Valutare il ruolo della risonanza magnetica nella terapia radiante per il cancro testa-collo

La radioterapia (RT) è un metodo chiave per trattare il carcinoma a cellule squamose della testa e del collo (HNSCC). Può essere usata da sola o dopo un intervento chirurgico. Anche se riesce a uccidere efficacemente le cellule cancerose, la RT può anche causare effetti collaterali che possono influenzare la salute a lungo termine e la qualità della vita di un paziente. I tumori rispondono in modo diverso alla RT, e trovare un modo per prevedere queste risposte usando certi marcatori potrebbe aiutare a modificare i piani di trattamento e migliorare i risultati minimizzando i danni.

La ricerca ha esaminato vari marcatori trovati nel sangue o nei tessuti per vedere come potrebbero aiutare a personalizzare il trattamento per le persone con HNSCC. Recentemente, il papillomavirus umano (HPV) è stato riconosciuto come un marcatore utile per il cancro orofaringeo. Tuttavia, ci sono alcuni svantaggi nell'uso di marcatori tissutali e sanguigni. I campioni di tessuto possono mostrare solo informazioni da una piccola parte del tumore alla volta, il che non dà un quadro completo. I test del sangue, come le biopsie liquide, possono mostrare una gamma più ampia di fattori rilasciati dai tumori ma non forniscono immagini dettagliate della posizione del tumore. D'altra parte, i marcatori di imaging possono esaminare l'intero tumore e la sua diffusione, permettendo valutazioni multiple nel tempo, offrendo migliori informazioni sui cambiamenti del tumore.

La risonanza magnetica (MRI) fornisce immagini dettagliate dei tumori, rivelando sia la loro struttura che la loro funzione. La necessità di una valutazione accurata del tumore e della risposta al trattamento ha portato allo sviluppo della tecnologia MR-Linac, un nuovo tipo di dispositivo RT che combina la MRI con un acceleratore lineare. Questa tecnologia consente di effettuare immagini quotidiane, consentendo un trattamento preciso e tempestivo.

Un metodo MRI, chiamato imaging pesato per diffusione (DWI), può aiutare a valutare quanto bene i tumori rispondono al trattamento. Misura come l'acqua si muove dentro e tra le cellule, il che può cambiare man mano che il tumore risponde alla RT. I risultati di questo movimento sono rappresentati utilizzando il Coefficiente di Diffusione Apparente (ADC), che funge da indicatore chiave.

Molti studi hanno indagato l'ADC come potenziale indicatore nel cancro della testa e del collo. Tuttavia, nessuno studio ha eseguito scansioni DWI in modo costante durante l'intero corso della RT utilizzando il dispositivo MR-linac.

In questo studio, puntiamo a esaminare i cambiamenti nel DWI nel tempo in pazienti con cancro alla testa e al collo che hanno ricevuto RT con un dispositivo MR-linac. Questo studio ci consente di misurare i cambiamenti settimanali nell'ADC e poi collegare questi cambiamenti a come il tumore risponde al trattamento, così come ai risultati complessivi per i pazienti.

#Popolazione di Pazienti

In questo studio pilota, abbiamo incluso 30 pazienti con HNSCC trattati con radioterapia mirata in un importante centro oncologico da maggio 2019 a febbraio 2021. Questi pazienti facevano parte di uno studio più ampio incentrato sulla valutazione dell'uso del sistema MR-linac per il trattamento. Lo studio è stato ufficialmente approvato dal comitato etico pertinente.

Per essere inclusi nello studio, i pazienti dovevano soddisfare criteri specifici:

• Devono avere una diagnosi confermata di HNSCC.
• Devono aver ricevuto radioterapia con l'obiettivo di curare la malattia, con o senza chemioterapia, usando il dispositivo MR-linac.
• Dovrebbero avere un punteggio di performance tra 0-2, indicando che sono abbastanza in forma per sottoporsi a trattamento.
• Non dovrebbero avere condizioni che impedirebbero loro di sottoporsi a una MRI.

Abbiamo raccolto vari tipi di informazioni sui pazienti utilizzando le cartelle cliniche elettroniche dell'ospedale.

#Dati Demografici

Abbiamo raccolto dati demografici di base sui pazienti, inclusi età alla diagnosi, genere, origine etnica e stato del fumo. Lo stato del fumo è stato classificato come attuale, ex fumatore o mai fumatore.

#Dati Relativi alla Malattia

Per valutare la malattia, i pazienti hanno effettuato esami fisici approfonditi e procedure per valutare l'estensione e la posizione dei tumori. Sono stati eseguiti test di imaging come TC, MRI e PET per raccogliere ulteriori dettagli. L'intervento chirurgico veniva solitamente eseguito prima di iniziare la RT per comprendere meglio il cancro.

