Impact van MRI informatie op de bestraling van oligo-lymfekliermetastasen Dr. ir. Petra Kroon-van Loon Themadag Catharina ziekenhuis, 30 maart 2017 Outline • Huidige behandelingsrichtlijn UMCU • Klinische ervaringen UMCU • Reflectie behandelingsrichtlijn UMCU • Potentieel van MRI gestuurde behandeling • Visie impact MRI op behandeling Huidige behandelingsrichtlijn UMCU Doelgroep: Alle patiënten met een (verdenking op) oligo-lymfogeen gemetastaseerde maligniteit die in maximaal 3 doelgebieden opgenomen kunnen worden. Doelstellingen: • Lokale controle • Uitstel van systemische therapie of als alternatief op resectie aangedane klier(en) Inclusie criteria: • Verwachte levensduur van > 6 maanden • Radiologisch of PA-bewezen lymfekliermetastasen • Primaire tumor onder controle is of in opzet curatief behandeld gaat worden • Diagnostische PET-CT scan (m.u.v. niercelcarcinoom) Huidige behandelingsrichtlijn UMCU Positionering en fixatiemiddelen: Hals (supraclav) + axilla 5-punts masker met individuele base en vacuümschouderkussen (hoofd in neutrale stand), armen langs het lichaam Intrathoracaal Vacuümmatras, armen omhoog in hoefijzer Abdomen (vanaf diafragma) Vacuümmatras, armen omhoog in hoefijzer en korset Pelvis (vanaf L2/L3) Vacuümmatras, ellebogen langs het lichaam, handen op de borst Huidige behandelingsrichtlijn UMCU Plannings beeldvorming (CT + MRI in bestralingshouding): Hals (supraclav) + axilla • • CT 2 mm coupes MRI in overleg met MR fysicus Intrathoracaal • • 4DCT 3 mm coupes inclusief serie met contrast MRI in overleg met MR fysicus Abdomen (vanaf diafragma) • • 4DCT 3 mm coupes MRI 1.5T Pelvis (vanaf L2/L3) • • CT 2 mm coupes MRI 1.5T Huidige behandelingsrichtlijn UMCU PTV marge o.b.v. CBCT simulatie: Goed zichtbaar Niet goed zichtbaar Hals (supraclav) + axilla GTV + 2 mm GTV + 3 mm Intrathoracaal ITV + 3 mm ITV + 5 mm Abdomen ITV + 3 mm ITV + 5 mm CC GTV + 3 mm LR GTV + 3 mm AP GTV + 5 mm GTV + 8 mm Pelvis Huidige behandelingsrichtlijn UMCU Planning: • 5x 7 Gy (BED target 59.5 Gy; BED OAR 116.7 Gy); 3 fracties per week • VMAT (Monaco) – – – – PTV D0.1cc < 135% voorgeschreven dosis PTV V100% > 95% OAR constraints volgens UK SABR guidelines 2016 en Grimm et al., 2011 Dosis OAR is leidend. Huidige behandelingsrichtlijn UMCU Positieverificatie: • Online CBCT 0 mm actielevel • Eind CBCT (> 3 mm overleg met RT en KF) • Laesie zichtbaar dan MASK = GTV/ITV + 0.5 cm • Laesie niet goed zichtbaar dan clipbox Klinische ervaringen UMCU 21 patiënten (juni 2016 – maart 2017) • Leeftijd gemiddeld 69 (range 49 – 81) • # maanden na primaire behandeling gemiddeld 39 (range 3 – 133) 40% 30% 20% 10% 0% Primaire tumorlocatie Klinische ervaringen UMCU 21 patiënten (juni 2016 – maart 2017) • 1 klier 62% (N=13); 2 klieren 38% (N=8) • Gemiddeld GTV/ITV volume 8.8 cc (range 0.3 – 66.7) Locatie oligo-lymfeklier metastase Hoofd hals Intrathoracaal Abdomen 5% 9% 24% 62% Pelvis Klinische ervaringen UMCU Casus 1 • Primaire tumor prostaatcarcinoom • Interval tussen primaire tumor en huidige oligo –lymfeklier 82 maanden • GTV=3.3 cc • Overlap met oud bestralingsveld • Zichtbaar -> Krappe PTV marge • PTV V100% = 95% (target 