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Dra. Núria Rodríguez de Dios
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PET/TC EN ONCOLOGÍA RADIOTERÁPICA
Definir mejor el volumen y reducir la variabilidad inter-observador.
Seleccionar zonas dentro del tumor para escalar la dosis de radiación.
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PET/TC EN ONCOLOGÍA RADIOTERÁPICA
El objetivo de la radioterapia es administrar un dosis alta y uniformeal volumen diana.
Asume intrínsecamente que el tumor es uniforme.
Imagen anatómica
Imagen funcional/biológica.
La heterogeneidad en varios factores afecta la respuesta a la radiación.
Técnicas más modernas de administración de la radiación
PTV
BTV
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“prescription of a non-uniform radiation dose distribution to the target volume based on functional or molecular images shown to be indicative of the local risk of relapse”.
Ling IJROBP 2000
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Variedad de tipos de imagen/marcadores
Varios métodos de correlacionar la imagen y la prescripción de dosis
Técnica Trazador Información
PET 18F-FDG Metabolismo
18F-FMISO, 18F-FAZA18F-FETNIM, 60Cu-ATSM
Hipoxia
18F-FLT, 11C-Timidina
11C- ó 18F-colina;11C-l-metilmetionina,18F-fluoroetil-L-tiroxina, 123I-metil-tiroxina
Proliferación (precursores DNA)
Proliferación (síntesis proteica)
Anexina V Apoptosis
SPECT 123I-AZA Proliferación
RNM DCE-MRI Perfusión
BOLD-MRI Oxigeno en sangre
TAC DCE-CT Perfusión
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OBJETIVO: maximizar la posibilidad de control tumoral minimizando la posibilidad de toxicidad en tejidos sanos
La imagen es un mapa de las características biológicas del tumor
y/o tejidos sanos
Modelos que correlacionan las propiedades biológicas con la
respuesta a la radiación(TCP, NTCP)
Optimizar la distribución de dosis basándose en la respuesta prevista
en el tumor y en los tejidos sanos
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Basado en CONTORNOS Basado en NÚMEROS
PTV (66 Gy)
GTV
GTV PET(> 50%SUV máx)
PTV (66 Gy)
GTV=GTV PET
Meijer, RO 2011
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Basado en NÚMEROS
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Resolución del PET-lesiones < límite resolución del PET , tendrán una reducción de la intensidad por
efecto volumen parcial.-inyección del trazador, adquisición y transferencia de las imágenes.
Incertidumbres biológicas inherentes al trazador (farmacocinética)
Movimiento durante la realización del PET y durante el tratamiento
Estabilidad temporal y espacial de la imagen PET antes y a lo largo del tratamiento
Algoritmo de cálculo de dosis
Incertidumbres derivadas del modelo matemático-niveles de dosis necesarios.
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C11-COLINA; F18-COLINA y C11-ACETATO
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GTV man1GTV man2GTV 40GTV 50GTV tgGTVsbg
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C11-l-metil-metionina (MET); F18-fluoroetil-L-tiroxina(FET); I123-metil-tiroxina (IMT)
Pueden ayudar a delimitar el tumor residual después de cirugía y las recurrenciaspost cirugía o radioterapia
Voges J.1997; Nuutinen J. 2000
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Recidiva de GBM 6 mesos post-RDT+TMZ
Sm 9 vs 5 meses (p 0,03) Sm 11 vs 6 meses (p 0,008)
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M1 SNC
Si añadimos 2 mm de margen al GTV-RNM aumentaría la correspondencia con GTV -PET
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MENINGIOMA
TC/RNM
MET-PET
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MENINGIOMA
TC hueso
MET-PET
RNM T1
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HipoxiaAGUDA: PERFUSIÓN CRÓNICA: DIFUSIÓN
Overgaard J. Sem Radiat Oncol 1996
F18-fluoromisonidazol (FMISO), FAZA, Cu-ATSM
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N: 28 (10 analizados) IMRT
-día 0: FDG-PET-día 1: FMISO-PET
GTVFMISO con T/S ≥ 1,3 GTV hipóxico=
GTVFDG
Dosis: 70 Gy al GTV+ 84 Gy en GTV hipóxico105 Gy en GTV hipóxico
Es posible escalar la dosis hasta 84-105 Gy sinsuperar los límites de dosis en órganos de riesgo
GTV 70 Gy
GTVh 84 Gy
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N:13
3 planes : IMRT estándar (70Gy, 2 Gy/día)IMRT+ escalada de dosis (>10%) al tumor según FDG-PET (>40% SUV máx)IMRT+ escalada de dosis según FMISO-PET (DPN)
-Hipótesis: DPN basado en FMISO-PET consigue un control tumoral (TCP) superior que escalar la dosis según FDG-PET
-Los límites de dosis en órganos de riesgo era la misma en los 3 planes.
La probabilidad de de control tumoral (TCP) es de 55,9%; 57,7%y 70,2%, respectivamente.
