VOLUMES-CIBLES Cancer Bronchique Non-à-Petites Cellules

VOLUMES-CIBLES Cancer Bronchique Non-à-Petites Cellules Philippe GIRAUD, Nicolas POUREL, Vincent SERVOIS Romainville, le 29 septembre 2011 1

Radiothérapie et cancer du poumon La dosimétrie des cancers bronchiques est particulièrement difficile en raison : De De De De l importance du volume tumoral et ganglionnaire la proximité immédiate des organes critiques la mobilité des organes intra-thoraciques la prise en compte des hétérogénéités tissulaires 2

Radiothérapie et cancer du poumon Comment délivrer une dose standard(60-70 Gy) à proximité immédiate : De Du De Du Du la moelle Dmax = 45 Gy poumon Dmoy<20 Gy ou V20<35% l œsophage L50? Dmax = 62 Gy? cœur plexus brachial Sans altérer la qualité de vie pendant et après le traitement? 3

ATELIER DE RADIOTHERAPIE Les pré-requis Connaître le GTV Du GTV au PTV En pratique 4

ATELIER DE RADIOTHERAPIE Les pré-requis Connaître le GTV Du GTV au PTV En pratique 5

Les Prérequis Publications de référence ICRU 62 Recommandations HAS Guide des procédures SFRO - 2007 Recommandations groupes coopérateurs : EORTC / IFCT GFPC / SWOG 6

Définition des volumes cibles Evolution des concepts Rapport ICRU 62 Notion d ITV Prise en compte de la mobilité tumorale De Ruysscher et al JCO 2010 ; 28 : 5301-10 Reco. de l EORTC Chaque centre doit évaluer ses propres marges 7

Les pré-requis Bilan d extension optimal 4 éléments cardinaux Biopsie Scanner spiralé injecté TEP (idéalement fusionnée à une acquisition TDM) Endoscopie 8

Les Pré-requis Précision et reproductibilité Contrôle du positionnement par coque thermoformée individuelle Contrôle du positionnement du malade par imagerie portale hebdomadaire réduction de l erreur systématique Contrôle des mouvements internes et de la respiration Contrôle de l iso-centre des faisceaux par imagerie portale ou embarquée réduction de l erreur aléatoire 9

Les pré-requis Simulo-scanner Intérêt du scanner hélicoïdal haute définition Opacification vasculaire et oesophagienne Fenêtres médiastinale et parenchymateuse Coupes jointives de 3 mm d'épaisseur sur l'ensemble du thorax (~100 coupes) meilleure définition tumorale meilleure image radio reconstruite (DRR) calcul du volume pulmonaire total (DVH, NTCP) Bilan loco-régional juste avant la RT +++ 10

Les pré-requis Simulo-scanner 11

Les Pré-requis Imagerie portale Contrôles off-line : Les 3 1ères séances puis 1x/sem. réduction de l erreur Systématique 12

Les Pré-requis Imagerie embarquée Contrôles on-line : A chaque séance réduction de l erreur Aléatoire 13

Les Pré-requis Système d asservissement à la respiration (BIP*) 14 * : Blocage Inspiratoire Profond

Les Pré-requis Système d asservissement à la respiration (gating) 15

Les Pré-requis Coque thermoformée individuelle réduction de l erreur systématique 16

Les pré-requis Equipement du plateau technique 2 éléments standards (HAS) Simuloscanner (+/- injecté) Imagerie de contrôle 1 élément recommandé (EORTC) Système d asservissement à la respiration Non valorisé par notre système de soin! 1 élément optionnel (discuté ) Système de contention externe 17

ATELIER DE RADIOTHERAPIE Les pré-requis Connaître le GTV Du GTV au PTV En pratique 18

ATELIER DE RADIOTHERAPIE Les pré-requis Connaître le GTV Du GTV au PTV En pratique 19

Connaître le GTV Il est nécessaire de définir avec précision Les extensions pariétales (TDM+/-IRM) Les extensions médiastinales (TEP-TDM fusion) Les extensions endobronchiques (endoscopie) Il est nécessaire de distinguer du volume cible tumoral Les phénomènes inflammatoires péritumoraux Les atélectasies (TEP-TDM fusion) 20

Extensions infracliniques Giraud et al, IJROBP 2000 GTV CTV : 6 8 mm 21

Extensions parenchymateuses Seminars in radiation oncology, 2004 22

Connaître le GTV Extensions parenchymateuses Recommandations EORTC J Clin Oncol 2010 ; 28 : 5301-10 W=1600 L=-600 W=400 L=20 23

