Imaging Avanzato nella Radioterapia della Colonna Vertebrale: Guida del Paziente alla TC e alla Risonanza Magnetica per un Trattamento Mirato

Indice

• Introduzione: Comprendere le Metastasi Spinali
• Radioterapia Convenzionale Versus Radioterapia Stereotassica Corporea
• Ruolo dell'Imaging nella Selezione dei Pazienti per la RTCS
• Imaging Pre-RTCS: Preparazione al Trattamento
• Imaging per la Pianificazione del Trattamento: Mappatura di Precisione
• Informazioni sulla Fonte

Introduzione: Comprendere le Metastasi Spinali

La colonna vertebrale è la terza sede più comune di diffusione del cancro (metastasi) dopo polmoni e fegato. Le metastasi spinali originano più frequentemente da tumori del polmone, della prostata e della mammella, sebbene praticamente qualsiasi neoplasia possa diffondersi alla colonna. Secondo studi autoptici, circa il 70% dei pazienti con carcinoma mammario e prostatico sviluppa metastasi spinali.

L'elevata incidenza di coinvolgimento spinale si verifica perché le ossa vertebrali contengono abbondante midollo rosso e presentano reti vascolari uniche che facilitano la diffusione del cancro attraverso il torrente ematico. Quando il cancro si diffonde alla colonna, può causare dolore lombare debilitante e compromettere la qualità della vita attraverso diversi meccanismi.

Il dolore può derivare da fratture vertebrali da compressione patologiche (FVCP) in cui ossa indebolite collassano, o da nervi compressi a causa della diffusione epidurale del tumore. Fino al 20% dei casi può presentare compressione midollare spinale epidurale metastatica (MESCC), che rappresenta un'emergenza oncologica richiedente trattamento immediato in presenza di sintomi neurologici.

Le opzioni terapeutiche per le metastasi spinali includono vari approcci di radioterapia, chirurgia (sia aperta che mininvasiva), procedure neurointerventistiche e trattamenti combinati—in particolare chirurgia decompressiva con stabilizzazione seguita da radioterapia mirata.

Radioterapia Convenzionale Versus Radioterapia Stereotassica Corporea

La radioterapia beneficia la maggior parte dei pazienti con metastasi spinali, con poche eccezioni. La ricerca dimostra che una combinazione di chirurgia e radioterapia fornisce outcomes clinici migliori rispetto alla sola radioterapia in pazienti selezionati con compressione midollare spinale epidurale metastatica (MESCC).

La radioterapia stereotassica corporea (RTCS) è diventata un trattamento consolidato per le metastasi spinali, con crescenti evidenze a supporto della sua efficacia per il controllo locale dei sintomi e della malattia. Quasi il 50% dei radioterapisti incorpora ora la RTCS nella pratica quotidiana.

La RTCS utilizza tecniche radianti avanzate per erogare dosi ablative (tumoricide) al tessuto bersaglio minimizzando l'esposizione radiante agli organi normali circostanti. Questo approccio ha dimostrato risultati promettenti come:

• Trattamento primario per nuove diagnosi
• Trattamento dopo fallimenti della radioterapia convenzionale a fasci esterni (RTCEc)
• Trattamento per tumore residuo dopo chirurgia
• Gestione di tumori spinali benigni

La RTCS raggiunge outcomes impressionanti in diversi scenari terapeutici:

• Tasso di risposta al dolore: Il 74,3% dei pazienti sperimenta significativo sollievo dal dolore
• Tassi di controllo locale:
  • Trattamento primario: 80-95% di controllo tumorale
  • Trattamento post-operatorio: 70-100% di controllo tumorale
  • Trattamenti di re-irradiazione: 66-93% di controllo tumorale

Nonostante questi eccellenti risultati, le recidive locali post-RTCS si verificano ancora, principalmente nello spazio epidurale (l'area attorno al midollo spinale). Il rischio di fallimento locale correla fortemente con il punteggio di Compressione Midollare Spinale Epidurale (ESCC) pre-RTCS:

• Nessuna malattia epidurale (grado 0): 5% di tasso di fallimento locale
• Malattia epidurale di basso grado (grado 1a–c): 19% di tasso di fallimento locale
• Malattia epidurale di alto grado (grado 2/3): 30% di tasso di fallimento locale

Questi tassi di fallimento più elevati possono verificarsi perché i radioterapisti devono sottodosare la malattia epidurale per rispettare i limiti di sicurezza midollare, o perché le metastasi con estensione epidurale possono essere biologicamente più aggressive.

La radioterapia convenzionale a fasci esterni (RTCEc) tipicamente eroga fino a 5 Gy per frazione, mentre la RTCS eroga dosi biologicamente efficaci più elevate in 1 a 5 frazioni a un'area bersaglio definita più precisamente. La geometria distintiva e i ripidi gradienti di dose radiante nella RTCS contribuiscono significativamente ai suoi effetti terapeutici rispetto alla radioterapia convenzionale.

