radioterapia cáncer de mama C-Rad respiración forzada

Sentinel y Catalyst+, de C-RAD, en la técnica de respiración forzada para radioterapia del cáncer de mama

La técnica de respiración forzada para el tratamiento radioterápico de cáncer de mama reduce la dosis de radiación que recibe el corazón, disminuyendo el riesgo de sufrir enfermedades cardiovasculares posteriormente. La radioterapia guiada por imagen superficial permite una administración más segura y eficiente del tratamiento. Los sistemas Sentinel y Catalyst+ de C-RAD suponen una serie de importantes ventajas que facilitan la técnica de respiración forzada.

En octubre tiene lugar el mes de la sensibilización del cáncer de mama, que en 2020 se ha convertido en el cáncer más prevalente a nivel mundial1, superando al cáncer de pulmón y siendo una de las principales causas de mortalidad entre pacientes de cualquier tipo de cáncer.

La mejora en la detección, diagnóstico y tratamientos ha incrementado la supervivencia del cáncer de mama, sobre todo en los casos de estadios iniciales. Sin embargo, esto conlleva la aparición de efectos colaterales tardíos derivados de la terapia multimodal2. Por ejemplo, aunque la radioterapia adyuvante tras cirugía conservadora o mastectomía ha demostrado reducir el riesgo de recidiva local en un 75% y la tasa anual de muertes en alrededor de una sexta parte3, también está asociada con una mayor morbilidad y mortalidad tanto a corto como largo plazo. De esta manera, algunos de los beneficios obtenidos en la calidad de vida y supervivencia de los pacientes podrían quedar contrarrestados4,5. Minimizar la morbilidad terapéutica se ha convertido en un tema de gran relevancia.

La cardiotoxicidad producida por la radiación es un efecto secundario muy serio, descrito desde los 1960. Precisamente las dos causas más comunes de muerte a nivel mundial son las enfermedades cardiovasculares y el cáncer, que además comparten algunos factores de riesgo6,7. Diversos metaanálisis muestran que las enfermedades cardíacas derivadas de la radioterapia tienen un desarrollo lento, siendo detectadas hasta más de quince años después de finalizado el tratamiento8.

Los pacientes de cáncer de mama constituyen la población más expuesta a radioterapia torácica, que provoca lesiones integrales del miocardio, pericardio, aparato valvular y vasculatura coronaria debido principalmente a la fibrosis de los tejidos. Se conoce también que el riesgo de cardiopatías isquémicas tras recibir radioterapia para el tratamiento del cáncer de mama se incrementa de forma lineal con la dosis media que recibe el corazón, sin que exista un umbral aparente4–6.

En términos absolutos, un metaanálisis de 20179 encontró un exceso de casos de 76.4 de cardiopatía coronaria y de un 125.5 de muerte cardíaca para 100 000 personas al año que recibieron radioterapia adyuvante. Teniendo en cuenta que alrededor de un millón de mujeres desarrollan cáncer de mama cada año y que la radioterapia posoperatoria es el tratamiento más usado, estos datos han de considerarse seriamente.

En el mismo metaanálisis se encontró que el riesgo de mortalidad asociada a la cardiotoxicidad aumentaba en mujeres que recibieron radioterapia en la mama izquierda con respecto a las que la recibieron en la mama derecha9. A este efecto se suma que, aunque los tumores pueden aparecer en cualquiera de las mamas, suelen ser ligeramente más comunes en la izquierda que en la derecha10.

Gracias a las mejoras de radioterapia moderna,  de la detección de enfermedades cardiovasculares en supervivientes de cáncer y de las opciones de tratamiento, además de los tratamientos menos cardiotóxicos del cáncer, se ha conseguido una disminución en la mortalidad cardíaca asociada a la radiación de 3% por año desde 1990 hasta 20127. Sin embargo, a pesar de que las técnicas de protección del corazón en radioterapia reduzcan la prevalencia y la severidad de complicaciones cardíacas8, sigue siendo necesario investigar en diagnóstico y prevención de la cardiotoxicidad, minimizando la exposición del corazón tanto como sea posible en pacientes de cáncer de mama.