Connaître le GTV Extensions ganglionnaires Recommandations EORTC J Clin Oncol 2010 ; 28 : 5301-10 Intérêt majeur du FDG dans l identification des atteintes ganglionnaires hilaires et médiastinales Inclure en principe dans le volume cible ganglionnaire toute adénopathie dont le diamètre minimum est supérieur à 10 mm Pas d irradiation ganglionnaire prophylactique (cf. infra) Le GTV-N comporte les ADP désignées par la TEP mais contourée sur l image anatomique corresppondate 24

PET/CT versus CT 25

PET/CT versus CT Vanuytsel Radiother Oncol 2000 ; 55 : 317-24. Evaluation de l impact de la TEP-TDM 105 patients, CBNPC Stade selon la TDM N0 N1 N2 N3 : : : : 5 pts. 6 pts. 56 pts. 6 pts. Réalisation d une étude dosimétrique basée sur TDM et sur TDM + PET-TDM Comparaison avec les résultats du curage ganglionnaire chirurgical 26

PET/CT versus CT Vanuytsel Radiother Oncol 2000 ; 55 : 317-24. Comparaison des résultats d analyse histologique ganglionnaire (TDM vs TEP-TDM vs chirurgie) Analyse histologique N (chirurgie) Bénin (n*) Malin (n*) PET - 839 20 PET + 6 27 PET - 40 5 PET + 14 37 Total 899 89 Non suspect (TDM) Suspect (TDM) * : sites ganglionnaires analysés, classification de Naruke 27

PET/CT versus CT Vanuytsel Radiother Oncol 2000 ; 55 : 317-24. Comparaison des résultats d analyse histologique ganglionnaire (TDM vs TEP-TDM vs chirurgie) Analyse histologique N (chirurgie) Bénin (n*) Malin (n*) PET - 839 20 PET + 6 27 PET - 40 5 PET + 14 37 Total 899 89 Non suspect (TDM) Suspect (TDM) PET-scan : met en évidence des N envahis que le scanner ne suspecte pas mais n est pas infaillible 28

PET/CT versus CT Vanuytsel Radiother Oncol 2000 ; 55 : 317-24. Comparaison des résultats d analyse histologique ganglionnaire (TDM vs TEP-TDM vs chirurgie) Analyse histologique N (chirurgie) Bénin (n*) Malin (n*) PET - 839 20 PET + 6 27 PET - 40 5 PET + 14 37 Total 899 89 Non suspect (TDM) Suspect (TDM) PET SCAN : permet de réduire le volume N irradié rarement, le surévalue 29

PET/CT versus CT Vanuytsel Radiother Oncol 2000 ; 55 : 317-24. Comparaison entre : GTV défini par CT-Scan GTV défini par CT+PET-Scan Chirurgie (référence) Pour 73 pts positifs pour N (CT+PET-Scan) Tx de couverture avec CT-Scan : 75% Tx de couverture avec CT+PET-Scan : 89% p=0,005 30

PET/CT versus CT Vanuytsel Radiother Oncol 2000 ; 55 : 317-24. Comparaison entre : GTV défini par CT-Scan GTV défini par CT+PET-Scan Chirurgie (référence) Pour 45 pts (62%) : modification du volume traité par l utilisation du PET-Scan Pour 10 pts : réduction du PTV de 29% et de la V20 de 27% en moyenne (p=0,001) 31

PET/CT versus CT Essai PET-START : intérêt du TEP-TDM pour le traitement des CBNPC de stade III Phase III, n=310 pts., TTT par radio et chimiothérapie, suivi médian 17 mois Replanification avec TEP-TDM versus planification avec TDM seul Patients ayant reçu la RT : 118 (78%) dans le bras TEP versus 146 (92%) dans le bras TDM Survie Globale TEP-TDM TDM À 2 ans 47% 39% HR = 0,81, IC95% [0,6-1,0] 1,0 HR ajusté = 0.78 (95% CI, 0.57 à 1.05) 0,75 PET-CT a b lo g ie rv u S 0,5 Std-CT 0,25 SG 2 ans -PET/CT: 47% -CT: 39% 0 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 Mois depuis randomisation 20 22 24 PET/CT ~ 20 mois CT ~ 16 mois Ung Y. et al. ASCO 2011. Abstract 7518 32

