford, et Daniel Chang de l'Université du Michigan, comprenait deux groupes séquentiels de participants, qui présentaient tous au moins une tumeur ciblable avide de FDG dans le poumon ou l'os. L'étude de la cohorte I a confirmé qu'une dose injectée de 15 mCi de FDG fournissait une concentration d'activité adéquate (médiane de 5 kBq/ml) pour permettre le traitement par SCINTIX.
En utilisant cette dose, les chercheurs ont créé des fractions de traitement émulées pour la cohorte II : cinq patients atteints de tumeurs pulmonaires et quatre patients atteints de tumeurs osseuses. Ils ont utilisé une technique de livraison émulée dans laquelle les données TEP collectées sur le RefleXion X1 avant que la première et la dernière fraction SBRT du patient soient converties hors ligne en instructions de la machine linac, puis « livrées ». in silico à l'anatomie tomodensitométrique du patient. Cela génère une distribution de dose émulée et un histogramme dose-volume (DVH) qui peuvent être comparés au plan de traitement approuvé.
Les chercheurs ont généré un plan de traitement SCINTIX qui répondait à tous les critères cliniques pour les neuf participants. La concentration d'activité, le signal cible normalisé et les exigences DVH prévues lors de l'évaluation préalable à la TEP ont été satisfaites dans 17 des 18 accouchements émulés. Seize des 17 accouchements émulés évaluables ont abouti à des distributions de doses de SCINTIX comparables au plan de traitement approuvé par le médecin ; l’autre était juste en dessous du seuil de précision de 95 %. Toutes les distributions de doses, quel que soit l'emplacement de la tumeur ou la fraction SBRT, étaient physiquement livrables par le matériel de la machine.
Un système de radiothérapie guidée par la biologie épargne les organes critiques
« En cartographiant le flux de travail clinique pour SCINTIX BgRT et en étudiant l'administration émulée de SCINTIX pour les patients au début et à la fin de leur régime SBRT, nous avons acquis des informations précieuses sur la manière dont le système RefleXion répondrait aux émissions TEP de chaque patient par radiothérapie, » dit Surucu.
Vitzthum raconte Monde de la physique que les prochaines étapes « comprennent l’évaluation des performances de SCINTIX pour les tumeurs en dehors des os et des poumons. Ces sites comprennent les ganglions lymphatiques et les métastases des tissus mous telles que les métastases hépatiques ou surrénaliennes. Nous évaluons également SCINTIX avec d’autres radiotraceurs, notamment l’antigène membranaire spécifique de la prostate.
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