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Centre de Lutte Contre le Cancer–Nantes Atlantique–
Tomothérapie
M.A. Mahé, A. Lisbona, E. Kantor, P. GiraudNantes, Bordeaux, Paris
GRO, Dinan le 23/01/2010
Centre de Lutte Contre le Cancer–Nantes Atlantique–
Principes
Expérience française préliminaire
Tomothérapie versus Arcthérapie dynamique
Plan
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1
MontpellierMarseille
Nice
St Etienne
LyonGrenoble
Bordeaux
Toulouse
Limoges
–
Ferrand
Poitiers
RennesBrest
Ile de France
Caen
Rouen
Lille
Reims
Nancy
Dijon Besançon
Strasbourg
2005: Request for proposals: innovative techniques in radiotherapy
2007: Paris
Nantes
Bordeaux
2008: Strasbourg
2009: Toulouse
Lille (x2)
Implementation of Tomotherapy in France
Nantes
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Radiothérapie guidée par l’image (IGRT)
Le principe physique est celui du scanner hélicoïdal en imagerie.
Le tube à rayons X de haute énergie tourne autour du patient pendant que le lit de traitement se déplace dans le tunnel.
Ce équipement permet également de contrôler le positionnement du patient, à chaque séance, par une imagerie du type de celle fournie par le scanner en radiologie.
Gantry.mpg
85 85 cmcm
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Le faisceau est mis en forme à l'aide d'une fente permettant sa collimation et la définition d'un champ d’irradiation de 40 cm de longueur par 1, 2,5 ou 5 cm de largeur couvrant ainsi une «tranche»
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Radiothérapie conformationnelle avec modulation d’intensité
(RCMI) Chaque secteur de la
«tranche» du faisceau est modulé à volonté au cours de la rotation par un système de collimation additionnelle composé de 64 lames de 0,61 cm opposées et fonctionnant chacune sur un mode binaire ouvert ou fermé (arrêtant ou laissant passer les rayonnements).
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T-MKT-AP0068
Principaux Pitches
0,2 à 0,5Traitement1 à 2Imagerie
Pitch = Déplacement parcourue par la table et par rotation de 360° Epaisseur de coupe
Epaisseur de coupe
Traitement Helicoidal jusqu’à 160 cm de longueur
Centre de Lutte Contre le Cancer–Nantes Atlantique– Expérience française
01/2007 – 06/2009
606 points analysables
Suivi moyen 7-9 mois (1-29 mois)
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Protocole d’évaluation
INTRODUCTION 4SYNOPSIS TOMOTHÉRAPIE PAR ÉTUDE ET LOCALISATION 1. SARCOMES1.1. SARCOMES DES MEMBRES ET PAROI DE L’ADULTE 51.2. SARCOMES RÉTRO–PÉRITONÉAUX DE L’ADULTE 91.3. TUMEURS AXIALES, PARA–AXIALES ET PELVIENNES DE L’OS ET
DES PARTIES MOLLES DE L’ADULTE 132. MÉNINGIOMES INTRACRÂNIENS DE GRADE 1 et AUTRES TUMEURS CÉRÉBRALES NON GLIALES 173. PROSTATE 224. CANCERS ORL 255. ICT 306. SEIN 317. TUMEURS THORACIQUES 7.1. CARCINOMES BRONCHIQUES NON À PETITES CELLULES 367.2. MÉSOTHÉLIOMES 418. MÉTASTASES OSSEUSES 479. IRRADIATION CRÂNIO–SPINALE DE L’ADULTE 4910. CANAL ANAL 53ANNEXES 57
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Total dose Number of fractions
Dose per fraction
Anal canal 59.4 Gy 33 1.8 Gy
