L'Università dell'Iowa Health Care sta migliorando i flussi di lavoro della radioterapia adattiva per il suo Elekta Unity MR-Linac, aggiungendo l'aggiornamento Comprehensive Motion Management (CMM) del fornitore per monitorare in tempo reale i bersagli tumorali in movimento e gli organi a rischio
I tumori tendono a spostarsi rispetto ai tessuti sani e agli organi a rischio (OAR) mentre un malato di cancro viene sottoposto a un ciclo di radioterapia e possono persino cambiare posizione durante una sessione di trattamento individuale. La capacità dei sistemi di radioterapia guidata dalla RM (MRgRT) come Elekta Unity MR-Linac di rilevare il movimento del target e adattare la terapia di conseguenza – aiutando in effetti i medici a “vedere cosa trattano” in tempo reale – indica la strada verso una maggiore radioterapia oncologica personalizzata, adattata alle esigenze specifiche di ciascun paziente. Il traguardo, a quanto pare, si sta avvicinando sempre di più con il lancio clinico dell’aggiornamento Comprehensive Motion Management (CMM) di Elekta per il sistema di trattamento Unity, con il monitoraggio del tumore in tempo reale e il gating automatico come basi per l’adattamento del piano online.
Tra i primi clienti clinici che hanno adottato CMM c'è l'Università dell'Iowa Health Care, con sede negli Stati Uniti. Nella sua principale clinica di radioterapia oncologica a Iowa City, questo centro oncologico integrato tratta circa 1600 pazienti ogni anno utilizzando una suite interamente Elekta composta da cinque sistemi di radioterapia a fasci esterni: un Elekta Unity MR-Linac; tre macchine Versa HD (tutte con imaging integrato; una con tavolo robotizzato HexaPOD); e un'icona Leksell Gamma Knife (per la radiochirurgia stereotassica delle lesioni cerebrali). "Negli ultimi quattro anni e mezzo trattiamo una serie di indicazioni con il sistema Unity, principalmente tumori della prostata, del fegato, del pancreas e tumori oligometastatici", spiega Daniel Hyer, professore di radioterapia oncologica e direttore del fisica clinica presso l'Università dell'Iowa Health Care.
Un catalizzatore per l’innovazione clinica
Avanti veloce fino a settembre 2023 e all'introduzione da parte dell'Università dell'Iowa dell'aggiornamento CMM sul suo Elekta Unity MR-Linac: un'innovazione clinica che ha prodotto impatti immediati e significativi per Hyer e il team di assistenza multidisciplinare. “Durante la nostra prima settimana di utilizzo della CMM”, osserva, “il sistema ha attivato il raggio durante il movimento inaspettato di un nodo pelvico. Su un altro paziente siamo riusciti a tracciare perfettamente un bersaglio vicino al cuore nonostante il movimento cardiaco e respiratorio. In definitiva, prevediamo che la CMM ci consentirà di trattare molti dei nostri casi polmonari con il sistema Elekta Unity”.
Non è difficile capire perché. In parole povere, le funzionalità di gestione del movimento della CMM – tracciamento automatico del bersaglio del tumore e risposta a qualsiasi movimento in tempo reale – sono fondamentali per migliorare la precisione dell'erogazione del fascio e, di conseguenza, migliorare i risultati terapeutici. “L’innovazione principale della CMM”, osserva Hyer, “è che il sistema Unity ora traccia attivamente il bersaglio del tumore sull’imaging in tempo reale e spegne automaticamente il raggio se il bersaglio si sposta al di fuori del suo intervallo di movimento pianificato. Queste tecniche di gating automatizzato possono essere a respirazione libera o quando il paziente è in apnea”.
Operativamente, CMM supporta tre flussi di lavoro per gestire il trattamento dei bersagli tumorali soggetti a movimenti respiratori periodici. Sono disponibili due flussi di lavoro di respirazione libera (espirazione di respirazione libera e media di respirazione libera) che evitano la necessità per il paziente di trattenere il respiro durante l'erogazione delle radiazioni – una proposta impegnativa per molti – mentre gli algoritmi predittivi garantiscono una gestione precisa del movimento con una latenza praticamente pari a zero sul tracciamento degli obiettivi.
