Caratterizzazione del ciclo respiratorio nei pazienti sottoposti a trattamento radioterapico alla mammella attraverso strumenti di SGRT (Surface-Guided Radiotherapy)

Background : Il tumore alla mammella rimane, ad oggi, la neoplasia più comune nel sesso femminile. La radioterapia (RT) si è dimostrata efficace nel trattare questo tipo di tumore, tuttavia, il cambio significativo del tracciato respiratorio tra diverse sedute di trattamento deve essere tenuto in considerazione e gestito correttamente per assicurare la buona riuscita clinica di questi trattamenti. L’obiettivo di questo elaborato è caratterizzare il respiro di pazienti sottoposti a trattamento radioterapico alla mammella per l’arruolamento in trattamenti a respiro controllato, scegliendo come pazienti potenziali quelle che hanno, sulla base di dati retrospettivi, un tracciato di respirazione ripetibile in regime a respiro libero. Metodi: Sono stati utilizzati i segnali provenienti dal monitoraggio del movimento su tre assi (verticale, VRT, longitudinale, LNG, e laterale, LAT) e un segnale complessivo (MAG) della ROI di 177 pazienti durante un trattamento suddiviso in 13/15 frazioni, acquisiti tramite strumenti di SGRT in uso nella pratica clinica. Per la caratterizzazione del ciclo respiratorio, sono state individuate le varie componenti in frequenza media e relativa ampiezza dei segnali analizzati, tramite la trasformata di Fourier, ricavandone poi media, deviazione standard e percentili. Al fine di evidenziare due classi di pazienti, "ripetibili" e "non ripetibili", abbiamo calcolato l’errore relativo percentuale (ER%) relativo al segnale MAG di ogni seduta, in modo da evidenziare pazienti con pattern respiratori significativamente differenti durante le varie sedute di trattamento. In seguito, abbiamo cercato una correlazione tra l’appartenenza a una delle due classi sopra definite ed età e volume del tumore dei pazienti, utilizzando un test di confronto della media (Wilcoxon-Mann-Whitney). Risultati: L’ER% relativo al segnale MAG ha mediana 8.5% e IQR (5.3-12.9)%, di conseguenza, con cutoff del 5%, il 23% dei pazienti risulta avere un ciclo respiratorio "ripetibile" e i restanti "non ripetibile". L’ER% ha media (3.2 ± 1.1)% per la classe "ripetibile", e (12.8 ± 10.4)% per la classe "non ripetibile". Le ampiezze e frequenze medie relative al segnale MAG risultano avere media (1.5 ± 0.7)mm e (0.27 ± 0.07)Hz per la classe "ripetibile", e (2.7 ± 1.5)mm e (0.28 ± 0.08)Hz per la classe "non ripetibile". Infine, secondo il test di Wilcoxon, la ripetibilità del respiro risulta correlata significativamente con il volume del tumore dei pazienti, ma non con l’età. Conclusioni: I risultati ottenuti evidenziano la fattibilità della metodologia proposta riguardo la caratterizzazione del movimento respiratorio delle pazienti sottoposte a trattamento RT della mammella. Il motivo dei valori di ER% ottenuti per il DB può essere imputata ai dati retrospettivi estratti da pazienti che hanno eseguito il trattamento in regime di respiro libero e senza istruzioni su come gestire il movimento respiratorio. Questi risultati evidenziano quindi l’importanza di un protocollo di gestione del movimento che potrebbe portare beneficio al trattamento e alla prognosi del paziente.