Il ruolo della radioterapia guidata da immagini: evoluzione tecnologica e implicazioni pratiche

Abstract

La radioterapia rappresenta una delle principali modalità terapeutiche in ambito oncologico e, negli ultimi anni, ha beneficiato di un’evoluzione tecnologica significativa che ne ha aumentato la precisione e la sicurezza. La Radioterapia Guidata da Immagini (IGRT) consente di verificare il corretto posizionamento del paziente prima di ogni seduta, migliorando l’accuratezza del trattamento e la protezione degli organi a rischio. Questa tesi analizza l’impatto clinico dell’IGRT attraverso lo studio di un campione di 714 pazienti, trattati presso la UO Radioterapia Oncologica dell’IRCCS Ospedale Policlinico San Martino di Genova, sottoposti a controllo quotidiano mediante Cone Beam Computed Tomography (CBCT). Gli spostamenti correttivi registrati sono stati valutati per distretto anatomico e tecnica radioterapica, al fine di stimare la possibilità di modulare la frequenza dei controlli di verifica. È stata ipotizzata l’applicazione retrospettiva del protocollo “No Action Level” (NAL), calcolando gli errori sistematici e casuali in due condizioni: nessuna applicazione di protocolli correttivi (dati originali) e applicazione del NAL. Il protocollo consente di ridurre l’errore sistematico, ma aumenta quello casuale. Sono stati inoltre calcolati i margini di espansione del Clinical Target Volume (CTV) con la formula di van Herk in due scenari: assenza di CBCT e applicazione del protocollo NAL, evidenziando come quest’ultimo richieda margini più contenuti. L’analisi mostra che distretti stabili come encefalo e testa-collo potrebbero beneficiare di una riduzione della frequenza di acquisizioni CBCT, mentre pelvi e addome richiedono un controllo costante. Per distretti instabili come gli arti, si propone l’uso di acquisizioni ortogonali bidimensionali. In conclusione, sebbene i sistemi non radianti come la guida superficiale (SGRT) rappresentino un’evoluzione promettente, attualmente non costituiscono un’alternativa valida alla CBCT per la verifica del posizionamento.

Radiotherapy is one of the main therapeutic approaches in oncology and has recently benefited from significant technological advances, improving both precision and safety. Image-Guided Radiotherapy (IGRT) allows verification of patient positioning before each session, enhancing treatment accuracy and sparing organs at risk. This thesis analyzes the clinical impact of IGRT through a study of 714 patients treated at the Radiation Oncology Unit of IRCCS Ospedale Policlinico San Martino in Genoa, who underwent daily positioning verification using Cone Beam Computed Tomography (CBCT). Recorded corrective shifts were evaluated by anatomical district and radiotherapy technique to assess the feasibility of modulating verification frequency. A retrospective application of the “No Action Level” (NAL) protocol was hypothesized, calculating systematic and random errors under two conditions: no corrective protocol applied (original data) and application of the NAL protocol. The protocol reduces systematic error but increases random error. Expansion margins of the Clinical Target Volume (CTV) were also calculated using van Herk’s formula in two scenarios: absence of CBCT and application of the NAL protocol, showing that the latter requires smaller margins. The analysis suggests that stable districts such as the brain and head and neck could benefit from reduced CBCT acquisition frequency, while pelvis and abdomen require constant monitoring. For unstable districts like the limbs, the use of orthogonal bidimensional acquisitions is proposed. In conclusion, although non-radiating systems such as Surface Guided Radiotherapy (SGRT) represent a promising advancement, they are not yet a valid alternative to CBCT for positioning verification.