Mentre questi ripidi gradienti di dose risparmiano le aree esterne al campo di trattamento, variazioni posizionali di appena un millimetro possono risultare in effetti avversi sui tessuti critici normali. Per questo motivo, la RTCEc rimane preferita per pazienti con scarso stato di salute generale e prognosi, inclusi quelli con malattia metastatica diffusa sintomatica, punteggi funzionali molto bassi (performance status di Karnofsky ≤40), o aspettativa di vita inferiore a 2 mesi.

Ruolo dell'Imaging nella Selezione dei Pazienti per la RTCS

Dopo aver valutato la prognosi generale e il carico di malattia del paziente, le lesioni metastatiche candidate alla radioterapia vengono valutate usando l'algoritmo MNOP, che valuta:

• Stabilità Meccanica
• Rischio Neurologico
• Parametri Oncologici
• Trattamento Preferito

Per valutare la stabilità spinale, i clinici usano i criteri del Punteggio di Instabilità Neoplastica Spinale (SINS), che include sei caratteristiche di imaging e cliniche punteggiate da 0-18:

• Tipo di dolore (nessuno, non meccanico, o meccanico)
• Localizzazione del segmento spinale coinvolto
• Densità ossea (blastica, mista, o litica)
• Estensione del coinvolgimento vertebrale
• Coinvolgimento posterolaterale (unilaterale o bilaterale)
• Allineamento spinale

Per punteggi SINS di 12 o superiori, i chirurghi spinali dovrebbero essere consultati riguardo la necessità di intervento stabilizzante prima della RTCS. Il ruolo specifico della chirurgia per punteggi SINS intermedi rimane un'area di ricerca attiva, ma la consultazione è consigliata.

Il rischio neurologico è valutato usando il punteggio di Compressione Midollare Spinale Epidurale (ESCC), una scala di sei categorie basata sull'imaging che misura la malattia metastatica epidurale risultante in invasione midollare. Questo sistema di punteggio aiuta a determinare se la RTCS può essere usata come trattamento primario con rischio limitato di danno midollare.

Il sistema di grading ESCC include:

• Grado 0: Nessuna malattia epidurale macroscopica
• Grado 1a: Diffusione tumorale allo spazio epidurale senza indentazione del sacco durale
• Grado 1b: Tumore che causa indentazione del sacco durale senza contatto midollare
• Grado 1c: Contatto midollare senza compressione
• Grado 2: Compressione midollare senza obliterazione completa dello spazio liquorale
• Grado 3: Compressione midollare con obliterazione completa dello spazio liquorale

Quando combinato con caratteristiche cliniche e istopatologiche, il punteggio ESCC fornisce una guida utile per la terapia delle metastasi spinali. Punteggi ESCC di ≤1b rappresentano candidati ottimali per RTCS primaria. La gestione ottimale dei casi ESCC 1c-3 è specifica per ogni situazione, mentre colonne con punteggi ESCC di 2 o 3 possono sottoporsi a intervento chirurgico prima della RTCS per evitare complicanze neurali, a seconda della radiosensibilità tumorale.

Per tumori maligni altamente sensibili alla radioterapia e/o alle terapie sistemiche (come linfoma e mieloma), è raccomandata la radioterapia convenzionale a fasci esterni (RTCEc). Al contrario, tipi tumorali radioresistenti (sarcoma, melanoma e carcinoma a cellule renali) possono beneficiare grandemente di dosi ablative di RTCS, specialmente quando il carico tumorale è limitato.

Pazienti che non possono sottoporsi a risonanza magnetica per la pianificazione pre-RTCS o la guida radioterapica non sono buoni candidati per la RTCS. In sintesi, la RTCS per metastasi spinali è preferita per pazienti con buona prognosi generale, inclusi:

• Malattia sistemica limitata (malattia oligometastatica)
• Piccola sede di coinvolgimento spinale (limitata a 1-3 livelli spinali/paraspinali contigui)
• Malattia epidurale limitata (come graduata dal punteggio ESCC)
• Colonna spinale relativamente stabile (come definito dai criteri SINS)

Nella pratica clinica, i radiologi riportano sia i punteggi SINS che ESCC per tutti gli esami trasversali di metastasi spinali per informare urgenza e approcci terapeutici. Per SINS, generalmente riportano il livello con il punteggio più alto quando sono coinvolti livelli multipli, mentre per ESCC, ogni livello con malattia epidurale è riportato.

Imaging Pre-RTCS: Preparazione al Trattamento

La pianificazione del trattamento con imaging pre-RTCS e delineazione tumorale è cruciale per confinare precisamente le dosi radianti ablative al volume bersaglio e prevenire sovradosaggio involontario dei tessuti normali. Ciò richiede un posizionamento del paziente preciso e riproducibile.

Ad esempio, il sovradosaggio midollare può verificarsi con movimenti del paziente molto piccoli (fino a 1 mm) o se un tumore epidurale tocca o comprime il midollo spinale. La mielite da radiazioni (infiammazione midollare), sebbene rara allo 0,4%, è una delle più temute e debilitanti complicanze tardive post-RTCS.

