M. Cuinet, A. Guyennon, B. Richioud, L. Claude Centre Léon Bérard LYON JFR 2011
Rôle de l étude Evaluer la faisabilité, l efficacité et les complications de l implantation de grains fiduciaires pour le traitement des lésions malignes hépatiques et surrénaliennes par cybernife
Principe Le système Cybernife est un robot médicalisé inventé par John R. Adler qui permet d effectuer divers traitements de radiothérapie à l aide de faisceaux de rayonnement à fortes doses. Il s'agit d'une technique où de multiples faisceaux de rayonnement convergent avec une grande précision vers la tumeur tout en minimisant l'impact sur les tissus environnants sains.
Principe L'association des techniques de guidage par imagerie médicale et de la robotique assistée par ordinateur permet de détecter, suivre et corriger les déplacements de la tumeur et les mouvements du patient tout au long du traitement avec une exactitude submillimétrique.
Source de RX Accélérateur linéaire camera ROBOT table Détecteur image au sol
Le système Cybernife fait appel à un accélérateur linéaire, monté sur un bras robotisé, pour produire des faisceaux de rayonnement destructeurs à très haute énergie.
Le bras manipulateur, avec 6 axes de mouvement, est conçu pour bouger et diriger la partie accélératrice avec un haut degré de précision (inférieur au millimètre) et de répétitivité, assurant une irradiation possible dans toutes les directions. De plus, le temps de réponse rapide du bras de robot permet de cibler les tumeurs qui bougent avec la respiration en temps réel.
12 collimateurs circulaires (5 à 60 mm) Changement possible en cours de traitement
Table de traitement robotisée également, elle permet 6 degrés de mouvement, réduisant le temps de mise en place et permettant des traitements plus rapides. A3
Le système Cybernife emploie deux caméras à rayons X installées au plafond pour guider l imagerie en «temps réel» et corriger instantanément l ajustement en réponse aux légers mouvements du corps. Ces cameras génèrent les images permettant de détecter les repères de la tumeur (os ou marqueurs radio opaques implantés) Ces 2 sources de rayons X ont des faisceaux orthogonaux orientés à 45 par rapport au patient en regard 2 détecteurs au sol (silicone amorphe)
Tracking respiratoire Synchrony Respiratory Tracking System synchronise continuellement le faisceau délivré aux mouvements éventuels de la tumeur lors de la respiration. Ce système est composé d'un gilet porté par le patient sur lequel sont disposés 3 émetteurs IR et d'un capteur mural fixe permettant de suivre les mouvements respiratoires.
Etapes de la procédure Placement des fiduciaires Imagerie et positionnement du patient Planification Traitement Suivi
Placement des fiduciaires identique à toute procédure de biopsie percutanée, guidée par le scanner ou l échographie Information et consentement du patient Vérifier le bilan d hémostase Positionnement du patient variable selon le siège de la lésion : décubitus, pro cubitus, décubitus latéral Scanner diagnostique pour repérer la lésion avec injection de contraste pour repérer les structures vasculaires Asepsie cutanée Anesthésie locale avec parfois utilisation du kalinox Deux cas réalisés sous hypnose plus facilement (formation d une manipulatrice)
Placement des fiduciaires Positionnement possible sous échographie pour le foie Acquisition TDM de contrôle après chaque largage de grain pour optimiser le placement des suivants. Acquisition de contrôle en fin de procédure pour rechercher les complications. Possibilités de reformations MPR sagittale et coronale, MIP, VR pour fournir au radiothérapeute la cartographie des grains.
Placement des fiduciaires Ces marqueurs sont nécessaires pour les tumeurs des parties molles non fixées à l os 3 à 5 grains d or répartis dans et à la périphérie de la tumeur Espacés de 2 cm et à 5 cm au plus de la cible Répartis dans un champ de 20 cm au plus Angle de plus de 15 entre les grains Grains non colinéaires pour pouvoir être détectés par le système radiographique Faire un scanner une semaine après la pose des marqueurs pour s assurer de l absence de migration secondaire.
Grains d or utilisés grains d or pour les tissus mous : 1,2 x 3 mm, aiguille 17G x 20 cm (www.civco.com) Exemple de marqueurs : surface traitée pour prévenir les migrations
Imagerie Précédent le traitement avec le système Cyberknife, une imagerie acquise en 3D est réalisée afin de déterminer la taille, la forme et la localisation de la tumeur. Le processus démarre avec un scanner haute résolution standard, ou certaines tumeurs avec d'autres techniques, tel que IRM, angiographie ou TEP, peuvent être également utilisés. Le Cyberknife intègre les scans et autres imageries dans le processus de prétraitement.
Planification Après l'imagerie, les images sont transférées sur la station de planification de traitement CyberKnife, où le physicien (ou le médecin), identifie la taille exacte, forme et localisation de la tumeur, et les zones saines à éviter.
Les physiciens, ou médecins peuvent alors générer un plan de traitement en indiquant la dose désirée au niveau de la tumeur en épargnant les tissus sains. Le système de planification de traitement détermine automatiquement, le nombre, la durée et les angles des différents faisceaux. Le patient est immobilisé dans une coque gonflable Identification et sélection des grains d or Modélisation de la respiration
Traitement Durant le traitement le patient est positionné sur la table qui est automatiquement replacée dans la position de traitement. L'anesthésie n'est pas nécessaire, car le traitement est non douloureux et non invasif. Celui ci dure de 30 à 90 minutes, durant lequel 100 à 200 faisceaux sont administrés dans différentes directions toutes les 10 à 15 secondes. Avant chaque faisceau, le système peut réaliser à la demande une imagerie X à l aide des 2 sources de rayons X et de 2 détecteurs au sol et la comparer au CT original. Cette image permet de guider les faisceaux et corrige les mouvements éventuels du patient pour assurer un ciblage précis. Le traitement des patients à l'aide du CyberKnife peut se faire en une ou plusieurs fractions (en général 2-5).
