Comparação entre os volumes pulmonares irradiados com técnica bidimensional e tridimensional conformada na radioterapia de pacientes com tumores de pulmão localmente avançados

Resumos

OBJETIVO: Comparar e quantificar os volumes pulmonares irradiados utilizando planejamentos bidimensional (2D) e tridimensional (3D) conformado na radioterapia de tumores de pulmão. MATERIAIS E MÉTODOS: Em 27 pacientes portadores de câncer de pulmão foi feito planejamento 3D e outro correspondente em 2D. As doses prescritas variaram de 45 a 66 Gy. Foram avaliadas as doses no volume alvo planejado (PTV), volume tumoral macroscópico (GTV) e pulmões (volume de pulmão que recebe 20 Gy ou 30 Gy - V20 e V30, respectivamente, e dose média). Os órgãos de risco adjacentes (medula espinhal, esôfago e coração) receberam doses abaixo dos limites de tolerância. RESULTADOS: O GTV variou de 10,5 a 1.290,0 cm³ (média de 189,65 cm³). Nos planejamentos 2D foi utilizado, em média, um total de 59,33 campos, e nos planejamentos 3D, 75,65 campos. Em todas as situações analisadas houve significante (p < 0,05) preservação dos volumes pulmonares com o planejamento 3D, com diminuição de cerca de 15% dos volumes irradiados. O pulmão sem tumor foi mais beneficiado. CONCLUSÃO: A radioterapia 3D permitiu maior preservação dos pulmões, tanto para tumores iniciais quanto avançados. A radioterapia 3D deve ser utilizada nos pacientes com tumores de pulmão, mesmo que volumosos.

Câncer de pulmão; Radioterapia; Radioterapia conformada; Órgãos em risco; Volumes pulmonares

OBJECTIVE: To compare and quantify irradiated lung volumes using two-dimensional (2D) and three-dimensional (3D) conformal planning for radiotherapy in the treatment of lung cancer. MATERIALS AND METHODS: 2D and 3D conformal radiotherapy plannings were performed for 27 patients with lung cancer. Prescribed doses ranged from 45 to 66 Gy. The analysis covered the doses to planning target volume (PTV), gross tumor volume (GTV) and lungs (lung volume receiving 20 Gy or 30 Gy - V20 and V30, respectively, and mean dose). The doses to adjacent organs at risk (spinal cord, esophagus and heart) were maintained below the tolerance limits. RESULTS: GTV ranged from 10.5 to 1,290.0 cm³ (mean, 189.65 cm³). On average, a total of 59.33 fields were utilized in the 2D planning and 75.65 fields in the 3D planning. Lung volumes were significantly preserved (P < 0.05) with the 3D conformal planning in all the evaluated cases, with about 15% decrease in the irradiated lung volumes. Lungs without tumor were most benefited from this technique. CONCLUSION: 3D radiotherapy allowed a better sparing of the lungs, both in cases of early and advanced tumors. 3D radiotherapy should be used in the treatment of patients with lung cancer, even in cases of large tumors.

Lung cancer; Radiotherapy; Conformal radiotherapy; Organs at risk; Lung volumes

ARTIGO ORIGINAL

Comparação entre os volumes pulmonares irradiados com técnica bidimensional e tridimensional conformada na radioterapia de pacientes com tumores de pulmão localmente avançados^*

Heloisa de Andrade Carvalho^I; Camila Pessoa de Sales^II; Silvia Radwanski Stuart^III; Erlon Gil^III; André Costa Navega Nunes^IV; Debora Cartelle Ferauche^V

^IDoutora, Médica Assistente do Serviço de Radioterapia do Departamento de Radiologia do Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo (HC-FMUSP), São Paulo, SP, Brasil

^IIFísica Médica, Física do Serviço de Radioterapia do Departamento de Radiologia do Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo (HC-FMUSP), São Paulo, SP, Brasil

^IIIMédicos Radioterapeutas, Médicos Assistentes do Serviço de Radioterapia do Departamento de Radiologia do Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo (HC-FMUSP), São Paulo, SP, Brasil

^IVMédico Radioterapeuta, Médico Assistente do Serviço de Radioterapia do Departamento de Radiologia do Hospital de Clínicas da Faculdade de Ciências Médicas da Universidade Estadual de Campinas (FCM-Unicamp), Campinas, SP, Brasil

^VMestre, Física do Serviço de Radioterapia do Hospital da Real e Benemérita Sociedade Portuguesa de Beneficência, São Paulo, SP, Brasil

^{Endereço para correspondência}

RESUMO

OBJETIVO: Comparar e quantificar os volumes pulmonares irradiados utilizando planejamentos bidimensional (2D) e tridimensional (3D) conformado na radioterapia de tumores de pulmão.