Bone metastasis 8 Gy 1 8 Gy
Breast 50-52.2 Gy 25-29 1.8-2 Gy
Cranio-spinal irradiation 36 Gy(Optional posterior fossa boost of 18 Gy)
18 (+9) 2 Gy
Head and Neck 64.4-70 Gy 28-35 2-2.3 Gy
Lung tumors (Non small cell)
68 Gy 34 2 Gy
Meningioma and other CNS tumors (except for glial tumors)
54 Gy 30 1.8 Gy
Mesothelioma 50-54 Gy 25-30 1.8-2 Gy
Prostate 70-80 Gy 35-40 2 Gy
Sarcoma, axial 45-65 Gy 25-36 1.8-2 Gy
Sarcoma, limb and chest wall
59.4 Gy 33 1.8 Gy
Sarcoma, retroperitoneal 54 Gy 30 1.8 Gy
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Dose constraintsNervous system: Brain 1/3 < 54 GyBrainstem 6 ml < 54 GyPituitary 50 GySpinal cord 45 GyMiddle and Internal ear 54 GyRetina 45 GyLens 8 GyPeripheral nerve plexus 54 Gy. Head and Neck: Parotid 26 GyTemporomandibular joint 60 Gy
Mandible 70 GyThorax: Lung V20 Gy < 25%Esophagus V50 Gy < 35%Heart V40 Gy < 30%Abdomen: Liver V30 Gy < 40%Kidney One kidney < 12 GySmall bowel and Colon Max dose: 54 Gy; V45 Gy < 1/3; V20 Gy < 1/2
Pelvis: Rectum Max dose: 76 Gy; 1/4 > 72 GyBladder Max dose: 80 Gy; 1/2 > 70 Gy
Femoral heads 5% > 55 Gy
Gonads 2 Gy
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Number of patientsSexe Male 346Female 260Age <18 2218-30 3831-50 13051-70 320>71 96Regional site of disease CNS 39Head and Neck 196Thorax and Chest wall 79Abdomen 45Pelvis 123Bone and Soft tissue 109Multiple sites 15Treatment intent Curative 531Palliative 75Surgery Pre-operative RT 33Post-operative RT 228No surgery 345Chemotherapy Adjuvant CT alone 128Concomitant CT alone 102Neoadjuvant and Concomitant CT 73
No CT 303Re-irradiation Yes 78No 528
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Acute toxicity Chronic toxicity
grade 3 grade 4 grade 5 grade 3
CNS 0 1 0 0
Head and Neck 38 1 1 2
Thorax and Chest wall 2 0 0 2
Abdomen 4 0 0 1
Pelvis 14 0 0 3
Bone and Soft tissue 3 0 0 0
Multiple sites 5 0 0 0
Total 66 2 1 8
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Tomothérapie - ORLDonnées de la littérature
Van Vulpen et al. Int J Radiat Oncol Biol Phys 2005; 62:1353-1539
5 oropharynx Comparaison dosimétrique : RCMI step and shout – Tomo 69 Gy
Dose moyenne parotides : Tomo 24 Gy RCMI 30 Gy
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Tomothérapie - ORLDonnées de la littérature
Fiorino et al. Radiother Oncol 2006; 78:276-282
3 oropharynx, 1 hypopharynx, 1 larynx Comparaison dosimétrique : RCMI dynamique – Tomo
PTV1 54 Gy
Tomo RCMI
PTV1 V95%Parotides dose moyMoelle (dose max)
96,2 %20,8 Gy24,5 Gy
89,6 %26,3 Gy31,6 Gy
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Craniospinal irradiation
DOSIMETRIC DATA
Organs Mean dose CS-TOMO
Mean dose CS-RT
Mean dose ratio
PTV brain 35.8 37.3 1.04
PTV spine 35.9 38.1 1.06
Parotid 10.4 20.1 1.93
Thyroid 9.7 23.2 2.39
Esophagus 9.8 32.2 3.29
Heart 6.4 14.6 2.27
Bowel 9.0 11.6 1.29
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Mesothelioma Post operative hemithoracic irradiation
PTV = hemithorax + scar: 50 Gy+/- residual tumor: 4 Gy
OAR: heartkidneysliverlung+++ V20 < 7% (Rice IJROBP 2007; 69:350-357)