En este artículo hablaremos de la técnica de respiración forzada que permite disminuir la dosis de radiación al sistema cardiovascular y, en concreto, de los sistemas Sentinel y Catalyst+ de guiado superficial que consiguen una mayor precisión en la administración de radioterapia para el tratamiento del cáncer de mama.

Respiración forzada para la administración de radioterapia en cáncer de mama

Los tratamientos de gating respiratorio administran radiación solo durante ciertos intervalos de tiempo, sincronizados con el ciclo respiratorio del paciente10. La técnica de respiración forzada (Deep-inspiration breath hold, DIBH) es una maniobra que consiste en un intervalo de respiración libre seguido por una inhalación y aguante de la respiración a aproximadamente el 100% de la capacidad vital durante un período determinado, para producir una separación geométrica entre el corazón y la pared torácica e incrementar el volumen pulmonar10,11. De esta manera, la dosis cardiopulmonar es menor, sin que se reduzca la radiación administrada al objetivo tumoral12. La introducción de DIBH como tratamiento de gating respiratorio ha permitido reducir la dosis en órganos en riesgo al mínimo.

DIBH tiene importantes beneficios con respecto a la respiración libre, reduciendo el volumen de corazón y de pulmón irradiados; situando el corazón fuera de los campos de tratamiento de radioterapia; y en general disminuyendo la dosis media que recibe el corazón en la radioterapia de mama3,12,13.

Sin embargo,el uso de la técnica de DIBH en tratamientos de cáncer de mama también tiene sus propias inexactitudes inherentes, asociadas en gran medida a la dificultad de garantizar la repetibilidad del proceso de respiración14. Conseguir una mejor reproducibilidad y estabilidad mejorará la cobertura del objetivo y permitirá reducir los márgenes de radiación, evitando irradiar tejidos sanos10.

Existen diversas técnicas en radioterapia para el seguimiento del movimiento respiratorio, como la medida del movimiento de marcadores externos, de la presión en un cinturón o de la variación del flujo de aire. Las técnicas más novedosas de radioterapia guiada por imagen superficial ofrecen la posibilidad de monitorizar los movimientos del paciente en tiempo realpor medio de un enfoque no invasivo y que no requiere de exposición adicional a la radiación. Aunque estos sistemas no pueden visualizar la anatomía interna, supervisan simultáneamente la señal respiratoria y la posición del paciente12.

A continuación, explicaremos en más detalle los sistemas ópticos de escaneo de superficie Sentinel y Catalyst+ de C-RAD, que representan la tecnología más avanzada en el campo de la radioterapia guiada por imagen superficial.

Sistemas Sentinel y Catalyst+ de C-RAD

Los sistemas Sentinel y la nueva generación Catalyst + se pueden usar juntos para gating respiratorio en la técnica DIBH11. Tanto Catalyst como Sentinel son sistemas menos invasivos y más cómodos que otros disponibles en el mercado3, ya que no requieren de ningún dispositivo que haya que colocar sobre el paciente para escanear su superficie. En caso de que se desee proporcionar entrenamiento de la respiración, se pueden utilizar gafas3, tablet o paneles luminosos en la sala. Estos sistemas se están comenzando a instalar en España y se han convertido en el nuevo estándar de radioterapia.

Sentinel es un escáner láser de superficie (longitud de onda de 635-690 nm), que se emplea durante la simulación del tratamiento en tomografía computarizada para obtener un escáner de referencia de la respiración libre del paciente, así como para grabar los patrones de respiración, incluyendo la amplitud de la inspiración profunda durante la maniobra de DIBH3. Sentinel consigue resultados de precisión posicional reproducibles similares a los obtenidos con tomografía11. Además, Sentinel acelera el flujo del tratamiento y el entrenamiento de los pacientes en la técnica DIBH.

El sistema Catalyst+ se usa en el acelerador durante el posicionamiento y tratamiento del paciente, guiando y verificando su respiración14. Catalyst+ pretende ser un complemento a la imagen de rayos X, con mayor seguridad para el paciente y a la vez, reduciendo los tiempos de tratamiento, sin añadir más dosis de radiación15.