MATERIAIS E MÉTODOS: Em 27 pacientes portadores de câncer de pulmão foi feito planejamento 3D e outro correspondente em 2D. As doses prescritas variaram de 45 a 66 Gy. Foram avaliadas as doses no volume alvo planejado (PTV), volume tumoral macroscópico (GTV) e pulmões (volume de pulmão que recebe 20 Gy ou 30 Gy – V20 e V30, respectivamente, e dose média). Os órgãos de risco adjacentes (medula espinhal, esôfago e coração) receberam doses abaixo dos limites de tolerância.

RESULTADOS: O GTV variou de 10,5 a 1.290,0 cm³ (média de 189,65 cm³). Nos planejamentos 2D foi utilizado, em média, um total de 59,33 campos, e nos planejamentos 3D, 75,65 campos. Em todas as situações analisadas houve significante (p < 0,05) preservação dos volumes pulmonares com o planejamento 3D, com diminuição de cerca de 15% dos volumes irradiados. O pulmão sem tumor foi mais beneficiado.

CONCLUSÃO: A radioterapia 3D permitiu maior preservação dos pulmões, tanto para tumores iniciais quanto avançados. A radioterapia 3D deve ser utilizada nos pacientes com tumores de pulmão, mesmo que volumosos.

Unitermos: Câncer de pulmão; Radioterapia; Radioterapia conformada; Órgãos em risco; Volumes pulmonares.

INTRODUÇÃO

O câncer de pulmão, além de ser o primeiro em incidência, é também responsável pela maioria dos óbitos por câncer no mundo^(1,2). No Brasil, estimativas para o ano de 2008 apontam o câncer de pulmão como o segundo em incidência entre os homens e o quarto entre as mulheres, sendo esperados 17.810 casos novos no sexo masculino (incidência de 19 casos/100.000 homens) e 9.460 no sexo feminino (10 casos/100.000 mulheres)⁽³⁾.

O câncer de pulmão está principalmente relacionado ao tabagismo, que, por sua vez, pode ocasionar, também, outras afecções pulmonares como doença pulmonar obstrutiva crônica e enfisema. Portanto, pacientes com câncer de pulmão em geral podem apresentar um comprometimento de base de sua função pulmonar. A radioterapia tridimensional conformada (RT3D), além de permitir um escalonamento de dose com maior segurança, permite uma avaliação adequada dos volumes de tratamento e de tecido normal irradiados. No tratamento de tumores de pulmão, essa característica é especialmente vantajosa, principalmente no que diz respeito à maior preservação dos pulmões, órgão altamente sensível à radiação e que pode já estar parcialmente comprometido nesses casos.

De maneira geral, a incidência de tumores localmente avançados (estádios III) é elevada e esse grupo de pacientes é o que tem a principal indicação de radioterapia, tanto no tratamento curativo, quanto paliativo^(4–6). Além disso, o tratamento padrão atual é a associação com quimioterapia, o que, apesar de trazer melhores resultados, pode também aumentar a toxicidade^(4–6). Por se apresentarem muitas vezes como volumosas massas pulmonares, as vantagens do tratamento tridimensional (3D) sobre o bidimensional (2D) convencional nessas situações podem parecer pouco significativas. Além disso, a grande demanda dos serviços públicos de radioterapia em nosso meio, associada ao maior trabalho e tempo para planejamento que a RT3D requer, pode levar a uma subutilização desta ferramenta nesses casos.

Portanto, seria interessante avaliar e quantificar os benefícios que a RT3D pode ter sobre a 2D, em especial na preservação dos tecidos normais.

Este estudo tem como objetivo comparar a radioterapia 2D com 3D no tratamento dos tumores de pulmão, quantificando os volumes pulmonares irradiados.

MATERIAIS E MÉTODOS

Foram avaliados os planejamentos de 27 pacientes portadores de câncer de pulmão submetidos a RT3D conformada. Os contornos foram realizados em janela de mediastino e de pulmão. As doses prescritas variaram de 45 a 66 Gy (1,8 a 2 Gy/dia). Para uma mesma prescrição, em cada caso, foi simulado também um planejamento 2D convencional, baseado nas imagens da tomografia computadorizada (TC).