PET/CT versus CT Essai PET-START : intérêt du TEP-TDM pour le traitement des CBNPC de stade III Facteur prédictif (survie) Analyse multivariée pour l ensemble des patients HR [IC 95%] Pour l ensemble des patients Stade IIIA vs IIIB 1,53 [1,13-2,06] PS ECOG 1,71 [1,34-2,18] (par unité) Pour les patients ayant eu un TEP-TDM Stade IIIA vs IIIB 1,91 [1,20-3,05] SUV 1,28 [1,02-1,59] (par 10 unités) Survie globale par 1,0 quartile (SUV) SUV 8.3 0,75 8.3 < SUV 11.1 a b lo g ie rv u S 0,5 11.1 < SUV 16.1 0,25 SUV > 16.1 0 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 Mois depuis randomisation 20 22 24 Ung Y. et al. ASCO 2011. Abstract 7518 33

Connaître le GTV Messages-clés 1. Contourage en double-fenêtrage (médiastinal puis parenchymateux) 2. PET-SCAN indispensable (à lire conjointement avec le Médecin Nucléaire) 3. Gare aux extensions muqueuses vers les grosses bronches (CR endoscopie) 4. Ne pas confondre GTV et CTV les limites du GTV sont les mieux connues en 2012 34

ATELIER DE RADIOTHERAPIE Les pré-requis Connaître le GTV Du GTV au PTV En pratique 35

ATELIER DE RADIOTHERAPIE Les pré-requis Connaître le GTV Du GTV au PTV En pratique 36

Du GTV au PTV Evolution des concepts Rapport ICRU 62 Notion d ITV Prise en compte de la mobilité tumorale De Ruysscher et al JCO 2010 ; 28 : 5301-10 Reco. de l EORTC Chaque centre doit évaluer ses propres marges 37

Du GTV au PTV Evolution des concepts Graham et al, 1999 Irradiation prophylactique (PTV1) Complément sur le volume tumoral visible (PTV2) Yuan et al, 2007 Pas d irradiation prophylactique La plus forte dose possible sur le volume tumoral visible (PTV) 38

Du GTV au PTV Chaque mm compte! Diamètre 80 60 40 CC 20 0 5 10 15 50 mm + 5 mm + 10 mm + 15 mm Volume 65 87 113 144 Poumon sain cc cc cc cc +22 cc +48 cc +79 cc + 8,7 mm* 100 cc +35 cc * : somme quadratique (5²+5²+5²) 39

Du GTV au PTV Extensions infracliniques Giraud et al, IJROBP 2000 GTV CTV : 6 8 mm 40

Du GTV au PTV Extensions ganglionnaires Intérêt majeur du FDG dans l identification des atteintes ganglionnaires hilaires et médiastinales Inclure en principe dans le volume cible (GTV) ganglionnaire toute adénopathie dont le diamètre minimum est supérieur à 10 mm Faut-il irradier de principe les territoires ganglionnaires non envahis macroscopiquement? 41

Du GTV au PTV Irradiation prophylactique médiastinale ou pas? Peut-on supprimer l irradiation prophylactique des territoires non envahis et se limiter à l irradiation des territoires macroscopiquement atteints? 42

Du GTV au CTV Extensions ganglionnaires 43

Du GTV au PTV Évolution des volumes-cibles 44

Elective nodal irradiation in the treatment of non small-cell lung cancer with threedimensional conformal radiation therapy Rosenzweig et al, IJROBP 2001 Phase II, escalade de dose GTV limité à T et N>15 mm petit axe ou biopsié+ N = 171 (st. I-III), suivi méd.: 21 m. Récidives N isolées : 11 pts (6,4%) Délai méd.: 4 m. [1-19] SSR N 2 ans : 91% SSR T 2 ans : 38% SSR N/T 2 a. : 85% 45

Dose-escalation in NSCLC using three-dimensional conformal radiation therapy: Update of a phase I trial Hayman et al, JCO 2001 Phase I, escalade de dose, +CT d induction (PNx2) st. III GTV limité à T et N>10 mm petit axe ou biopsié+ N = 104 (st. I-III), suivi méd.: 9,4 m. Récidives N hors PTV : isolées: +méta.: +local+méta.: 6% 0% 4% 2% Récidives dans PTV : Isolées: +méta: +local+méta.: 44% 34% 8% 2% 46