Abbiamo raccolto informazioni sui dettagli del tumore, come posizione, tipo cellulare, stadio della malattia e stato HPV. Il test HPV è stato eseguito per alcuni pazienti in base alle caratteristiche del tumore.

#Dati sul Trattamento

Abbiamo registrato dettagli sul corso della radioterapia, incluso il dosaggio totale somministrato, quanto è stato somministrato ad ogni sessione, il numero di sessioni di trattamento e le date in cui il trattamento è iniziato e finito. A seconda della loro condizione, alcuni pazienti hanno ricevuto chemioterapia aggiuntiva prima o durante la RT.

#Dettagli della Tecnica di Trattamento

Prima che iniziasse il trattamento, è stata eseguita una TC per aiutare a pianificare la consegna esatta della radioterapia. Il paziente è stato posizionato con cura per garantire coerenza durante ogni sessione di trattamento. Sono stati utilizzati vari dispositivi per mantenere il paziente in posizione. La pianificazione del trattamento ha coinvolto l'uso di un sistema software speciale per prepararsi alla somministrazione della radioterapia.

La radioterapia è stata eseguita utilizzando il sistema MR-linac, che combina la capacità di MRI con una macchina per il trattamento con radiazioni per fornire immagini e trattamenti in tempo reale.

#Risultati Clinici

Le risposte al trattamento sono state classificate in base a criteri specifici per determinare se il cancro era completamente scomparso o meno. Le risposte sono state valutate regolarmente durante il trattamento in base alle immagini MRI.

Se il cancro tornava, veniva confermato attraverso analisi patologiche, e la recidiva veniva classificata in base a dove si era verificata: localmente nel sito originale, regionalmente nel collo, o a distanza in altre parti del corpo.

Abbiamo anche monitorato se i pazienti erano vivi dopo il trattamento, il che ha fornito informazioni sulla sopravvivenza complessiva dei pazienti.

#Dettagli delle Immagini

Le scansioni MRI sono state completate utilizzando il sistema MR-linac, che ha permesso un'imaging dettagliato della testa e del collo. Le scansioni sono state eseguite all'inizio del trattamento e settimanalmente durante l'intero corso della RT.

#Immagini Pesate T2

Sono stati utilizzati diversi tipi di MRI pesate T2 per aiutare nella pianificazione del trattamento e nel monitoraggio. Sono state impiegate sequenze specifiche delle immagini per catturare viste dettagliate dei tumori.

#Mappe ADC

Le mappe ADC sono state generate per visualizzare come l'acqua si muoveva all'interno del tumore, offrendo un'idea dell'ambiente cellulare del tumore e della risposta al trattamento.

#Segmentazione del Volume Target

Il tumore primario e i linfonodi sono stati tracciati sulle scansioni MRI iniziali. Sono state fatte scansioni settimanali per valutare i cambiamenti nella dimensione del tumore e la risposta al trattamento. Queste informazioni sono state salvate per ulteriori analisi.

#Registrazione delle Immagini

Le immagini di base sono state utilizzate per aiutare a monitorare i cambiamenti nei tumori nel tempo. Sono state apportate modifiche per allineare le immagini scattate in momenti diversi per garantire precisione nelle misurazioni.

#Imputazione dei Dati dei Parametri ADC

Per affrontare i problemi legati ai valori ADC mancanti di alcuni pazienti che hanno saltato scansioni, abbiamo utilizzato un metodo per stimare questi valori mancanti. Questo ha coinvolto la creazione di una linea che collega punti noti per riempire le lacune, assicurando che i risultati rimanessero entro limiti validi.

#De-identificazione dei Dati

Tutti i dati di imaging sono stati anonimizzati per proteggere l'identità dei pazienti. Sono stati assegnati identificatori unici per preservare la riservatezza.

#Registrazione dei Dati

Abbiamo compilato un dataset completo che comprende migliaia di file di imaging e dati clinici. Queste informazioni sono strutturate in modo da facilitare ulteriori ricerche su come il DWI influisce sugli esiti del trattamento.

#Validazione Tecnica

Prima dell'uso, i dati di imaging sono stati sottoposti a validazione per garantire affidabilità e accuratezza come indicatori di risposta del tumore. Questo processo ha confermato che i dati possono essere costantemente considerati affidabili per l'uso.

#Note sull'Uso

I dati forniti includono immagini MRI e dettagli clinici aggiuntivi. Invitiamo i ricercatori a utilizzare questa preziosa risorsa per studiare gli effetti della radioterapia sui tumori della testa e del collo.