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Whole ventricular irradiationPediatric germ cell tumors
Supiot et al, ASTRO 2008
Objective: Dosimetric comparison 2 fields conformal RT 5 fields conformal RT 5 fields IMRT 24 Gy/12 f (excluding tumor boost) Helical IMRT
Methods 6 patients volume
• PTV = CTV ventricles + 5mm +CTV tumor
+ 2mm
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conformal 2 fields
conformal 5 fields
IMRT 5 fields
Helical IMRT
p (two-ways
anova)chiasm Mean
dose23.0 Gy 23.1 22.1 17.8 0.025
Temporal lobes
Mean dose
21.5 Gy 19.6 Gy 17.9 Gy 16.5 Gy <0.0001
pituitary Mean Dose
21.9 Gy 22.6 Gy 21.1 Gy 14.3 Gy 0.0157
Brain stem
Mean Dose
19.6 Gy 20.2 Gy 21.9 Gy 17.6 Gy 0.15
Whole ventricular irradiation
Centre de Lutte Contre le Cancer–Nantes Atlantique– Low doses and IMRT: V2Gy
Conformal 2 fields
Conformal 5 fields
IMRT 5 fields
Helical IMRT
p
Face 2Gy 31% 90% 91% 100% <0.0001
Whole ventricular irradiation: 5 children
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TBIQuestions
Organes à protéger ?
Débit de dose : Tomo = 6-8 Gy / min Classique = 15-20 cGy /mn
Centre de Lutte Contre le Cancer–Nantes Atlantique–Irradiation médullaire totale (IMT)
Wong et al, biology of blood and marrow transplantation, 12:306-315, 2006
Étude dosimétrique
Organes IMT 10 Gy IMT 20 Gy ICT conventionnelle
Tomo Tomo 12 Gy
Poumons 4,3 6,8 8,8
Foie 6 8,7 12,4
Reins 5,6 8,7 12,2
Cœur 6,2 6,4 12,1
Thyroïde 3,7 4,9 12,1
Cristallins 1,5 1,9 11,3
Parotides 3,9 4,8 11,8
Centre de Lutte Contre le Cancer–Nantes Atlantique– IMT
Wong JY et al, IJROBP; 73:273-279, 2009
MM stades I – III répondeurs ou stables après chimio
Melphalan - CSP IMT – CSP : Phase I 13 patients : 10, 12, 14, 16 Gy (2 Gy x 2/j) Toxicité grade 1 – 2 : vomissement, mucite,
fatigue, diarrhée Toxicité grade 3 – 4 : 0
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Fig. 1. Sample treatment plans for the same patient with either (a) helical tomotherapy or (b) topotherapy (static fields). The following isodose lines are displayed: 20 Gy, 30 Gy, 40 Gy, 50.4 Gy (prescription dose) and 52.9 Gy (105% of prescription dose). The dose prescription was to the V95%.
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Fig. 2. Dose–volume histograms for the same patient treated with either (a) helical tomotherapy or (b) topotherapy (static fields).
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15 – 23 pts/J 8 – 10h/J
Temps d’irradiation
Loc. Moyenne (mn)
Extrêmes (mn)
ORL 7 3.6 - 11.5
SNC 4.3 2.5 - 15.2
Thorax 7 4.5 - 7.5
Abdomen 9.7 5.9 - 11.7
Pelvis 5.7 2.4 - 13.4
Os-tissus mous
6.7 2.9 - 12.9
Centre de Lutte Contre le Cancer–Nantes Atlantique– Temps d’irradiation
Bauman Médiane : 6mn (2-68)
N : 60
Sterzing Moyenne : 10.7mn (6.8 – 46.4mn)
N: 150
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Thomothérapie versus Arcthérapie dynamique
Evaluation médico-économique Tomo vs Rapid Arc vs VMAT Objectif principal
Différentiel de coûts
Objectifs secondaires Impact de l’apprentissage Toxicité Contrôle local, SSR, SG Distribution de dose
Etude ORL: début 2010 Etude pelvis : (prostate, col utérin, canal anal avec
RT gg) : mi 2010