95%) Klinische ervaringen UMCU Intekeningen: Casus 1 Primaire tumor prostaatcarcinoom – oligo-lymfeklier CT MRI cT2 TSE mDIXON water MRI T1 3D FFE mDIXON IP MRI T1 3D FFE mDIXON water Klinische ervaringen UMCU Intekeningen: Casus 1 Primaire tumor prostaatcarcinoom – oligo-lymfeklier CT MRI cT2 TSE mDIXON water MRI T1 3D FFE mDIXON IP MRI T1 3D FFE mDIXON water Klinische ervaringen UMCU Casus 2 • Primaire tumor oesophagus • Interval tussen primaire tumor en oligo-lymfeklier 6 maanden • GTV=1.4 cc • Niet goed zichtbaar -> Ruime PTV marge • PTV V100% = 100% (target 95%) Klinische ervaringen UMCU Intekeningen: Casus 2 Primaire tumor oesophagus – oligo-lymfeklier CT PET MRI t DWI SPLICE MRI t T1 TSE mDIXON gd water MRI t T2 TSE mDIXON gd water Klinische ervaringen UMCU Intekeningen: Casus 2 Primaire tumor oesophagus – oligo-lymfeklier CT PET MRI t DWI SPLICE MRI t T1 TSE mDIXON gd water MRI t T2 TSE mDIXON gd water Klinische ervaringen UMCU Intekeningen: Casus 2 Primaire tumor oesophagus – oligo-lymfeklier CT PET MRI t DWI SPLICE MRI t T1 TSE mDIXON gd water MRI t T2 TSE mDIXON gd water Klinische ervaringen UMCU Intekeningen: Casus 2 Primaire tumor oesophagus – oligo-lymfeklier CT PET MRI t DWI SPLICE MRI t T1 TSE mDIXON gd water MRI t T2 TSE mDIXON gd water Klinische ervaringen UMCU • Intekeningen goed mogelijk door combinatie CT, PET & MRI • Zichtbaarheid op CBCT voor 40-50% van de laesies beperkt • Circa voor 25% van de laesies overlap met reeds bestraald gebied • Eind-scan matchwaarden altijd < 3 mm in alle richtingen • Nog geen graad II of hoger toxiciteit gemeld Reflectie behandelingsrichtlijn UMCU Hypothese: Adequate behandeling met beperkte acute toxiciteit Echter aandachts-/verbeterpunten: 1. PTV marge relatief ruim door – Beperkte zichtbaarheid op CBCT 2. Afgegeven dosis gelimiteerd (streven BED > 100 Gy??) – Overlap oude bestralingsgebied – Behalen OARs constraints 3. Beperkt rekening gehouden met de anatomie van de dag Potentieel MRI gestuurde behandeling Huidige workflow Voorbereiding Bestraling CBCT simulatie CBCT Autocontouring CT & MRI Autoplanning Contouring Rx Planning CBCT Potentieel MRI gestuurde behandeling MR linac workflow Voorbereiding Bestraling CBCT simulatie MRI (Auto)contouring CT & MRI Contouring Autoplanning MRI MRI - Rx Planning MRI Potentieel effect PTV marge & Potentieel effect op dosisescalatie Potentieel MRI gestuurde behandeling 1. PTV marge relatief ruim door Huidige richtlijn Goed zichtbaar Niet goed zichtbaar Pelvis CC GTV + 3 mm LR GTV + 3 mm DV GTV + 5 mm GTV + 8 mm Welke PTV marge is adequaat op de MR linac? • PTV marge 2 mm vereist wanneer zichtbaar (o.b.v. CBCT intrafractie analyse N=10) Echter tijdsslot MR linac 25 min i.p.v. 10 min • Aanname PTV marge 3 mm vereist Potentieel MRI gestuurde behandeling 1. PTV marge relatief ruim door – Beperkte zichtbaarheid op CBCT Submitted to AAPM Figure 2: Dose distribution in transversal plane of A) a conventional VMAT plan with a 8mm CTV-PTV margin and B) a MR-linac plan with a 3mm CTV-PTV margin. The hard dose constraints to the bladder (MRI contours) were violated in the conventional plan. Potentieel MRI gestuurde behandeling 