High-dose radiation improved local tumor control and overall survival in patients with inoperable/unresectable NSCLC: long-term study of a radiation dose escalation study Kong et al, IJROBP 2005 Phase I, escalade de dose, +CT d induction (PNx2) st. III GTV limité à T et N>10 mm petit axe ou biopsié+ N = 106 (st. I-III), suivi méd.: 102,7 m. Récidives: n=89 pts. Local: Régional: Méta: Local+Régional: Local+Méta: 37% 0% 46% 6% 11% Fig.2. Patterns of failure or initial tumor progression 11% 6% 37% Local Distant Local+Regional Local+Distant 46% 47

Can elective nodal irradiation be omitted in stage III NSCLC? Analysis of recurrences in a phase II study of induction chemotherapy and involved-field radiotherapy Senan et al, IJROBP 2002 Phase II, CT d induction (2-4 cy.) RT 70 Gy GTV limité à T et N>10 mm petit axe (pré-ct) N = 42 (st. IIIA/B), suivi méd.: 16 m. Récidive Pts. % Aucun 15 35 In-field 12 7 3 1 1 28 Méta exclusivement 8 19 Intra-T. ( out-offield ) 6* 14 Non évaluable 1 4 Exclusivement & pleural/paroi T. &N Intra et extra-t. *dont 2 sus-claviculaires Table 3. Patterns of failure in 42 patients who were treated 50 Gy+ 4% 14% 35% None In-field Distant only 19% Out of field NA 28% 48

Omettre l irradiation médiastinale prophylactique L irradiation involved-field est acceptable 1. Risque de récidive local >> régional 2. Effet de la chimiothérapie systémique 3. Ganglions médiastinaux à proximité du GTV reçoivent souvent une dose significative 4. Amélioration de la définition du GTV à l aide du CTSCAN + PET-CT Essai randomisé (Yuan et al) Involved-Field (IF) versus Elective Nodal Irradiation (ENI) 49

Three-dimensional conformal involved-field radiotherapy for stage III NSCLC Yuan et al, ASCO 2006, abstr. 7044 50

Three-dimensional conformal involved-field radiotherapy for stage III NSCLC Yuan et al, Am J Clin Oncol 2007; 30(3) : 239-44 n=200 pts. Taux de Réponse C. Local à 5 ans Risque de pneumopathie ENI 79% 36% 29% IF 90% 51% 17% p=0,032 p=0,032 p=ns ENI : Elective-Nodal Irradiation, IF : Involved-Field 51

Three-dimensional conformal involved-field radiotherapy for stage III NSCLC Yuan et al, Am J Clin Oncol 2007 ; 30(3) : 239-44 N=200 pts. Survie globale 1 an Survie globale 2 ans Survie globale 5 ans ENI 60,4% 25,6% 18,3% IF 69,9% 39,4% 25,1% p=ns p=0,048 p=ns ENI : Elective-Nodal Irradiation, IF : Involved-Field 52

Du GTV au PTV Et l ITV? Notion d ITV Permet de tenir compte de la mobilité tumorale (ICRU62) «vient» entre le CTV et le PTV Systèmes RAR Blocage inspiratoire : ITV = CTV Gating : contourage sur scan-4d Recommandé (EORTC) 53

Du GTV au PTV Et l ITV? Systèmes RAR Blocage inspiratoire : ITV = CTV Participation active du patient 54

Du GTV au PTV Détermination de l ITV Acquisitions scanners multiples En fonction du cycle respiratoire découpé en 10 phases Phase 0 = inspiration max., Phase 50 = expiration max. Sélection de deux acquisitions pertinentes et contourage de 2 GTV (par ex. GTV 0 et GTV 50). Ajouter des marges pour créer les CTV correspondants Expansion automatique pour obtenir l ITV Comparaison avec la MIP pour vérifier la cohérence 55

Du GTV au PTV Détermination de l ITV 56

Du GTV au PTV Détermination de l ITV FB BH FB : respiration libre BH : inspiration bloquée Cancer du Poumon 57

Du GTV au PTV Détermination de l ITV GTV sur CT0 et CT50 ITV obtenu par fusion des images 58

Du GTV au PTV Détermination de l ITV / ITV obtenus par fusion des images Comparaison avec MIP* 59

Du GTV au PTV Positionnement du patient Entre l ITV et le PTV Propre à chaque centre Moyens de contentions Stratégies novatrices Imagerie embarquée Ordre de grandeur 5 à 10 mm 60

