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CARDIOTOXICIDAD POR RADIOTERAPIA: TÉCNICAS DE IRRADIACIÓN Y DE PROTECCIÓN CARDÍACA #COH18

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Dra. Meritxell Arenas Prat
Programa Formación Cardio-Onco-Hematología
CARDIOTOXICIDAD POR RADIOTERAPIA: TÉCNICAS DE IRRADIACIÓN Y DE PROTECCIÓN CARDÍACA
http://coh.secardiologia.es

Published in: Health & Medicine

CARDIOTOXICIDAD POR RADIOTERAPIA: TÉCNICAS DE IRRADIACIÓN Y DE PROTECCIÓN CARDÍACA #COH18

  1. 1. Toxicidad cardiovascular secundaria a tratamientos onco-hematológicos: mecanismos y estrategias de prevención en onco-hematología CARDIOTOXICIDAD POR RADIOTERAPIA: TÉCNICAS DE IRRADIACIÓN Y DE PROTECCIÓN CARDÍACA Dra. Meritxell Arenas Prat, MD, PhD Radiation Oncology Department, Hospital Universitari Sant Joan de Reus University Rovira i Virgili, Spain 17/01/2018
  2. 2. Toxicidad cardiovascular secundaria a tratamientos onco-hematológicos: mecanismos y estrategias de prevención en onco-hematología • Benefits of radiotherapy (RT) • Volumes of RT and Organs at risk (OAR) / Constraints • Cardiotoxicity • RT techniques to reduce radiation dose to the heart • Methods of respiratory control • Cost-effective • Conclusions
  3. 3. Toxicidad cardiovascular secundaria a tratamientos onco-hematológicos: mecanismos y estrategias de prevención en onco-hematología • RT globally cures 40% cancer patients with other oncological treatments. 16% → exclusive treatment. • Cancer localizations where the heart radiation dose received could produce cardiotoxicity are: breast cancer (BC), lung, esophagus, Hodgkin lymphomas, some hepatic and gastric cancer. Benefits of RT
  4. 4. Toxicidad cardiovascular secundaria a tratamientos onco-hematológicos: mecanismos y estrategias de prevención en onco-hematología • BC is the most common cancer to affect women in Europe and this implies the 30% of treatments in a Radiation Oncology department. Benefits of RT
  5. 5. Toxicidad cardiovascular secundaria a tratamientos onco-hematológicos: mecanismos y estrategias de prevención en onco-hematología Reduces recurrence 31% to 15.4% (N- (7287 pts)) and 63.7% to 42.5% (N+ (1050 pts)) • 10 year gain 15,7% (N-) and 21,2% (N+) Reduces breast cancer mortality of 20.5% to 17.2% (N-) and 51.3% to 42.8% (N+) • 15 year gain 3.3% (N-) and 8.5% (N+) RT → ↓ LR and ↑OS (after BCS and mastectomy)
  6. 6. Toxicidad cardiovascular secundaria a tratamientos onco-hematológicos: mecanismos y estrategias de prevención en onco-hematología 4004 patients Randomized between RT IMC and Medial SC nodes or no RT.
  7. 7. Toxicidad cardiovascular secundaria a tratamientos onco-hematológicos: mecanismos y estrategias de prevención en onco-hematología Volumes of RT
  8. 8. Toxicidad cardiovascular secundaria a tratamientos onco-hematológicos: mecanismos y estrategias de prevención en onco-hematología Volumes of RT
  9. 9. Toxicidad cardiovascular secundaria a tratamientos onco-hematológicos: mecanismos y estrategias de prevención en onco-hematología 90% 81% 48% Most IMN in first 3-4 intercostal spaces
  10. 10. Toxicidad cardiovascular secundaria a tratamientos onco-hematológicos: mecanismos y estrategias de prevención en onco-hematología OAR and CONSTRAINTS (Our Department) Total volume of both lungs taken together V20<30% Ipsilateral lung V20<20-25%, mean dose <15Gy Contralateral lung V10<10% mean dose <5Gy Heart Mean Heart Dose 3 Gy (right BC), 5 Gy (left BC) V20<10%, V25<10%, V45<30%, V50<20% Contralateral breast V10<10% mean dose <5Gy Humerus and ribcage maximum dose 50Gy Brachyal plexus maximum dose 60Gy Thyroid maximum dose 45Gy Spinal cord maximum dose 46Gy Other: QUANTEC
  11. 11. Toxicidad cardiovascular secundaria a tratamientos onco-hematológicos: mecanismos y estrategias de prevención en onco-hematología LEFT ANTERIOR DESCENDING ARTERY
  12. 12. Toxicidad cardiovascular secundaria a tratamientos onco-hematológicos: mecanismos y estrategias de prevención en onco-hematología
  13. 13. Toxicidad cardiovascular secundaria a tratamientos onco-hematológicos: mecanismos y estrategias de prevención en onco-hematología • Epidemiological studies have shown cardiac mortality and morbidity of breast irradiation. • A significant linear correlation between mean heart dose and rate of major coronary events (MCE), increase of 3- 7.4% per Gy. Cardiotoxicity Darby et al. NEJM 2013 McGale, Darby et al. Radioth Oncol 2011
