La radioterapia guidata dalle immagini, frequentemente indicata con l'acronimo inglese IGRT, non è una tecnica in se medesima, ma rappresenta lo strumento più efficace per una perfetta applicazione delle sofisticate terapie praticate ai giorni nostri.Sistemi di controllo del trattamento sono stati utilizzati da sempre nel corso di un ciclo radiante. In passato, la verifica geometrica del trattamento stesso avveniva -e ancora oggi, in molti casi, avviene -tramite il confronto tra due tipologie di immagini: quelle portali a megavoltaggio acquisite al LINAC mediante sistemi digitalizzati definiti "Electronic Portal Imaging Device" (EPID), e le "Digitally ReconstructedRadiographies" (DRR), ovvero immagini elaborate dal software di pianificazione per ogni campo di irradiazione e opportunamente ricostruite a partire dalle scansioni della TC di centratura. E' possibile sovrapporre tali immagini attraverso una tecnica automatica di "fusione" che permette di determinare la deviazione tra il campo di trattamento simulato e il campo rilevato in tempo reale dall'EPID (fig. 31). Questa procedura è in grado di stimare deviazioni nell'ordine di millimetri. Si tratta tuttavia di valutazioni bidimensionali che forniscono informazioni limitate, con una scarsa accuratezza di immagine soprattutto nei confronti dei tessuti molli: i reperi ossei vengono infatti utilizzati come surrogato per la localizzazione della lesione tumorale. Le tecniche più moderne di radioterapia a fasci esterni hanno reso possibile la somministrazione di alte dosi terapeutiche con estrema precisione. Affinchè la raffinata pianificazione ed erogazione della dose con tecniche IMRT possa essere correttamente riprodotta in ogni seduta, è indispensabile che il posizionamento del paziente sia assolutamente identico (al millimetro) a quello stabilito durante la fase di simulazione; altrettanto essenziale è che il volume bersaglio si trovi ogni giorno, durante il trattamento, nella stessa posizione che è stata "fissata" nelle immagini TC di pianificazione. I tumori e gli organi critici mostrano invece, frequentemente, una certa mobilità, dovuta a vari fattori: respirazione, pulsazioni arteriose, peristalsi, riempimento del retto e della vescica, etc. Inoltre, le caratteristiche morfologiche della massa tumorale (come la forma e le dimensioni), all'inizio della prima seduta di radioterapia e nelle sedute successive non saranno probabilmente le stesse.L'incertezza di riposizionamento (set-up) e l'organ-tumor motion rischiano di rendere addirittura pericolosa l'alta precisione della radioterapia. Per compensare errori e mobilità, diviene dunque necessaria nella pratica clinica l'aggiunta di margini di tessuto sano al volume bersaglio, che però fa perdere parzialmente i vantaggi ottenuti mediante una così precisa localizzazione del target e degli organi a rischio. È su tale criticità che recentemente si è ottenuta una vera svolta grazie all'IGRT: l'integrazione di tecniche per l'acquisizione di immagini di controllo alle procedure di trattamento radioterapico permette infatti di visualizzare la localizzazione del volume bersaglio e i suoi rapporti con gli organi critici appena prima di somministrare la frazione di dose. Le apparecchiature di ultima generazione, progettate con lo scopo di praticare l'IGRT, consentono di generare immagini "pre-trattamento" che vengono immediatamente comparate con le immagini TC del piano di cura approvato: da questo confronto è possibile cogliere in tempo reale eventuali variazioni dovute all'organ-tumor motion oppure a errori di set-up, e procedere a correggere "on-line" il posizionamento del paziente (attraverso i movimenti del lettino) e/o le modalità di erogazione del fascio di irradiazione. Questi interventi permettono di riprodurre al millimetro il trattamento, durante tutte le fasi della sua esecuzione.La radioterapia guidata dalle immagini ha comportato i vantaggi di ridurre i margini comunemente aggiunti al volume da trattare, gli effetti indesiderati correlati al trattamento radiante e i geographical missess.Nell'ambito dell'IGRT sono comprese soluzioni tecniche differenti, seppure tutte accomunate dal permettere la visualizzazione del bersaglio neoplastico direttamente nel bunker di trattamento.Molti degli