Évaluation comparative de la symétrie, de la dosimétrie et de la toxicité dans la radiothérapie externe du cancer de la prostate avec des techniques d'espacement

Introduction

La proximité du rectum par rapport à la prostate lors de la radiothérapie pour le cancer de la prostate pose un défi dosimétrique majeur, entraînant des doses rectales élevées et des effets secondaires néfastes. L'espacement des tissus périrectaux réduit la dose rectale et les toxicités gastro-intestinales en séparant mécaniquement ces organes. Nous avons comparé rétrospectivement les écarteurs à ballonnet et les hydrogels PEG, en nous concentrant sur la géométrie de l'écarteur, la symétrie, la dosimétrie rectale et la toxicité gastro-intestinale et génito-urinaire.

Méthodes

Soixante-sept hommes atteints d'un cancer de la prostate localisé traités par radiothérapie externe ont été analysés (ballonnet = 33 ; hydrogel PEG = 34). La symétrie a été évaluée sur des coupes axiales de tomodensitométrie à l'apex, au milieu de la glande et à la base avec une échelle médiane à cinq niveaux (SYM-1 = optimal). Les séparations antéro-postérieure, latéro-latérale et crânio-caudale ont été mesurées. Les V60%–V100% rectaux ont été extraits des histogrammes dose-volume. Les toxicités gastro-intestinales et génito-urinaires aiguës (≤90 jours) et tardives (>90 jours) ont été notées (CTCAE v4.0). Un p ≤ 0,05 bilatéral était significatif.

Résultats

Une symétrie optimale a été observée dans 33 % des cas avec ballonnet contre 14 % avec hydrogel PEG ; une asymétrie SYM-4/5 dans 27 % contre 24 % (p = 0,21). À l'apex, les écarteurs à ballonnet ont systématiquement créé une séparation mesurable, tandis que 3 patients (9 %) avec hydrogel PEG ont montré une absence complète d'espacement. La séparation antéro-postérieure moyenne était plus grande avec le ballonnet à tous les niveaux (p < 0,001). La séparation latéro-latérale différait inférieurement (2,4 cm contre 1,9 cm ; p = 0,01). La longueur crânio-caudale était en moyenne de 4,8 cm contre 4,3 cm (p < 0,001). Les V60–V100% rectaux n'ont montré aucune différence significative. La toxicité aiguë était faible : grade 1 gastro-intestinal dans 6 % des cas avec ballonnet contre 0 %, avec un grade 3 gastro-intestinal dans le groupe hydrogel PEG ; grade 1 génito-urinaire dans 13 % contre 29 %, grade 2 dans 10 % contre 7 %. Événements tardifs : grade 2 gastro-intestinal dans 0 % contre 7 % ; grade 3 génito-urinaire chez un patient par cohorte (~3 %) ; autres toxicités tardives légères et similaires.

