Implementazione di un protocollo operativo tecnico per il trattamento di Total Marrow e Total Lymphoid Irradiation

Introduction: Among the main therapeutic options for leukemias and myelodysplastic syndromes, allogeneic hematopoietic stem cell transplantation stands out as a key treatment, typically preceded by conditioning regimens such as total body irradiation (TBI). While TBI remains an important part of conditioning, its use has declined over time due to concerns related to irradiation of healthy organs. More advanced radiotherapy techniques, developed using helical tomotherapy, such as Total Marrow Irradiation (TMI) and Total Lymphoid Irradiation (TMLI), are emerging for their ability to minimize toxicity to healthy organs while maintaining therapeutic efficacy. Aim of the thesis: The creation and validation of a procedure for the treatment of Total Marrow Irradiation (TMI) and Total Lymphoid Irradiation (TMLI) through the development of a technical operating protocol within the Radiotherapy Department of A.O.U. Città della Salute e della Scienza di Torino, Molinette hospital. The protocol was developed to follow the therapeutic path of both an adult and a pediatric patient, with particular attention to the role of the Radiology Technician. An additional objective was to estimate the workload required from the technician by timing the phases of virtual simulation and tomotherapy treatment, to improve irradiation accuracy, reduce time, and optimize patient compliance, while simultaneously minimizing side effects from the procedures. Materials and methods: The patients undergoing treatment were analyzed throughout the entire process, from setup and image acquisition in simulation CT, to the delivery of the prescribed dose via helical tomotherapy. For each phase, the steps were collected and described to ensure standardization and reproducibility. Results: The study demonstrated the effectiveness in reducing errors and ensuring high precision of the treatment, thereby reducing toxicity. Additionally, the time required for each individual patient was assessed, which is crucial for optimizing the radiology technician's workflow and for the patient, who can receive a precise estimate of the time needed to complete the various treatment phases, improving overall compliance. Discussion and conclusion: This highly complex and specialized treatment requires multiple procedures, for which the active participation of the radiology technician is essential. Therefore, adequate preparation and knowledge of the various steps are indispensable. The protocols developed through this study represent the benchmark for all future procedures, both for simulation CT and for treatment delivery within the Radiotherapy Department of A.O.U. Città della Salute e della Scienza di Torino, Molinette hospital.

ABSTRACT Introduzione: Tra le principali opzioni terapeutiche per le leucemie e le sindromi mielodisplastiche, il trapianto allogenico di cellule staminali ematopoietiche si distingue come un trattamento di rilievo, preceduto da regimi di condizionamento come l’irradiazione corporea totale (TBI). Sebbene la TBI continui a essere una parte importante del condizionamento, il suo utilizzo è diminuito nel tempo per via delle criticità correlate all’irradiazione degli organi sani. Tecniche radioterapiche più avanzate, sviluppate attraverso l’utilizzo della Tomoterapia elicoidale, come l’irradiazione totale del midollo (TMI) e l’irradiazione totale del midollo e dei tessuti linfatici (TMLI), stanno emergendo per la loro capacità di minimizzare le tossicità agli organi sani, preservando l’efficacia terapeutica. Obiettivo della tesi: Creazione e validazione di una procedura per il trattamento di Total Marrow Irradiation (TMI) e Total Lymphoid Irradiation (TMLI) mediante la stesura di un protocollo operativo tecnico all'interno del reparto di Radioterapia dell’A.O.U. Città della Salute e della Scienza di Torino, presidio Molinette. Il protocollo è sviluppato con la finalità di seguire il percorso terapeutico di un paziente adulto e uno pediatrico, con particolare attenzione al ruolo del Tecnico Sanitario di Radiologia Medica. Un ulteriore obiettivo è quello di stimare l’impegno richiesto al tecnico, cronometrando le tempistiche delle fasi di simulazione virtuale e di trattamento in tomoterapia, al fine di migliorare la precisione dell’irradiazione, ridurre le tempistiche e ottimizzare la compliance del paziente, riducendo al contempo gli effetti collaterali derivanti dalle procedure. Materiali e metodi: I pazienti candidati al trattamento sono stati analizzati durante il percorso completo, dalla fase di setup ed acquisizione delle immagini in TC di simulazione, all’erogazione della dose prevista dal piano di cura attraverso l’uso della Tomoterapia elicoidale. Per ogni fase sono stati raccolti e descritti i passaggi per garantirne la standardizzazione e la riproducibilità. Risultati: Lo studio ha mostrato l’efficacia nel limitare gli errori e garantire un’alta precisione del trattamento, garantendo così una riduzione delle tossicità. Inoltre, è stato valutato il tempo richiesto per ogni singolo paziente, fondamentale per ottimizzare il lavoro del tecnico di radiologia e anche per il paziente, che può conoscere in anticipo una stima precisa del tempo richiesto per completare le varie fasi del trattamento, aumentandone la compliance complessiva. Discussione e conclusione: Questo trattamento complesso e dall’alto livello di specializzazione, richiede plurime procedure per le quali è fondamentale la presenza e partecipazione attiva del tecnico di radiologia. È pertanto indispensabile un’adeguata preparazione e conoscenza dei diversi step che lo caratterizzano. I protocolli sviluppati con questo studio rappresentano il “benchmark” per tutte le procedure future sia di TC di simulazione che di erogazione del trattamento all’interno del reparto di Radioterapia dell’A.O.U. Città della Salute e della Scienza di Torino, presidio Molinette.