La radioterapia per i pazienti con cancro ai polmoni può essere meno tossica utilizzando un piano di trattamento funzionale per evitare il polmone guidato dalla ventilazione CT con xeno (XeCT). In uno studio clinico presso il Ospedale universitario nazionale di Taiwan, solo il 17% dei pazienti ha sviluppato polmonite da radiazioni, l'effetto avverso indotto dalle radiazioni più grave, un miglioramento significativo rispetto alle norme storiche.
La chemioradioterapia è il trattamento raccomandato per il cancro del polmone non a piccole cellule (NSCLC) inoperabile o localmente avanzato, ma le tossicità derivanti da questo trattamento rappresentano una preoccupazione significativa. Circa il 30% dei pazienti sviluppa una polmonite da radiazioni (infiammazione polmonare) di grado 2 o superiore, che influisce gravemente sulla qualità della vita.
Attualmente, la pianificazione del trattamento radioterapico si basa sull’imaging anatomico e sulla premessa che tutti i tessuti polmonari sono ugualmente importanti. Ma per i pazienti affetti da cancro al polmone e malattia polmonare cronica, la dose può essere somministrata in modo più accurato sulla base del volume polmonare funzionale, piuttosto che anatomico, un’ipotesi che viene ora studiata in tutto il mondo.
Principali investigatori Yu-Sen Huang e Yeun-Chung Chang, anche lui al Collegio di Medicina dell'Università Nazionale di Taiwane colleghi hanno testato questo approccio in uno studio clinico di fase 2 su 36 pazienti affetti da NSCLC. Hanno studiato se la pianificazione della radioterapia guidata dalla XeCT, che si è dimostrata fattibile e sicura per la visualizzazione della ventilazione polmonare, potesse ridurre il tasso di polmonite da radiazioni di grado 2 o superiore. L'idea è quella di utilizzare le immagini XeCT per ridurre al minimo la dose di radiazioni nelle regioni del polmone funzionale, favorendo al contempo la deposizione di radiazioni nelle aree del polmone non funzionante.
Per lo studio, i pazienti sono stati inizialmente sottoposti a XeCT pre-trattamento e test di funzionalità polmonare per determinare la ventilazione polmonare. Ciascun soggetto è stato sottoposto a una scansione TC di base senza contrasto dell'intero torace, seguita da una respirazione di cinque cicli con un sistema di respirazione di gas xeno (durante il quale hanno inalato una miscela di 30% di xeno non radioattivo e 70% di ossigeno) e quindi una scansione XeCT durante la respirazione -mantieni l'ispirazione completa. Infine, i pazienti hanno inalato ossigeno al 100% per 1 minuto e sono stati sottoposti a XeCT post-washout a piena inspirazione. Il tempo totale per l'esame XeCT è stato di 20–25 minuti.
Le immagini XeCT mostravano le aree ventilate del polmone potenziate dallo xeno a colori e le aree con miglioramento scarso o nullo in nero. Dopo aver sottratto le immagini TC di base dalle immagini di lavaggio con xeno, i ricercatori hanno generato volumi polmonari funzionali potenziati dallo xeno e li hanno importati nel sistema di pianificazione del trattamento per la registrazione con la TC di pianificazione.
I ricercatori hanno creato un piano standard senza riferimento a XeCT e un piano di evitamento del polmone funzionale (fAP) ottimizzato per ridurre la dose al polmone funzionale senza compromettere la copertura del volume target e i vincoli di dose per l’organo a rischio. Hanno trattato tutti i pazienti con fAP, utilizzando la radioterapia a intensità modulata o la terapia con arco modulato volumetrico per erogare 60 Gy di irradiazione toracica in 30 frazioni. I pazienti sono stati seguiti con TC del torace ed esami clinici a intervalli di 90 giorni.
Scrivendo sul Giornale internazionale di fisica della biologia dell'oncologia delle radiazioni, i ricercatori riferiscono che il risparmio funzionale totale del polmone era significativamente migliore nei trattamenti fAP. Il volume polmonare funzionale totale che ha ricevuto più di 20 Gy è diminuito dal 23.3% al 20.6% e la dose polmonare media da 14.3 a 12.4 Gy. È importante sottolineare che il rischio previsto di polmonite da radiazioni di grado 2 o superiore si è ridotto dal 5.7% al 4.0%, mentre il rischio previsto di sviluppare polmonite da radiazioni sintomatica entro sei mesi di trattamento è diminuito dal 6.3% al 4.4%.
La rete neurale genera immagini di ventilazione polmonare da scansioni TC
Cinque dei 36 pazienti hanno sviluppato una polmonite da radiazioni di grado 2 e uno ha sviluppato una polmonite da radiazioni di grado 3, significativamente inferiore a quanto previsto dai controlli storici. Non sono stati riscontrati effetti tossici di grado 4 o superiore. I ricercatori sottolineano, tuttavia, che il vantaggio di garantire un migliore risparmio della funzionalità polmonare è stato controbilanciato da una dose massima più elevata all’interno dei target e da distribuzioni della dose target meno conformi.
Nonostante i suoi vantaggi, XeCT è costoso e ha una disponibilità limitata e richiede una forte cooperazione tra i dipartimenti di radiologia e radioterapia oncologica. I ricercatori riconoscono inoltre che i recenti progressi tecnologici nella radioterapia moderna potrebbero superare i benefici attesi dai trattamenti fAP. Ma credono che il loro studio fornisca prove solide del beneficio dell’evitamento polmonare funzionale guidato da XeCT nella radioterapia e stanno continuando la loro ricerca.