Nella maggior parte delle istituzioni, i pazienti si sottopongono a imaging pre-RTCS entro una settimana dal trattamento, preferibilmente il più vicino possibile alla data di trattamento. Il gruppo SPINE response assessment in Neuro-Oncology (SPINO) raccomanda l'uso sia di TC che di risonanza magnetica convenzionale nell'imaging pre-RTCS.

La scansione TC è superiore per delineare il rimodellamento o l'erosione ossea da tumore ed è necessaria per il punteggio SINS, ma ha accuratezza limitata nel delineare l'infiltrazione tumorale dei tessuti molli e del midollo osseo. Le linee guida di consenso SPINO raccomandano spessore di strato TC di almeno ≤2 mm, preferibilmente ≤1 mm, per la pianificazione del trattamento.

La risonanza magnetica è la modalità di imaging gold standard per rilevare e caratterizzare le metastasi spinali ed è raccomandata per l'imaging pre-RTCS. Sia per casi di metastasi spinali isolate singole che quelle multiple, è raccomandata risonanza magnetica dell'intera colonna, poiché non è raro trovare lesioni spinali aggiuntive.

Sia scanner di risonanza magnetica da 1,5-Tesla che 3-Tesla sono routinariamente usati nella pratica clinica. Le sequenze di risonanza magnetica raccomandate per la pianificazione RTCS sono imaging volumetrico T1-pesato e T2-pesato senza contrasto. Le sequenze sagittali T1-pesate e STIR sono solitamente le sequenze RM non contrastografiche più informative per il rilevamento di metastasi.

Le acquisizioni RM volumetriche isotropiche tridimensionali facilitano la fusione con la TC per la pianificazione pre-RTCS. Con questa tecnologia, le ricostruzioni multiplanari possono essere eseguite senza degradazione della qualità dell'immagine. Recenti metodi di accelerazione RM 3-D, come il compressed sensing e le ricostruzioni AI de-noising, hanno mostrato i vantaggi di qualità d'immagine della RM 3-D rispetto alla 2-D per la pianificazione RTCS.

Imaging per la Pianificazione del Trattamento: Mappatura di Precisione

Il gruppo SPINO consiglia di incorporare sia TC che risonanza magnetica convenzionale nell'imaging di pianificazione del trattamento per RTCS per garantire una valutazione completa del coinvolgimento sia osseo che dei tessuti molli. Per mantenere la radiazione ai tessuti critici a livelli tollerabili, gli organi a rischio devono essere accuratamente delineati.

La pianificazione del trattamento coinvolge la definizione di diversi volumi specifici:

• Volume Tumorale Macroscopico (GTV): Comprende il tumore metastatico e le sue estensioni epidurali/paraspinali così come appaiono alla risonanza magnetica
• Volume Bersaglio Clinico (CTV): Include l'intero compartimento anatomico contenente il GTV più i compartimenti anatomici immediatamente adiacenti per comprendere l'invasione microscopica potenzialmente vitale
• Volume Bersaglio di Pianificazione (PTV): Aggiunge un ulteriore margine di tessuto normale al CTV per compensare il movimento, incluso quello cardiorespiratorio e il movimento di massa del paziente

L'inclusione dell'intero corpo vertebrale affetto nel CTV è stata associata a un miglior controllo locale post-SBRT nelle metastasi spinali. Diversi centri oncologici considerano un'espansione compresa tra 0 e 3 mm per il PTV.

Nei pazienti post-operatori con recidiva o residuo tumorale, il CTV deve includere l'intera area di coinvolgimento osseo ed epidurale pre-trattamento, nonché le strutture ossee circostanti a rischio di infiltrazione tumorale microscopica. La delimitazione del CTV in ambito post-operatorio può essere guidata in base agli schemi di fallimento epidurale osservati in casi precedenti.

La SBRT richiede un accurato posizionamento e localizzazione del paziente e del volume bersaglio per garantire una copertura completa del CTV riducendo al contempo le radiazioni agli organi a rischio. Il movimento di massa del paziente può essere affrontato espandendo il PTV di 1,5 mm oltre il CTV e utilizzando dispositivi di immobilizzazione quasi-rigidi.

Informazioni sulla Fonte

Titolo Originale dell'Articolo: The Role of CT and MR Imaging in Stereotactic Body Radiotherapy of the Spine: From Patient Selection and Treatment Planning to Post-Treatment Monitoring

Autori: Javid Azadbakht, Amy Condos, David Haynor, Wende N. Gibbs, Pejman Jabehdar Maralani, Arjun Sahgal, Samuel T. Chao, Matthew C. Foote, John Suh, Eric L. Chang, Matthias Guckenberger, Mahmud Mossa-Basha, Simon S. Lo

Pubblicazione: Cancers 2024, 16(21), 3692

Nota: Questo articolo a misura di paziente si basa su ricerche sottoposte a revisione paritaria e mira a rendere accessibili informazioni mediche complesse a pazienti istruiti e alle loro famiglie.