Os planejamentos foram realizados com base nas recomendações dos relatos números 50 e 62 da ICRU^(7,8), considerando como adequada uma cobertura de pelo menos 95% do volume alvo planejado (PTV – planned target volume) por 95% da dose prescrita. Os planejamentos 3D foram individualizados e realizados em duas fases, com redução dos campos ou novo planejamento após 40 ou 45 Gy, ou uma fase somente, dependendo da indicação clínica e da dose recebida pela medula espinhal. Os planejamentos 2D foram executados em duas fases, sendo a primeira fase com dois campos paralelos e opostos, ântero-posterior e póstero-anterior (AP-PA) até 40 ou 45 Gy, e a seguir, complementação da dose com proteção da medula espinhal, em campos paralelos e opostos oblíquos, ou dois a três campos angulados. Quatro pacientes receberam dose total de 45 Gy e foram planejados em uma única fase. As doses nos órgãos de risco — medula espinhal, esôfago, coração e pulmões — foram mantidas abaixo da tolerância, de acordo com as recomendações de Emami et al.⁽⁹⁾ e Milano et al.⁽¹⁰⁾.

Para comparação dos planejamentos em relação aos pulmões, foram avaliados os seguintes parâmetros: volume tumoral macroscópico (GTV – gross tumor volume), número total de campos, porcentagem do volume de pulmão que recebe 20 Gy (V20), porcentagem do volume de pulmão que recebe 30 Gy (V30) e a dose média (Dm) nos pulmões⁽¹¹⁾. Esses parâmetros foram calculados por meio dos histogramas dose--volume para ambos os pulmões (pulmão total) e, respectivamente, para o pulmão com tumor e para o pulmão sem tumor ("normal").

Para o delineamento das estruturas e cálculos foi utilizado o sistema de planejamento tridimensional Eclipse (Varian Medical Systems; Palo Alto, EUA).

Os dados foram submetidos à análise descritiva e de frequências. As médias dos dados foram comparadas por meio do teste t de Student. Para avaliar a interferência do volume tumoral na qualidade dos planejamentos, os pacientes foram separados em dois grupos de acordo com o GTV: até 125 cm³, ou maior que 125 cm³. Este valor foi escolhido considerando tumores iniciais, os que apresentavam no máximo 5 cm de diâmetro, versus os demais (acima de 5 cm de diâmetro), considerados localmente avançados. O nível de significância foi estabelecido em 5% (p < 0,05).

RESULTADOS

O volume do GTV variou de 10,5 a 1.290,0 cm³ (média de 189,65 cm³). Agrupando os casos de acordo com o GTV, 13 pacientes apresentavam GTV < 125 cm³ (média de 62,94 cm³) e 14, GTV > 125 cm³ (média de 307,36 cm³) (p = 0,0001).

Nos planejamentos 2D foi utilizado, em média, um total de 59,33 campos (mediana de 60, variando de 50 a 74 campos). Na primeira e segunda fases, dois campos por dia, respectivamente. Já nos planejamentos 3D, o número médio do total de campos foi de 75,65, variando de 50 a 112 (mediana de 80), sendo utilizados, em média, 2,6 campos na primeira fase e 2,9 campos na segunda, respectivamente.

As Tabelas 1 a 4 apresentam os resultados dos dados relativos às doses nos pulmões.

Tanto os volumes irradiados quanto as doses médias foram significantemente menores quando se utilizou RT3D, independentemente do volume do GTV (Tabelas 1 e 2). Com exceção do V20 e da dose média no pulmão normal para tumores iniciais, todos os outros parâmetros avaliados apresentaram um benefício absoluto significante a favor da RT3D. O benefício observado foi ainda maior para tumores mais volumosos quando comparados aos iniciais (Tabelas 3 e 4).

As Figuras 1 e 2 mostram os histogramas dose-volume comparativos dos volumes pulmonares estudados, respectivamente, para um tumor considerado pequeno e outro volumoso.

DISCUSSÃO

O advento da RT3D conformada, baseada em imagens de TC, permitiu que fossem visualizados e identificados com melhor precisão, tanto o tumor quanto as estruturas normais nos pacientes submetidos à radioterapia. A possibilidade de maiores variações técnicas, como a utilização de diversos campos angulados, campos não coplanares e principalmente a quantificação da dose recebida por determinado volume de órgão ou tecido por meio dos histogramas dose-volume, consagraram o método que hoje já vem sendo amplamente utilizado. Em nosso meio, muitos são os serviços que dispõem dessa tecnologia, inclusive no setor público. Todavia, o planejamento tridimensional demanda mais tempo do radioterapeuta e do físico, devido ao maior detalhamento na delimitação do alvo e estruturas de risco e aumento das possibilidades de planejamentos. Em serviços em que a demanda é elevada, muitas vezes o benefício de um planejamento 3D pode ser questionado, principalmente em pacientes com tumores avançados ou que devem receber apenas tratamento paliativo.