Conclusion

L'écarteur à ballonnet a permis une séparation plus grande et plus uniforme, y compris une meilleure symétrie apicale, et a montré moins d'événements gastro-intestinaux précoces et des taux de toxicité génito-urinaire aiguë légère plus faibles, tandis que les doses rectales sont restées comparables. Des études prospectives avec un suivi plus long sont nécessaires pour confirmer le bénéfice à long terme. Les écarteurs périrectaux sont utilisés dans la radiothérapie externe pour le cancer de la prostate afin de réduire la toxicité rectale induite par les radiations en augmentant la séparation entre la prostate et le rectum, un organe à risque principal. Même avec les avancées dans la planification et la délivrance des traitements, la proximité du rectum à la prostate entraîne une exposition inévitable aux radiations, augmentant le risque de toxicité gastro-intestinale. Le placement de l'écarteur déplace le rectum des régions à haute dose, réduisant l'exposition aux radiations et rendant le traitement plus tolérable. Plusieurs technologies d'écarteurs sont disponibles. L'hydrogel PEG (SpacerVue, Boston Scientific Inc., Bedford, MA) a été largement utilisé et a démontré des réductions de l'exposition à la dose rectale et de la toxicité associée. La technique de placement et les limitations anatomiques associées à l'écarteur hydrogel PEG peuvent entraîner une variabilité dans la distribution de l'écarteur, car il est généralement injecté au milieu de la glande et dirigé vers le crâne, ce qui peut entraîner une séparation réduite à l'apex par rapport au milieu de la glande et à la base. Le système d'implantation de ballonnet BioProtect (BioProtect Ltd., Tzur Yigal, Israël) réalise la séparation par inflation contrôlée, offrant potentiellement un déplacement anatomique plus uniforme. La symétrie de l'écarteur rectal a été identifiée comme un facteur critique pour optimiser la réduction de la dose rectale et un modèle de symétrie publié qui quantifie la qualité du placement de l'écarteur et sa relation avec la réduction de la dose rectale, a démontré que le positionnement asymétrique de l'écarteur réduit son effet protecteur. Le placement asymétrique a été associé à une exposition plus élevée aux radiations rectales. Ce travail vise à comparer deux technologies d'écarteurs, l'écarteur hydrogel PEG et le ballonnet BioProtect, qui sont couramment utilisés dans notre institution. Notre travail comprenait l'analyse de la symétrie et de la géométrie, la dosimétrie rectale, ainsi que les résultats de toxicité gastro-intestinale et génito-urinaire, en utilisant la méthodologie de symétrie publiée. Après approbation du comité d'éthique, une analyse rétrospective appariée a inclus des patients atteints de cancer de la prostate traités par radiothérapie externe utilisant soit un ballonnet, soit un écarteur hydrogel PEG. Pour les cas de ballonnet, une solution saline mélangée à un produit de contraste iodé a été utilisée pour améliorer la visualisation du ballonnet sur les scans de planification CT et de tomodensitométrie conique. Les scans CT ont été réalisés avec des scans CT haute résolution à une épaisseur de coupe ≤ 2 mm. Les données ont été collectées à partir des dossiers institutionnels, y compris les données démographiques, la dosimétrie, le volume et la géométrie de l'écarteur, l'alignement symétrique selon les images CT et les résultats de toxicité. Deux méthodes distinctes pour l'utilité de l'espacement ont été utilisées. La symétrie de l'écarteur a été évaluée en utilisant le modèle décrit par Fischer et al. en évaluant le positionnement de l'écarteur dans le plan médiosagittal à travers trois niveaux axiaux (milieu de la glande, 1 cm supérieur et 1 cm inférieur). Chaque coupe a été notée en fonction du placement médian ou de la déviation latérale, avec un score de symétrie global (SYM-1 à SYM-5) attribué. La géométrie de l'écarteur a été évaluée en utilisant une version légèrement modifiée de Grossman et al., en mesurant la hauteur, la largeur et la longueur à un point de référence médian unique. La hauteur (dimension antéro-postérieure) et la largeur (dimension latéro-latérale) ont été mesurées à l'apex, au milieu de la glande et à la base, tandis que la longueur (dimension crânio-caudale) a été mesurée en continu du point le plus supérieur de l'écarteur au point le plus inférieur. Les plans dosimétriques ont été évalués pour l'exposition à la dose rectale. Le volume cible clinique (CTV) comprenait l'ensemble de la prostate avec ou sans inclusion des vésicules séminales, à la discrétion du médecin traitant. Les volumes cibles de planification (PTV) étaient une expansion de 5 ou 7 mm de l'ensemble du CTV, quel que soit le type d'écarteur placé. La dose de prescription était planifiée pour