1. PTV marge relatief ruim Concessies aan planningsdoel (V35Gy > 95% ): • 8 mm marge linac VMAT 21% (7/33 LN) • 3 mm marge MRL IMRT 6% (2/33 LN) Potentieel MRI gestuurde behandeling 2. Afgegeven dosis gelimiteerd (streven BED > 100 Gy) Aanbeveling: BED > 100 Gy Potentieel MRI gestuurde behandeling 2. Afgegeven dosis gelimiteerd (streven BED > 100 Gy) Target α/β=10 5x 7 Gy OAR α/β=3 EQD2 [Gy] BED [Gy] EQD2 [Gy] BED [Gy] 50 60 70 117 ZH streven (o.b.v. persoonlijke communicatie) UMCU Potentieel MRI gestuurde behandeling 2. Afgegeven dosis gelimiteerd (streven BED > 100 Gy) Target α/β=10 OAR α/β=3 ZH streven (o.b.v. persoonlijke communicatie) EQD2 [Gy] BED [Gy] EQD2 [Gy] BED [Gy] 5x 7 Gy 50 60 70 117 UMCU 5x 8.5 Gy 66 79 98 163 UMCU optie 5x 10 Gy 83 100 130 217 AvL 3x 10 Gy 50 60 78 130 VUmc 3x 14 Gy 84 101 143 238 Choi et al. (2009) Potentieel MRI gestuurde behandeling 2. Afgegeven dosis gelimiteerd (streven BED > 100 Gy) Winkel et al., in prep Potentieel MRI gestuurde behandeling 3. Beperkt rekening gehouden met de anatomie van de dag Potentieel MRI gestuurde behandeling 3. Beperkt rekening gehouden met de anatomie van de dag Potentieel MRI gestuurde behandeling 3. Beperkt rekening gehouden met de anatomie van de dag ESTRO, 2017, e-poster Potentieel MRI gestuurde behandeling 3. Beperkt rekening gehouden met de anatomie van de dag • N=33 lymfeklieren • 7 velden IMRT techniek • Automatisch gepland in Monaco MRL TPS • PTV V35Gy > 95% Potentieel MRI gestuurde behandeling 3. Beperkt rekening gehouden met de anatomie van de dag • N=33 lymfeklieren • 7 velden IMRT techniek • Automatisch gepland in Monaco MRL TPS • PTV V35Gy > 95% Tijd [s] Optimalisatie 158 ± 95 Potentieel MRI gestuurde behandeling MR linac workflow Voorbereiding Bestraling CBCT simulatie MRI (Auto)contouring CT & MRI Contouring Autoplanning MRI MRI - Rx Planning MRI Potentieel effect PTV marge & Potentieel effect op dosisescalatie Visie impact MRI op behandeling Impact MRI informatie beperkt wanneer Schatting circa 50% van de patiënten • • • • Beeldvorming op basis van PET-CT accuraat Zichtbaarheid op CBCT voldoende PTV marge niet kritisch i.v.m. overlap oude bestralingsveld PTV marge niet kritisch t.o.v. OARs Visie impact MRI op behandeling Echter … Impact MRI informatie direct voor de bestraling aanzienlijk Schatting circa 50% van de patiënten • PTV marge kritisch i.v.m. overlap oude bestralingsveld of OARs m.b.v. MRI visualisatie vooraf bestraling mogelijk – Geen dosisconcessie nodig Visie impact MRI op behandeling En …. Impact MRI informatie m.b.v. online MRI replanning groot Schatting circa 70% van de patiënten • Dosisescalatie • Hypofractionering (5 fracties -> 3 fracties -> 1 fractie) Acknowledgements Conventionele kliniek • • • • • • • • • • • • • Ina Jürgenliemk-Schulz Wietse Eppinga Martijn Intven Linda Kerkmeijer Nicolien Kasperts Corine van Es Stella Mook Desiree van den Bongard Rob Tijssen Enrica Seravalli Inge Bijzet Ellart Aalbers Anita Werensteijn-Honingh Implementatie MR linac • • • • • • • • Ina Jürgenliemk-Schulz Rob Tijssen Gijsbert Bol Bas Raaymakers Dennis Winkel Christel Nomden Gonda Sikkes Anita Werensteijn-Honingh