Evaluer la faisabilité, l efficacité et les complications de l implantation de grains fiduciaires pour le traitement des lésions malignes hépatiques et surrénaliennes par cyberknife
15 patients inopérables traités par Cyberknife 11 lésions hépatiques et 4 surrénaliennes métastases : colon (6), poumon (4),sein (1),rein(2),mélanome(1) Primitive : hépato carcinome 1 Taille des lésions : 25 mm à 7 cm De Septembre 2010 à Juin 2011 Décision de traitement prise en réunion de concertation pluridisciplinaire
Dans 9 cas: 4 fiduciaires mis en place Dans 1 cas: 5 fiduciaires Dans 5 cas: 3 fiduciaires positionnés (difficultés : localisation de la tumeur, douleur du patient, apprentissage)
Dans 1 cas : 1 seul utilisable donc trackage sur vertèbres Dans 6 cas: 2 utilisables seulement Dans 6 cas: 3 utilisables donc trackage sur ces 3 grains Dans 1 cas :4 utilisables sur 4 Dans 1 cas décès avant planification autre cause
Distance entre les grains: 6 à 43 mm Distance de la lésion :de 0 ( dans la lésion) à 25 mm ( 2 cas à 50 et 70mm) Angle entre les grains: angulation souvent insuffisante entre deux grains sur 3 (voir tableau : exemple 22,33,121 ) Utilisation de 4 fiduciaires doubles dont un des grains a été largué ( le deuxième) dans les parties molles sous cutanées donc non utilisables dans 3 cas. Pas de migration secondaire
Complications 3 pneumothorax minimes ayant régressé spontanément (ponction surrénale) 2 hématomes sous capsulaires résolus spontanément ( ponction itérative du foie)
Tableau récapitulatif Age /primitif / organe /anesth /nbre /nombre grains / dist grains / angle / Repérage /complication/migration/complicat lésion lésion
Vue sagittale Vue coronale Insertion de 4 fiduciaires sous scanner
Traitement : 45 Gy en 3 fractions de 15 Gy en photons X de 6 MV du 1 au 6/06/11
Comparaison du TDM de départ et IRM post cyberknife Nette régression Lésion résiduelle centimétrique 02/02/201 1 SURVEILLANCE 11/08/2011
Femme de 45 ans Cancer du sein métastatique T4N0M0 pris en charge en 2003 Métastases osseuses stables métastase hépatique unique localisée dans le foie gauche 22 x 20 mm Contre indication en radiofréquence Décision RCP Cyberknife
Pose des fiduciaires et reconstructions planification
TRACKER SUR LES 4 FIDUCIAIRES tous utilisables irradiation en condition stéréotaxique au niveau de la lésion hépatique de 7,5 Gy en 5 fractions, de 5,5 Gy en X6 entre le 26 juillet et le 4 août 2011. Pas de résultat ce jour
Patiente de 42 ans Lobectomie supérieure gauche en 2010 ypt2 N1 Métastase segment I Cyberknife Pose de fiduciaires très difficile patiente très stressée Fiduciaires trop proches non utilisables spine-tracking au CYBERKNIFE en 3 fractions entre le 20/04/11 et le 29/04/11.
Fiduciaires trop proches non utilisables Spine - tracking au CYBERKNIFE en 3 fractions entre le 20/04/11 et le 29/04/11
Résultat : diminution de la lésion Avant cyberknife Après cyberknife
Homme de 62 ans néphrectomie G mai 2010 apparition métastase surrénalienne D en oct. 2010 mesurée à 28/25/29 mm confirmée à la biopsie Tions indication de cyberknife 3 fractions 15 grays entre le14 et le 24/01/11 3 fiduciaires sur 4 utilisés 1 trop près
Après une courbe d apprentissage et la revue de ces 15 cas on admet : Que l anesthésie locale est parfois insuffisante en raison des ponctions itératives chez des patients au long passé oncologique ; Qu il ne faut pas hésiter à prémédiquer et utiliser d autres techniques associées : kalinox, hypnose. Qu il faut acquérir la maitrise du largage des doubles fiduciaires en vérifiant bien après chaque pose par une coupe TDM. que les aiguilles doubles peuvent être utilisées pour éviter de multiplier les ponctions et réduire le risque hémorragique mais leur largage souvent sur le même plan est à vérifier.
Ne pas chercher absolument à mettre les fiduciaires dans la lésion, ne pas hésiter à les positionner en périphérie Espacer suffisamment les grains d or. Bien se repérer sous scanner et ne pas hésiter à faire des reconstructions MPR. Ne pas piquer parallèlement aux sources de RX du cybernife. 3 Fiduciaires bien placés suffisent avec des angles de plus de 15 degrés entre eux avec une distance de plus de 2 cm entre eux et à moins de 5 cm de la lésion.
Conclusion La mise en place percutanée sous guidage radiologique de repères pour la radiothérapie peut être complexe en raison de la localisation des lésions cibles et en raison de la répétition des ponctions nécessaires à leur pose malgré l'utilisation d'aiguilles dédiées à double largage. L'anesthésie locale efficace et la surveillance du patient sont donc impératives ainsi qu'un apprentissage de la procédure. Cette nouvelle activité a également permis un rapprochement et de développer une coopération entre le service de radiologie et de radiothérapie et de discuter en amont de cette pose sur la meilleure stratégie thérapeutique pour le patient.