Radiotherapeutical options to avoid Mucositis and Xerostomia

1. Radiotherapeutical options to avoidMucositis and Xerostomia Salivary Gland Tumors : René-Jean Bensadoun Head of RadiotherapyDepartment, Centre Antoine-Lacassagne, 06189-NICE Cedex 2 (France).

2. Salivary Gland tumors are considered as Radioresistant and Chemoresistantlesions. For thesetumors, the role of new radiation modalities, (i.e. IMRT, heavy ions therapy, neutrontherapy) isemphasized. I willshortlypresent the radiotherapeutical options to avoidMucositis and Xerostomia in Salivary Gland Tumors.

3. RT Parotids (3DCRT) Photons + e-

4. RT Sub-mandibular Glands Photons + e-

5. Problem : Radioresistant (and chemoresistant) lesions ->Limited effect of classicalphotontherapyon bulkydisease(unresectable cases or macroscopicalresidualtumoraftersurgery)

6. + French Network for Rare Head and Neck Tumors (REFCOR) French National Guidelines (SOR)

7. Arbre 3 : Prise en charge thérapeutique du patient atteint d’une tumeur des glandes salivaires de stade II (T1b-T2b-T3a N0 M0) de bas grade Stade II (T1b-T2b-T3a N0 M0) de bas grade • Standard : • Chirurgie tumorale et ganglionnaire. Résection macroscopiquement OU microscopiquement incomplète OU présence de ganglions envahis oui non Standards : • Pas de radiothérapie postopératoire. • Pas de chimiothérapie. • Standards : • Radiothérapie postopératoire tumorale et ganglionnaire. • Pas de chimiothérapie. Modalités des thérapeutiques • Exérèse chirurgicale tumorale • Standards : • Exérèse chirurgicale complète si tumeur localisée aux GSP. • Exérèse chirurgicale élargie si tumeur localisée aux GSA. • Option : • Chirurgie élargie mutilante si tumeur étendue aux éléments nobles (nerf VII, fosse infra temporale, mandibule, base du crâne). • Curage ganglionnaire • Standard : • Prophylactique modifié de type 3 et sélectif (groupes I, II, III) et bilatéral si lésions médianes. Radiothérapie postopératoire tumorale et ganglionnaire * • Standard : • Unilatérale sauf si lésions médianes ou bilatérale. • Standards de dose : • Sur le site tumoral : dose totale équivalente de 65 Gy si exérèse incomplète. • Sur les aires ganglionnaires : dose totale équivalente de 50 Gy. • Options : • Hadronthérapie (ions carbone ou neutrons) si réalisable en cas de reliquat tumoral macroscopiquement volumineux. • Photonthérapie de haute énergie (RC3D). * La neutronthérapie n'est plus disponible en France depuis la fermeture récente de l'Unité de Neutronthérapie d'Orléans mais l’émergence de nouvelles techniques telles que la radiothérapie conformationnelle en 3 dimensions (RC3D) ou la radiothérapie conformationnelle avec modulation d'intensité (RCMI), permet d’apporter d’autres options de même que les projets français d’hadronthérapie.

8. Arbre 4 : Prise en charge thérapeutique d’un patient atteint d’une tumeur des glandes salivaires de stade II (T1b-T2b-T3a N0 M0) de haut grade ou de stade III (T3b-T4a N0 M0, tout T (sauf T4b) N1 M0) de bas grade Stade II (T1b-T2b-T3a N0 M0) de haut grade ou Stade III (T3b-T4a N0 M0, tout T (sauf T4b) N1 M0) de bas grade • Standard : • Chirurgie tumorale et ganglionnaire. oui non Résection macroscopiquement OU microscopiquement incomplète OU présence de ganglions envahis ? • Standard : • Pas de chimiothérapie. • Option : • Radiothérapie postopératoire tumorale (photons, 50 Gy) • Standards : • Radiothérapie postopératoire tumorale et ganglionnaire. • Pas de chimiothérapie. Modalités des thérapeutiques : • Exérèse chirurgicale tumorale • Standards : • Exérèse chirurgicale complète si tumeur localisée aux GSP. • Exérèse chirurgicale élargie si tumeur localisée aux GSA. • Option : • Chirurgie élargie mutilante si tumeur étendue aux éléments nobles (nerf VII, fosse infra temporale, mandibule, base du crâne). • Curage ganglionnaire • Standard : pas d’attitude standard. • Options : • Bilatéral si lésions médianes. • Complet homolatéral conservateur. • Curage ganglionnaire • Standards : • Bilatéral si lésions médianes. • Complet, conservateur ou non conservateur, homolatéral à l’adénopathie cliniquement envahie en cas de lésion N1. Radiothérapie postopératoire tumorale ou ganglionnaire * • Standard : • Unilatérale sauf si lésions médianes ou bilatérale. • Standards de dose : • Sur le site tumoral : dose totale équivalente de 65 Gy si exérèse incomplète. • Sur les aires ganglionnaires : dose totale équivalente de 50 Gy. • Options : • Hadronthérapie (ions carbone ou neutrons) si réalisable en cas de reliquat tumoral macroscopiquement volumineux. • Photonthérapie de haute énergie (RC3D ou RCMI). * La neutronthérapie n'est plus disponible en France depuis la fermeture récente de l'Unité de Neutronthérapie d'Orléans mais l’émergence de nouvelles techniques telles que la radiothérapie conformationnelle en 3 dimensions (RC3D) ou la radiothérapie conformationnelle avec modulation d'intensité (RCMI), permet d’apporter d’autres options de même que les projets français d’hadronthérapie.