En vez de usar luz láser para escanear superficies, Catalyst+ dispone de LED de alta potencia para proyectar luz con longitudes de onda de 405 nm (azul), 528 nm (verde) y 624 nm (rojo) sobre el paciente. El componente azul se utiliza para el escaneo de la superficie y se detecta con una cámara monocroma CCD. Los LED verde y rojo proyectan un mapa de color sobre el[JMR1] [DB2]  paciente, en el que se visualizan los desfases de superficie entre la que se está escaneando en el momento y la de referencia ayudando al posicionamiento del paciente12,16. Gracias a su tecnología de luz estructurada, a Catalyst+ no le impacta la iluminación de la sala.

Catalyst+ detecta cualquier movimiento del paciente, permitiendo corregir de forma inmediata su postura17. Así, el sistema Catalyst+ supervisa la respiración durante todo el tratamiento. Catalyst+ se puede conectar al acelerador a través de una interfaz que activa o detiene el haz de radiación dependiendo de si el paciente está correctamente posicionado3,16. Los errores de posicionamiento medios obtenidos con Catalyst+ son comparables a los de la tomografía computarizada de haz cónico11,16.

Para la reconstrucción 3D de la superficie del paciente, Catalyst+ usa un algoritmo deformable no rígido únicoque calcula la distancia entre la superficie y el isocentro, por medio del principio óptico de triangulación3,11. El algoritmo registra los dos patrones (superficie actual y superficie de referencia), proporcionando los errores de posicionamiento del paciente, expresados en seis grados de libertad18. Este algoritmo permite el seguimiento en tiempo real de la posición del isocentro, pudiéndose usar para calcular la reproducibilidad intra-fracción de la maniobra DIBH12. Otra diferencia importante de los sistemas de C-RAD con respecto a otros disponibles es que el área de seguimiento es mayor, con más de 2.3 millones de puntos de cálculo11.

Catalyst+ ha demostrado su eficiencia en la radioterapia guiada por imagen superficial en el tratamiento de mama, disminuyendo significativamente la dosis media que recibe el corazón y el volumen cardíaco irradiado, y reduciendo asimismo la dosis al pulmón ipsilateral. Estos resultados supondrían una reducción del riesgo de mortalidad y morbilidad cardiovascular y pulmonar a largo plazo12.

Catalyst+ es un sistema modular que se puede completar con Catalyst+ HD, con tres cámaras en el techo de la sala de tratamiento, colocadas aproximadamente a 120º. En Catalyst+ y Catalyst+ HD, el gating respiratorio está reforzado con retroalimentación visual en tiempo real, permitiendo limitar la posibilidad de desviaciones más allá de los ajustes iniciales. Se ha comprobado que la mayoría de pacientes entrenados con Catalyst+ HD para la técnica DIBH mantienen correctamente la respiración en la posición planificada en más de un 95% del tiempo. Los resultados sugieren que el entrenamiento del paciente por medio de dispositivos visuales tiene un papel muy importante en la precisión y estabilidad de la técnica DIBH11.

En su compromiso con la búsqueda de precisión en la administración de radioterapia para reducir la dosis de radiación administrada al corazón con su consiguiente cardiotoxicidad, C-RAD dispone de los sistemas más avanzados para el guiado por imagen superficial. Sentinel y Catalyst+, junto con los distintos módulos de software, mejoran la seguridad del tratamiento para el paciente y su integración en el flujo de trabajo permite acelerar el proceso global. Estos sistemas se están comenzando a instalar en España y constituyen el nuevo estándar en radioterapia guiada por imagen superficial.

Si desea más información de la aplicación de Sentinel y Catalyst+ para la radioterapia de mama usando la técnica DIBH, no dude en contactarnos en el siguiente enlace.


Referencias

1. International Agency of Research in Cancer (IARC). World Cancer Report: Cancer Research for Cancer Prevention. (2020).