Al contrario, la tecnica dell'apnea prevede che il paziente venga istruito a trattenere il respiro mentre il sistema Unity acquisisce l'immagine RM 3D giornaliera in un'unica apnea (con gating automatico per garantire che il trattamento venga erogato solo durante le apnea successive). Per movimenti non respiratori inattesi, ad esempio dovuti al gas rettale o al riempimento della vescica, viene utilizzata la cosiddetta strategia di eccezione per tracciare il bersaglio del tumore in tempo reale, con la sospensione della radiazione se il bersaglio esce dalla tolleranza .
In questo modo, CMM ha già aperto nuovi percorsi terapeutici per il team di radioterapia dell’Iowa, con cinque casi di cancro ai polmoni trattati con il sistema Unity aggiornato solo nel mese di dicembre (rispetto a due pazienti polmonari con MR-Linac nei quattro anni precedenti). "In precedenza con le lesioni polmonari", osserva Hyer, "non volevamo trattare l'intero involucro di movimento". Nel caso di un tumore polmonare che si sposta di 15-20 mm, ad esempio, tutto il movimento doveva essere adattato prima della CMM, il che significa che molto tessuto sano veniva irradiato. "Ora possiamo ridurre questo volume grazie a CMM", aggiunge Hyer. "Se il paziente respira liberamente, ma vogliamo trattare solo una parte di quel movimento, ad esempio 5 mm, possiamo progettare il piano di trattamento di conseguenza e garantire che il fascio di trattamento si accenda e si spenga automaticamente come richiesto."
Un'altra area di innovazione clinica con MR-Linac riguarda il trattamento dei linfonodi pelvici e prostatici. In questo caso, la CMM consente a Hyer e colleghi di spostare rapidamente il piano per tenere conto dei cambiamenti sistematici nella posizione target che potrebbero verificarsi durante la sessione di trattamento, evitando così il ritardo e le inefficienze del flusso di lavoro associate al reimaging e alla ripianificazione.
"Prima dell'introduzione della CMM, dovevamo praticamente ricominciare da capo se il paziente si muoveva sul lettino", osserva Hyer. "Ora, con il tracciamento attivo della CMM, possiamo eseguire quello che viene chiamato spostamento della linea di base e ricentrare il trattamento sulla nuova posizione target." Questo piano di spostamento di base richiede in genere circa un minuto, il che significa che i medici stanno già diventando molto meno titubanti nel restringere i margini sui tumori pelvici e della prostata nella pianificazione del trattamento.
Movimento in avanti
Allora, come si presenta la tabella di marcia del CMM per l'assistenza sanitaria dell'Università dell'Iowa fino al 2024? Secondo Hyer, sono già in corso test preclinici che utilizzano sequenze di apnea per migliorare l'imaging RM specifico per l'anatomia di Elekta Unity di strutture difficili da visualizzare come il pancreas. "Stiamo sviluppando un'intera strategia sull'apnea", afferma. “Le sequenze di imaging finora hanno prodotto visualizzazioni squisite del duodeno, dello stomaco e dell’intestino con un chiaro potenziale per aiutarci con trattamenti in sedi difficili come il pancreas”.
Sono in cantiere anche innovazioni tecniche, compresi i piani per introdurre un feedback visivo in tempo reale per aiutare il paziente sul lettino di trattamento a vedere come si sta allineando il bersaglio del tumore rispetto a dove dovrebbe essere. "Al momento, forniamo quel feedback tramite coaching audio", afferma Hyer, "quindi il passo successivo è una rappresentazione visiva all'interno del foro della risonanza magnetica: un'innovazione che renderà effettivamente il paziente un partecipante attivo al proprio trattamento".
Nel frattempo, Hyer e il team di fisica medica dell'Università dell'Iowa stanno lavorando a stretto contatto con gli altri due siti coinvolti nel rilascio pilota del CMM di Elekta: UMC Utrecht nei Paesi Bassi e l'IRCCS Ospedale Sacro Cuore Don Calabria a Negrar, in Italia. "Stiamo collaborando dal punto di vista fisico e confrontando le migliori pratiche su una serie di questioni, incluso il monitoraggio del fegato", conclude Hyer.
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- Fonte: https://physicsworld.com/a/elekta-unity-cmm-innovation-opens-the-way-to-real-time-tracking-online-plan-adaptation/
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