  14. 14. Toxicidad cardiovascular secundaria a tratamientos onco-hematológicos: mecanismos y estrategias de prevención en onco-hematología
  15. 15. Toxicidad cardiovascular secundaria a tratamientos onco-hematológicos: mecanismos y estrategias de prevención en onco-hematología • The heart is one of the most radiosensitive organ. • No threshold of mean heart dose and MCE. Risks below 2Gy could not be estimated. • These studies have used older RT techniques. New RT techniques ↓ cardiac dose and probably cardiac morbidity and mortality. Cardiotoxicity Courtesy by P. Poortmans
  16. 16. Toxicidad cardiovascular secundaria a tratamientos onco-hematológicos: mecanismos y estrategias de prevención en onco-hematología • The risk begins within five years of RT and continues into the third decade after RT. • The risk is even greater in women with cardiac risk factors (smoking, obesity, hypertension, cholesterol) and is exacerbated with other therapies (anthracyclines, trastuzumab, pertuzumab). • RT can produce: myocardial infarction, congestive heart failure, pericarditis, arrhythmias, angina, or valve dysfunction. Cardiotoxicity Taylor CW, Kirby AM. Clin Oncol 2015
  17. 17. Toxicidad cardiovascular secundaria a tratamientos onco-hematológicos: mecanismos y estrategias de prevención en onco-hematología
  18. 18. Toxicidad cardiovascular secundaria a tratamientos onco-hematológicos: mecanismos y estrategias de prevención en onco-hematología Cardiotoxicity
  19. 19. Toxicidad cardiovascular secundaria a tratamientos onco-hematológicos: mecanismos y estrategias de prevención en onco-hematología
  20. 20. Toxicidad cardiovascular secundaria a tratamientos onco-hematológicos: mecanismos y estrategias de prevención en onco-hematología • ↑ ROS → inflammation → accelerated atherosclerosis. Cardiotoxicity
  21. 21. Toxicidad cardiovascular secundaria a tratamientos onco-hematológicos: mecanismos y estrategias de prevención en onco-hematología • Optimisation of beam angles • The use of multileaf collimator shielding • Prone position • Intensity-modulated RT (IMRT) and Arc RT Techniques (VMAT) • Proton beam therapy (PBT) • Partial beast irradiation • Respiratory control → Deep inspiration (breath-hold and gating techniques) RT techniques to reduce radiation dose to the heart
  22. 22. Toxicidad cardiovascular secundaria a tratamientos onco-hematológicos: mecanismos y estrategias de prevención en onco-hematología The value of the prone technique for cardiac protection is less clear than other techniques; decreased cardiac doses for large breasted women but increased cardiac doses for women with smaller breast volume. RT techniques to reduce radiation dose to the heart
  23. 23. Toxicidad cardiovascular secundaria a tratamientos onco-hematológicos: mecanismos y estrategias de prevención en onco-hematología • IMRT/VMAT: represents a proven technique to provide cardiac protection. • Proton therapy: limited data available and high costs. • Partial breast irradiation can be offered to women with early stage BC based on consensus guidelines currently published. RT techniques to reduce radiation dose to the heart Courtesy by P. Poortmans
  24. 24. Toxicidad cardiovascular secundaria a tratamientos onco-hematológicos: mecanismos y estrategias de prevención en onco-hematología • Abdominal compression • Breath-Hold Gating Techniques • Voluntary Deep Inspiration Breath Hold (vDIBH) • Active breathing control (ABC) • Free-Breathing Gating Techniques • Real Time Position Management (RPM) • BrainLab Exactracgating • Others: AlignRT, VisionRT Ldt … • Tumor tracking → Cyberknife Respiratory Control ✓ Gating: turn radiation on/off at a specific breathing phase ✓ Tracking: synchronize beam motion with breathing motion
  25. 25. Toxicidad cardiovascular secundaria a tratamientos onco-hematológicos: mecanismos y estrategias de prevención en onco-hematología • DIBH expands the lungs and increase the separation between the chest wall and heart. Respiratory Control
  26. 26. Toxicidad cardiovascular secundaria a tratamientos onco-hematológicos: mecanismos y estrategias de prevención en onco-hematología • Respiratory control techniques are estimated to reduce cardiac mortality by 4.7% compared with free breathing techniques in left sided patients. Respiratory Control
