La radiothérapie pour les patients atteints d'un cancer du poumon peut être moins toxique en utilisant un plan de traitement d'évitement pulmonaire fonctionnel guidé par la TDM de ventilation assistée par xénon (XeCT). Dans une étude clinique au Hôpital National de l'Université de Taiwan, seuls 17 % des patients ont développé une pneumopathie radique, l'effet indésirable radio-induit le plus sévère, une amélioration significative par rapport aux normes historiques.
La chimioradiothérapie est le traitement recommandé pour le cancer du poumon non à petites cellules (NSCLC) inopérable ou localement avancé, mais les toxicités de ce traitement sont une préoccupation importante. Environ 30 % des patients développent une pneumonite radique de grade 2 ou plus (inflammation des poumons), qui affecte gravement leur qualité de vie.
Actuellement, la planification du traitement de radiothérapie est basée sur l'imagerie anatomique et sur la prémisse que tous les tissus pulmonaires sont d'égale importance. Mais pour les patients atteints d'un cancer du poumon et atteints d'une maladie pulmonaire chronique, la dose peut être délivrée avec plus de précision en fonction du volume pulmonaire fonctionnel plutôt qu'anatomique - une hypothèse qui est actuellement étudiée dans le monde entier.
Chercheurs principaux Yu Sen Huang et Yeun-Chung Chang, également au Collège de médecine de l'Université nationale de Taiwan, et ses collègues ont testé cette approche dans un essai clinique de phase 2 sur 36 patients atteints de NSCLC. Ils ont cherché à savoir si la planification de la radiothérapie guidée par XeCT, qui s'est avérée faisable et sûre pour visualiser la ventilation pulmonaire, pouvait réduire le taux de pneumonite radique de grade 2 ou plus. L'idée est d'utiliser les images XeCT pour minimiser la dose de rayonnement dans les régions du poumon fonctionnel, tout en favorisant le dépôt de rayonnement dans les zones du poumon non fonctionnel.
Pour l'étude, les patients ont d'abord subi un XeCT avant le traitement et des tests de la fonction pulmonaire pour déterminer la ventilation pulmonaire. Chaque sujet a subi une tomodensitométrie de base non améliorée de l'ensemble du thorax, suivie d'une respiration à cinq cycles avec un système de réinhalation de gaz xénon (au cours de laquelle ils ont inhalé un mélange de 30 % de xénon non radioactif et de 70 % d'oxygène), puis une analyse XeCT pendant la respiration -maintenir à pleine inspiration. Enfin, les patients ont inhalé 100 % d'oxygène pendant 1 min et ont subi un XeCT post-lavage à pleine inspiration. La durée totale de l'examen XeCT était de 20 à 25 minutes.
Les images XeCT affichaient les zones ventilées du poumon rehaussées par le xénon en couleur, et les zones avec peu ou pas de rehaussement en noir. Après avoir soustrait les images CT de base des images de lavage au xénon, les chercheurs ont généré des volumes pulmonaires fonctionnels améliorés au xénon et les ont importés dans le système de planification du traitement pour enregistrement avec le CT de planification.
Les chercheurs ont créé un plan standard sans référence à XeCT et un plan d'évitement pulmonaire fonctionnel (fAP) optimisé pour réduire la dose au poumon fonctionnel sans compromettre la couverture du volume cible et les contraintes de dose des organes à risque. Ils ont traité tous les patients avec fAP, en utilisant une radiothérapie à modulation d'intensité ou une arcthérapie à modulation volumétrique pour délivrer 60 Gy d'irradiation thoracique en 30 fractions. Les patients ont été suivis par un scanner thoracique et des examens cliniques à 90 jours d'intervalle.
Écrivant dans le Journal international de radio-oncologie Biologie Physique, les chercheurs rapportent que l'épargne pulmonaire fonctionnelle totale était significativement meilleure dans les traitements fAP. Le volume pulmonaire fonctionnel total recevant plus de 20 Gy a diminué de 23.3 % à 20.6 % et la dose pulmonaire moyenne de 14.3 à 12.4 Gy. Il est important de noter que le risque prédit de pneumopathie radique de grade 2 ou plus est passé de 5.7 % à 4.0 %, tandis que le risque prédit de développer une pneumonie radique symptomatique dans les six mois suivant le traitement est passé de 6.3 % à 4.4 %.
Le réseau neuronal génère des images de ventilation pulmonaire à partir de tomodensitogrammes
Cinq des 36 patients ont développé une pneumonie radique de grade 2 et un a développé une pneumonie radique de grade 3, significativement plus faible que prévu par les contrôles historiques. Il n'y a pas eu d'effets toxiques de grade 4 ou plus. Les chercheurs soulignent cependant que l'avantage de fournir une meilleure épargne du poumon fonctionnel était contrebalancé par une dose maximale plus élevée dans les cibles et des distributions de doses cibles moins conformes.
Malgré ses avantages, XeCT est coûteux et limité dans sa disponibilité, et nécessite une coopération étroite entre les services de radiologie et de radio-oncologie. Les chercheurs reconnaissent également que les avancées technologiques récentes en radiothérapie moderne peuvent l'emporter sur les avantages attendus des traitements fAP. Mais ils pensent que leur étude fournit des preuves solides du bénéfice de l'évitement pulmonaire fonctionnel guidé par XeCT en radiothérapie, et poursuivent leurs recherches.