Los tumores hipóxicos (↓TCP) son los más beneficiados
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N:8 IMRT (boost integrado) +/-QT
3planes: - estandard (STD):56 +70Gy- escalada de dosis uniforme (EDU): 56 +84 Gy- escala de dosis en GTV hipox (DPH):56+70 +84 Gy
GTVhipóxico =T/músculo ≥ 1,5
Comparan mediante TCP, NTCP y UCTP
STD y DPH cumplen todos los límites de dosis en órganos de riesgo
DPH consigue mayor TCP, comparables NTCP y globalmente aumenta UCTP
EDU, consigue mayor TCP, peor NTCP y tiende a empeorar UCTP
L-CTumorGTVh
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N 28 (20 analizados) QT+IMRT
•1 PET FDG pre-tto•2 PET FMISO pre-tto (día 1 y día 4)
•1PET FMISO a las 4 semanas
> 90% tienen hipoxia detectable.>90% con hipoxia inicial muestran una
completa resolución tras 4 semanas de tratamiento
Lee 2009
N 20 (13 analizados)
día 0: FDG-PETdía1: FMISO-PETdía 4: FMISO-PET
Análisis voxel por voxel:voxel T/S ≥ 1,2 en ambos FMISO- PET:
Hipoxia Crónicavoxel T/S < 1,2 en ambos FMISO-PET:
Normoxiavoxel T/S ≥ 1,2 en un FMISO-PET: Hipoxia
aguda
Nehmed 2008
GTVhipóxico : hipercaptación respecto tejidos blandos
GTV hipóxico : Tumor/sangre ≥ 1,2
1- Variabilidad témporo-espacial del trazador. Estudios PET-dinámicos
Problemas por resolver….
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La ganancia en TCP con dosis moderadas deboost depende de la composición del volumenhipóxico
En tumores con alto componente de hipoxiageométricamente estable el TCP aumentamucho con incrementos moderados de dosis enel volumen hipóxico.
El beneficio del boost es limitado paratumores en los que la hipoxia esfundamentalmente aguda (GTH), pero si > 10-25% del volumen hipóxico esgeométricamente estable, el beneficio delboost no es despreciable.
1 Gy
0.4 Gy0.2 Gy
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La dependencia del TCP de lafracción sobredosificada en elboost es lineal.
Beneficio en TCP aunque no se incluya toda la fracción hipóxica en el boost
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24%14%
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N:40 (14 pulmón, 26 ORL)
FMISO PET-TC dinámico (14´) y estáticos a 2 y 4 hr
• SUV y T/Med (pulmón); T/Musc (ORL)• Curvas tiempo-actividad (TAC)
Ratio a las 4 hr más predictivo que el SUV.T/Me ≥ 2 y T/Mu ≥1,6 a las 4 hrs predicen todas las
respuestas y 76% de recidivas
necrosis
hipoxia
Tumor oxigenado
2- FMISO : células hipóxicas viables. Infraestimación, si necrosis.
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3- Se desconoce la dosis necesaria para revertir la hipoxia. Resultados basados en modelos biológicos.
4- Criterio para definir volumen hipóxico; márgenes al GTV hipóxico?
Problemas por resolver….
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ENSAYO FASE I/II DE ESCALADA DE DOSIS DE RADIOTERAPIASOBRE REGIONES HIPÓXICAS DETERMINADAS CON F18-FLUOROMISONIDAZOL (FMISO) PET-TC EN CÁNCER DE PULMÓN.
Fase I:1º escalón: PTV-1: 70,2 Gy a 1,8 Gy/día; PTV-H: 76,05 Gy a 1,95 Gy/ día2º escalón: PTV-1: 70,2 Gy a 1,8 Gy/día; PTV-H: 83,09 Gy a 2,13 Gy/ día3º escalón: PTV-1: 70,2 Gy a 1,8 Gy/día; PTV-H: 89,70 Gy a 2,30 Gy/ día4º escalón: PTV-1: 70,2 Gy a 1,8 Gy/día; PTV-H: 94,70 Gy a 2,43 Gy/ día
Fase II: Una vez definida la dosis máxima tolerada, se incluirán 30 pacientes para determinar la eficacia de dicha dosis (tasa de respuestas)
Financiado por una beca del Instituto de Salud Carlos III. PI080376
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HIPÓTESIS
El aumento de la dosis de radiación mejora los resultados,pero conlleva un aumento de la toxicidad.
La hipoxia es uno de los factores responsables de laresistencia tumoral a la radio y quimioterapia. La FMISO-PET/TC, es un método no invasivo que permite localizar lasáreas más hipóxicas del tumor.
El aumento selectivo de la dosis de radiación sobre estasáreas hipóxicas permitirá mejorar los resultados con menorrepercusión sobre la toxicidad
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OBJETIVOS
Determinar la dosis máxima tolerada (DMT), que sepuede administrar en pacientes con cáncer de pulmóncandidatos a tratamiento radical con quimio y radioterapia,escalando la dosis sobre las regiones hipóxicas del tumordefinidas mediante F18-fluoromisonidazol (FMISO)-PET.
Una vez definida la dosis máxima tolerada, sedeterminará la eficacia de dicha dosis (tasa derespuestas).
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Use the voxel