Du GTV au PTV Messages-clés 1. Penser aux extensions microscopiques parenchymateuses et médiastinales 2. Maîtriser un système de RAR 3. Connaître les incertitudes de positionnement propres à son centre 4. Addition des marges par somme quadratique du GTV au PTV les limites des CTV/ITV sont mal connues en 2012 61

ATELIER DE RADIOTHERAPIE Les pré-requis Connaître le GTV Du GTV au PTV En pratique 62

ATELIER DE RADIOTHERAPIE Les pré-requis Connaître le GTV Du GTV au PTV En pratique 63

Essai de rationalisation du contourage GTV basé sur endoscopie, scanner et PETSCAN CTV/ITV déterminés à l aide d un système RAR PTV obtenu par 2 méthodes Expansion automatique autour du GTV (1 à 1,5 cm) ou Par addition successives de marges (GTV CTV/ITV PTV) 64

Essai de rationalisation du contourage Méthode GTV CTV/ITV PTV EORTC/IFCT Endo/Scan/PET +0,5 cm +0,5 à 1,0 cm SWOG/GFPC Endo/Scan/PET +1,0 à 1,5 cm 65

Essai de rationalisation du contourage La méthode la plus simple est-elle la moins légitime? Résultats publiés avec une expansion automatique PTV = GTV + 1,0-1,5 cm Survie globale Survie médiane SWOG 9019 SWOG 9504 SWOG 0023 GFPC 0503 17% à 5 ans 29% à 5 ans - - 15 mois 26 mois 35 mois* 20 mois * : Bras Placebo 66

En pratique PTV = GTV + 1,0 cm (réalisé par notre interne) 67

En pratique Recommandations EORTC (réalisé par notre interne) 68

En pratique Contours de l orateur (auparavant) 69

En pratique En volume Méthode PTV Commentaire SWOG / GFPC 782 cm3 PTV = GTV + 1 cm EORTC / IFCT 791 cm3 GTV T en N contourés séparément CTV = GTV + 5mm PTV = CTV + 5-10 mm Orateur 791 cm3 Avec correction manuelle Peu de différence in fine Penser à corriger les contours aberrants! 70

En pratique Messages-clés Contourer tout ce qui est pathologique et uniquement ce qui est pathologique Tumeur en double-fenêtrage Adénopathie > 10 mm de petit axe Tout foyer hyperfixant le FDG, désigné comme significatif par le Medecin Nucléaire Résister à la tentation d ajouter des marges par automatisme (rôle du subconscient?) Evaluer les marges adaptées à sa pratique (CTV PTV) 71

Intérêt du 2nd scanner dosimétrique? Adaptation de la taille des champs à la réduction du volume tumorale? Épargne poumon et oesophage GTV = 301 cc GTV = 128 cc après 30 Gy Cancer du Poumon 72

Adaptation balistique Portes d entrée : idem 0 270 0 270 73

Adaptation balistique Portes d entrée : idem Une clé pour l avenir : l imagerie embarquée! Réduction des marges pour le PTV Radiothérapie adaptative 74

Intra-patient variability of tumor volume and tumor motion during conventionally fractionated radiotherapy for locally advanced NSCLC: a prospective cliniqcal study BOSMANS et al, IJROBP 2006 N=23, st II-III Traitement : CT d induction(pgx3) RT bifrac. : 54-79,2 Gy (1,8 Gyx2/j.) Contraintes : 95% D. 100%PTV DMP<19Gy Dmax Moëlle<54Gy Comparaison entre : Volume tumoral initial (CT-SCAN+PET-CT) Volume à 1 semaine de RT (18 Gy) Volume à 2 sem. (36 Gy) 75

Intra-patient variability of tumor volume and tumor motion during conventionally fractionated radiotherapy for locally advanced NSCLC: a prospective clinical study BOSMANS et al, IJROBP 2006 Résultats : variation entre vol. PTV initial et à la 2ème semaine Pts (n) Pts (%) Réduction > 30% 3 13 Augmentation > 30% 4 17 16 70 Stable 76

VOLUMES-CIBLES Cancer Bronchique Non-à-Petites Cellules Philippe GIRAUD, Nicolas POUREL, Vincent SERVOIS Romainville, le 29 septembre 2011 Remerciements : François Reboul, Robin Garcia, Cécile Cauvin, Denise Chastel 77