permettre la délivrance à ≥95 % du PTV et 100 % du CTV. L'appariement des cas était basé sur la dose prescrite. Les toxicités gastro-intestinales et génito-urinaires aiguës et tardives ont été évaluées selon les critères de terminologie commune pour les événements indésirables (CTCAE) v4.0. Cela comprenait la fréquence/l'urgence, l'hésitation, l'incontinence, la nycturie, la dysurie et l'hématurie pour le génito-urinaire, et l'urgence, la douleur/pression rectale, le saignement, l'écoulement de mucus, le ténesme et la diarrhée pour le gastro-intestinal. La toxicité aiguë comprenait les événements survenus dans les 90 jours suivant les traitements par radiations, tandis que la toxicité tardive survenait après 90 jours. Les patients ont été évalués chaque semaine pendant le traitement et lors des suivis à 3 et 6 mois. Les statistiques descriptives ont été utilisées pour caractériser les variables d'intérêt. L'appariement des cas a été effectué en appariant les patients ayant reçu la même dose de radiothérapie comme suit : SBRT, radiothérapie externe modérément hypofractionnée ou radiothérapie externe fractionnée de manière conventionnelle, et ensemble cible (présence de champ pelvien et tout boost). Les cas avec des prescriptions de dose non appariées ont été exclus pour minimiser les confusions potentielles liées à la variabilité dosimétrique. Chacune des variables a été vérifiée pour la normalité de la distribution à l'aide du test de Shapiro-Wilk. Les caractéristiques des patients et de base ont été comparées avec le test exact de Fisher et le test de somme des rangs de Wilcoxon, le cas échéant. La signification statistique entre SYM1 et tous les autres groupes de symétrie a été évaluée avec le test t de Student. Les variables continues ont été résumées avec des moyennes et des écarts-types et ont montré une distribution normale approximative avec un test de normalité de Shapiro-Wilk. Une valeur p de ≤ 0,05 a été considérée comme statistiquement significative. Toutes les analyses ont été effectuées à l'aide du package SPSS Statistics (v. 24.0). Un total de 67 patients a été inclus dans l'étude, avec 33 dans le groupe ballonnet et 34 dans le groupe hydrogel PEG. Les caractéristiques des patients, des tumeurs et des volumes sont résumées dans le tableau 1. Les groupes ballonnet et hydrogel PEG étaient comparables en âge, niveaux de PSA, distribution des stades T et score de Gleason, sans différences significatives observées. Le volume de l'écarteur était plus grand dans le groupe ballonnet (14,0 ± 3,6 cc) par rapport à l'hydrogel PEG (9,9 ± 4,3 cc, p < 0,001). Les volumes de la prostate, du rectum, de la vessie et du PTV n'ont montré aucune différence significative entre les groupes. La symétrie de l'écarteur a été notée selon le tableau 2 tel que rapporté par Fischer-Valuck et les résultats comparatifs entre les groupes d'études sont détaillés dans le tableau 3. Parmi les 67 patients évalués, le placement centré de l'écarteur à la coupe apicale (score 1) a été observé dans 18 des 33 cas de ballonnet (54,5 %) contre 15 des 34 cas d'hydrogel PEG (44,1 %), atteignant une signification statistique (p = 0,042). Notamment, aucun des cas de ballonnet n'a montré d'absence d'écarteurs à l'apex (score 0), tandis que cela a été observé dans 8,8 % des cas d'hydrogel PEG. Au niveau du milieu de la glande, la symétrie de score 1 était presque identique entre les groupes—18 des 33 cas de ballonnet (54,5 %) contre 18 des 34 cas d'hydrogel PEG (52,9 %)—sans occurrences de score 0 dans aucun des groupes (p = 0,366). À la base, le score 1 a été observé dans 10 des 33 cas de ballonnet (30,3 %) et 12 des 34 cas d'hydrogel PEG (35,3 %) (p = 0,470), tandis que le score 0 était présent dans 12,1 % et 17,6 % des cas, respectivement. Sur une base par patient, une symétrie parfaite sur toutes les coupes (SYM-1) a été atteinte chez 11 des 33 patients avec ballonnet (33,3 %) et 5 des 34 patients avec hydrogel PEG (14,7 %) ; une symétrie modérée (SYM-2–3) s'est produite chez 13 (39,4 %) contre 21 (61,8 %), et une asymétrie (SYM-4–5) chez 9 (27,3 %) contre 8 (23,5 %), p= 0,210. Les résultats de la géométrie de l'écarteur sont détaillés dans le tableau 4. Les écarteurs à ballonnet ont produit une plus grande séparation antéro-postérieure que l'écarteur hydrogel PEG à chaque niveau de la prostate (inférieur, milieu de la glande, supérieur, tous p<0,001). Bien que la symétrie latéro-latérale soit similaire au milieu de la glande et aux coupes supérieures pour les deux écarteurs, la coupe inférieure a montré une meilleure largeur avec l'écarteur à ballonnet (p = 0,019). L'extension crânio-caudale de l'écarteur était également plus grande avec l'écarteur à ballonnet (p<0,001), tableau 4. Après appariement des cas pour des protocoles de