9. Heavy ions therapyNeutrontherapy

11. Parotid Gland Sparingwith Step-and-Shoot IMRTin Oropharyngeal and Nasopharyngeal Tumors.5 years Experience at the Centre Antoine-Lacassagne, NICE (France). René-Jean Bensadoun*, Serge Marcié*, CécileOrtholan*, Benjamin Serrano *, Elisabeth Charpiot*, Jean-Pierre Gérard*. * RadiotherapyDepartment, Centre Antoine-Lacassagne, 06189-NICE Cedex 2 (France).

12. pharynx IMRT Methods Linear Accelerator PRIMUS (Siemens) 1997 #003 Simtec, Primeview Lantis network RX 6 MV, 300 UM/min «step and shoot» IMRT technique  Inverse treatment planning TMS 6.0 (Helax – MDS NORDION) ONCENTRA MasterPlan (Nucletron) "pencil beam" "collapsed cone"

13. IMRT 3D CONFORMAL 2D TRADITIONAL 45 54 7084 Gy PTVBRAINSTEM/SPINAL CORD

14. Conformal radiotherapy and IMRT in Head and Neck Tumors IMRT Process : Courtesy of V. Gregoire

15. CT Scan MRI (T1) 18F-FDG PET

17. Examples of fluence matrix

18. Salivary Flow measurement -> To confirm the clinical impact of parotid gland sparing with IMRT, measurement of salivary flow, before and after 5 minute stimulation (with Parafilm) was performed at D0, at the end of treatment, at 3 months, and will be performed every 6 months during 2 yrs.

20. RESULTS

21. Dose Prescribed • Oropharynx (30 patients) : Prophylactic dose (CTV1) : 48-50 Gy Curative dose (CTV2) : 66-70 Gy • Nasopharynx (14 patients) : Prophylactic dose (nodesonly) (CTV1) : 48-50 Gy Curative dose (CTV2) : 66-70 Gy

22. DosimetricComparisons For those patients, weperformed 2 types of Radiotherapy plans, and we made dosimetriccomparisonsregarding dose distribution in PTVs, Spinal Canal and Parotid glands (superficial and deep lobes).

23. RESULTS: Dosimetric Comparison • Mean Doseto the contralateral parotid • IMRT : Mean: 28.1 Gy (range 5.5 Gy-44.1 Gy)Median:29.4 Gy • RC3D : Mean: 47.4 Gy (range 25.7 Gy-64.1 Gy)Median:48.2 Gy

24. Mean Dose to Contralateral Parotid Gland

25. Mean dose to the Parotids : • Step and shoot IMRT in our experience leads to : • 21 % decrease in mean dose for the ipsilateral gland • 41 % decrease in mean dose for the controlateral gland +++

26. Evolution of Measured Salivary Flow

27. RCMI (Evolution du flux salivaire pour chaque patient)‏ Avec stimulation par Parafilm

28. RC3D (Evolution du flux salivaire pour chaque patient)‏ Avec stimulation par Parafilm

29. Evolution of Stimulated salivary Flow after Radiation (IMRT vs RC3D)‏ 3 mois p=0,004 12 mois p=0,05 18 mois p=0,04

30. Radiation-Induced Mucositis(G3) Chemo-Induced Mucositis(G3)

31. Slobodan - Nice

32. Thank You for your Attention !Hope to welcome you soon on the French Riviera !!