  27. 27. Toxicidad cardiovascular secundaria a tratamientos onco-hematológicos: mecanismos y estrategias de prevención en onco-hematología
  28. 28. Toxicidad cardiovascular secundaria a tratamientos onco-hematológicos: mecanismos y estrategias de prevención en onco-hematología WORKFLOW PATIENT SELECTION At least 75% of patients with left-sided BC may benefit from the DIBH. PATIENT COMPLIANCE / TRAINING TREATMENT VERIFICATION • 5 mm margin around the LAD • Heart shadow • Optimal treatment verification image (TVI) protocol for the DIBH technique is an area for future research to ensure both the reproducibility of the pt position
  29. 29. Toxicidad cardiovascular secundaria a tratamientos onco-hematológicos: mecanismos y estrategias de prevención en onco-hematología PATIENT SELECTION
  30. 30. Toxicidad cardiovascular secundaria a tratamientos onco-hematológicos: mecanismos y estrategias de prevención en onco-hematología Cost Respiratory Control • 365 pts economic study (197 without respiratory gating (RG) and 168 with RG). • The use of RG induced a cost increase of 996 euros for BC with breath-hold techniques and 1510 euros for synchronized gating techniques. Remonnay R, Morelle M, Giraud P, Carrère MO. The cost of respiration-gated radiotherapy in the framework of a clinical research programme “STIC”. Cancer Radiother. 2009 Jul;13(4):281-90
  31. 31. Toxicidad cardiovascular secundaria a tratamientos onco-hematológicos: mecanismos y estrategias de prevención en onco-hematología Cost Respiratory Control (Spain)
  32. 32. Toxicidad cardiovascular secundaria a tratamientos onco-hematológicos: mecanismos y estrategias de prevención en onco-hematología Cost Respiratory Control (Spain)
  33. 33. Toxicidad cardiovascular secundaria a tratamientos onco-hematológicos: mecanismos y estrategias de prevención en onco-hematología Cost Heart Failure (Spain)
  34. 34. Toxicidad cardiovascular secundaria a tratamientos onco-hematológicos: mecanismos y estrategias de prevención en onco-hematología Cost-effective The low cost of control respiratory techniques justify their implementation
  35. 35. Toxicidad cardiovascular secundaria a tratamientos onco-hematológicos: mecanismos y estrategias de prevención en onco-hematología • These technologies must be accessible to all RT services and it must be necessary to reinforce the human and material resources necessary for its implementation. International recomendations Chauvet B, Mahe MA, Maingon P, Mazeron JJ, Mornex F, Societe francaise de radiotherapie o, et al. Livre blanc de la radiothérapie en France 2013. Douze objectifs pour améliorer un des traitements majeurs du cancer. Cancer radiotherapie : journal de la Societe francaise de radiotherapie oncologique. 2013;17 Suppl 1:S2-72. Livre blanc de la radiotherapie en France 2013. Douze objectifs pour ameliorer un des traitements majeurs du cancer.
  36. 36. Toxicidad cardiovascular secundaria a tratamientos onco-hematológicos: mecanismos y estrategias de prevención en onco-hematología • As local control and SV for pt with cancer are now excellent, the minimization of treatment related toxicity is now a priority. • Increased efforts to minimize cardiac dose in cancer RT may be beneficial to patients. • The choice of method is up to the cancer center and will be largely based on the pre-existing equipment in the department. • In clinical practice select those ptes benefit most (left BC, risk factors, young …). Biomarkers could help us. CONCLUSIONS
  37. 37. Toxicidad cardiovascular secundaria a tratamientos onco-hematológicos: mecanismos y estrategias de prevención en onco-hematología • The implementation of cardio-oncology units are necessary for prevention and treatment of cardiotoxicity of oncological treatments. CONCLUSIONS Individualized radiotherapy treatment are CRUCIAL
  38. 38. Toxicidad cardiovascular secundaria a tratamientos onco-hematológicos: mecanismos y estrategias de prevención en onco-hematología Gracias! meritxell.arenas@gmail.com marenas@grupsagessa.com Acknowledgements: Philip Poortmans Marta Bonet Frederick Barlett Ovidio Hernández Teresa López Ángel Montero Sebastià Sabater Víctor Hernández .....

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