2.  Yusuf, S. W., Venkatesulu, B. P., Mahadevan, L. S. & Krishnan, S. Radiation-Induced Cardiovascular Disease: A Clinical Perspective. Front. Cardiovasc. Med. 4, 1–7 (2017).

3. Schönecker, S. et al. Treatment planning and evaluation of gated radiotherapy in left-sided breast cancer patients using the CatalystTM/SentinelTM system for deep inspiration breath-hold (DIBH). Radiat. Oncol. 11, (2016).

4. Taunk, N. K., Haffty, B. G., Kostis, J. B. & Goyal, S. Radiation-Induced Heart Disease: Pathologic Abnormalities and Putative Mechanisms. Front. Oncol. 5, 1–8 (2015).

5. Herrmann, J. et al. Evaluation and Management of Patients With Heart Disease and Cancer: Cardio-Oncology. Mayo Clin. Proc. 89, 1287–1306 (2014).

6. Hepp, R. et al. Deep inspiration breath-hold (DIBH) radiotherapy in left-sided breast cancer. Strahlentherapie und Onkol. 191, 710–716 (2015).

7. Al-Kindi, S. G. & Oliveira, G. H. Incidence and trends of cardiovascular mortality after common cancers in young adults: Analysis of surveillance, epidemiology and end-results program. World J. Cardiol. 8, 368–374 (2016).

8. Nielsen, K. M., Offersen, B. V., Nielsen, H. M., Vaage-Nilsen, M. & Yusuf, S. W. Short and long term radiation induced cardiovascular disease in patients with cancer. Clin. Cardiol. 40, 255–261 (2017).

9. Cheng, Y.-J. et al. Long-Term Cardiovascular Risk After Radiotherapy in Women With Breast Cancer. J. Am. Heart Assoc. 6, 1–28 (2017).

10. Cerviño, L. I., Gupta, S., Rose, M. A., Yashar, C. & Jiang, S. B. Using surface imaging and visual coaching to improve the reproducibility and stability of deep-inspiration breath hold for left-breast-cancer radiotherapy. Phys. Med. Biol. 54, 6853–6865 (2009).

11. Kalet, A. M. et al. Accuracy and stability of deep inspiration breath hold in gated breast radiotherapy-A comparison of two tracking and guidance systems. Phys. Medica 60, 174–181 (2019).

12. Kügele, M. et al. Dosimetric effects of intrafractional isocenter variation during deep inspiration breath-hold for breast cancer patients using surface-guided radiotherapy. J. Appl. Clin. Med. Phys. 19, 25–38 (2018).

13. Simonetto, C. et al. Does deep inspiration breath-hold prolong life? Individual risk estimates of ischaemic heart disease after breast cancer radiotherapy. Radiother. Oncol. 131, 202–207 (2019).

14. Koivumäki, T., Tujunen, J., Virén, T., Heikkilä, J. & Seppälä, J. Geometrical uncertainty of heart position in deep-inspiration breath-hold radiotherapy of left-sided breast cancer patients. Acta Oncol. (Madr). 56, 879–883 (2017).

15. Jönsson, M., Ceberg, S., Thornberg, C. & Bäck, S. A. J. Ep-1477 a Pilot Study of Breast Cancer Patient Positioning Using Optical Surface Scanning and Re-Projection. Radiother. Oncol. 103, S564 (2012).

16. Stieler, F., Wenz, F., Shi, M. & Lohr, F. A novel surface imaging system for patient positioning and surveillance during radiotherapy: A phantom study and clinical evaluation. Strahlentherapie und Onkol. 189, 938–944 (2013).

17. Abdullah, A. N., Fikri, S. F. A. & Ying, Y. Q. Application of surface image guided radiotherapy (SIGRT) for deep inspiration breath-hold and free breathing gating technique in Pantai Hospital Kuala Lumpur. J. Phys. Conf. Ser. 1497, (2020).

18. McConnell, K. et al. Variability of Breast Surface Positioning Using an Active Breathing Coordinator for a Deep Inspiration Breath Hold Technique. Cureus 13, (2021).

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