Além disso, o real benefício da RT3D em relação à sobrevida para pacientes com câncer de pulmão ainda não está bem estabelecido. A sua principal vantagem é a avaliação e possibilidade de diminuição ou prevenção da potencial toxicidade da radioterapia, de maneira individualizada⁽¹²⁾. Por isso, apenas a partir dessa tecnologia é que está sendo possível a realização de inúmeros estudos de escalonamento de dose^(13–17), com associação ou não de técnicas mais avançadas como radioterapia guiada por imagens (IGRT)⁽¹⁸⁾, radioterapia com controle do ritmo respiratório (gating, breath-holding)⁽¹⁹⁾, hipofracionamento⁽²⁰⁾ ou, ainda, associação com métodos diagnósticos funcionais como a tomografia por emissão de pósitrons (PET), que permite identificação mais precisa do volume alvo⁽²¹⁾.

Neste estudo não tivemos a intenção de discutir as doses de tolerância dos pulmões e sim avaliar e quantificar o benefício da RT3D para um grupo de pacientes com tumores de pulmão tratados na instituição.

Apesar de se manterem as mesmas doses de prescrição utilizadas nos planejamentos 2D, a RT3D possibilitou maior preservação dos pulmões em praticamente todas as situações, em especial do pulmão sem tumor. Esse benefício pode ser ainda maior, se considerarmos que o planejamento 2D foi o melhor possível, uma vez que foi realizado no sistema de planejamento 3D, com base nas imagens da TC e não de radiografias simples de simulação. Entretanto, mesmo com diminuição significante dos volumes pulmonares irradiados com RT3D (V20 e V30), o aumento do número de campos pode levar a um aumento dos volumes que recebem doses baixas, principalmente para os tumores menores (Figura 1). A avaliação da dose média, então, é de grande valia nessas situações para se analisar cada caso individualmente.

A possibilidade de redução das margens dos campos, por si só, além da confecção de blocos de proteção individualizados, já aumenta a proteção dos tecidos normais com adequada cobertura do alvo no planejamento 3D. Quando se subtrai o PTV do volume pulmonar, os resultados em relação à preservação dos pulmões ficam ainda melhores. Apesar disso, optamos por analisar a pior situação possível, considerando todo o volume "útil" de pulmão. Nas simulações realizadas, as margens de campos foram iguais e optamos por comparar os pacientes em relação ao volume do GTV apenas, mais bem definido que o PTV num planejamento 2D, pois se pode facilmente estimar o GTV numa TC diagnóstica. Com esse tipo de análise, pudemos observar uma redução absoluta dos volumes pulmonares irradiados de aproximadamente 15%, independente do tamanho do tumor (Tabela 3). Em pacientes em que muitas vezes o escalonamento da dose torna-se complicado pela irradiação de grandes volumes de tecido normal, a diminuição da toxicidade é fundamental. Esse fato pode ser particularmente vantajoso para pacientes com comprometimento da função pulmonar e nos quais a quimioterapia pode estar associada.

A preservação de outros órgãos de risco (esôfago, medula espinhal e coração) não foi avaliada no presente estudo, uma vez que foi possível manter as doses abaixo dos limites de tolerância nesses órgãos, mesmo nos planejamentos 2D. Além disso, tanto o esôfago quanto a medula espinhal são órgãos cuja dose de tolerância depende muito pouco dos respectivos volumes irradiados e a dose no coração pode variar muito, de acordo com a localização da lesão. Os pulmões, no entanto, objeto deste estudo, apresentam doses de tolerância bem menores que as dos demais órgãos de risco na região^(7,8).

Finalmente, especificamente para o nosso meio, o número de campos utilizado não invalida a técnica para uso na rede pública de saúde, uma vez que na maioria das vezes fica dentro dos limites estabelecidos pelo Sistema Único de Saúde (máximo de 90 campos)⁽²²⁾ para remuneração do tratamento no Brasil.

CONCLUSÕES

A RT3D permitiu a preservação de aproximadamente 15% dos volumes pulmonares irradiados, tanto para tumores iniciais quanto avançados.

O benefício foi maior para o pulmão sem tumor, que pode ser mais bem preservado pela adequação da técnica de irradiação.

Pela possibilidade de maior preservação dos volumes pulmonares nos níveis observados, concluímos que a RT3D deve ser utilizada nos pacientes com tumores de pulmão, mesmo que volumosos.

Recebido para publicação em 28/5/2009. Aceito, após revisão, em 17/7/2009.

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Trabalho realizado no Serviço de Radioterapia do Departamento de Radiologia do Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo (HC-FMUSP), São Paulo, SP, Brasil.

Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  30 Out 2009
• Data do Fascículo
  Out 2009

Histórico

• Aceito
  17 Jul 2009
• Recebido
  28 Maio 2009