acceleratori prodotti dalle maggiori case sono dotati del sistema Cone Beam CT (CBCT), una particolare apparecchiatura TC che utilizza un fascio radiante a forma conica. Il funzionamento della Cone Beam CT si basa sulla ricostruzione tomografica di una serie di scansioni assiali bidimensionali ottenute da una singola rotazione del tubo a raggi X e del relativo detettore intorno al paziente. Il confronto delle immagini generate con quelle ottenute in fase di simulazione ha luogo mediante il software del sistema, il quale opera la fusione tra le due e consente la correzione di eventuali scostamenti attraverso i movimenti guidati del lettino (fig. 32). I sistemi CBCT possono operare in megavoltaggio, facendo uso del fascio primario, o in kilovoltaggio mediante l'utilizzo di un fascio dedicato. I sistemi a kilovoltaggio offrono una maggiore risoluzione d'immagine. 88  Un altro modo per monitorare gli spostamenti del volume bersaglio è rappresentato dall'impianto di marker fiduciali (fig. 34). Questi sono stati sviluppati prima dell'avvento della radioterapia conformazionale, per migliorare la visualizzazione dei tessuti non facilmente evidenziabili sulle immagini portali. I marker fiduciali vengono impiantati nella sede del tumore, ed essendo radiopachi, possono essere utilizzati come reperi nel momento in cui si confrontano le immagini di verifica prima della seduta terapeutica con le DRR di riferimento o le immagini della TC di simulazione. Il trattamento del carcinoma prostatico costituisce la condizione in cui essi trovano maggiore applicazione, seppure talvolta vengano utilizzati anche per localizzare tumori in altre sedi (ad esempio, il pancreas). 88Figura 34. Marker fiduciali visibili in un'immagine di riferimento (sinistra) e in un'immagine portale (destra) per la verifica e la correzione del trattamento radioterapico di un tumore prostatico.Il sistema per il controllo e la verifica del trattamento che utilizza immagini ecografiche (B-mode Acquisition and Targeting ultrasound system, BAT) è una delle ultime innovazioni introdotte in campo radioterapico. Questa tecnologia trova il suo impiego elettivo nei tumori del distretto pelvico maschile e femminile. Anche in questo caso, le immagini ecografiche giornaliere sono utilizzate per localizzare il bersaglio e confrontate con le immagini TC di pianificazione; qualora venga evidenziata una differenza, si eseguono gli adeguati spostamenti. I principali vantaggi degli ultrasuoni sono il risparmio di dose, il basso costo di esecuzione e l'assenza di procedure invasive. Tuttavia l'iter per l'utilizzo di questi sistemi di verifica presume una profonda ed accurata conoscenza dell'imaging ecografico da parte di tutto il personale del reparto, e ciò può limitare l'applicazione regolare di tale tecnica nella pratica clinica. 88 La massima frontiera dell'avanzamento tecnologico in questo campo è oggi rappresentata dalla radioterapia guidata dalle immagini di Risonanza Magnetica (MR/RT, fig. 35). Grazie alla presenza della RMN integrata negli acceleratori lineari, è possibile ottenere in tempo reale immagini con una elevatissima risoluzione anatomica -soprattutto per la sua notevole capacità di discriminare i tessuti mollisenza esporre il paziente ad ulteriori radiazioni. Un altro vantaggio di questa tecnologia è rappresentato dalla possibilità di monitorare lo spostamento del bersaglio durante il trattamento, e di adeguare quest'ultimo in tempo reale nel caso in cui la posizione del target si modifichi. Con l'MR/RT si possono ottenere risultati migliori nelle regioni anatomiche in cui gli organi si muovono di più e ridurre ulteriormente gli effetti collaterali legati all'irradiazione di organi sani vicini al campo di trattamento. I nuovi sistemi di IGRT consentono di monitorare tutti gli eventuali cambiamenti anatomici inter-frazione, come ad esempio le variazioni volumetriche della neoplasia, e hanno quindi la potenzialità di permettere l'esecuzione di un trattamento che tiene conto del fattore "tempo". Si parla propriamente di "radioterapia adattativa" (Adaptive Radiotherapy, ART), definita come l'insieme di processi che portano alla correzione di un piano di cura sulla base delle variazioni specifiche del paziente osservate nel corso del ciclo radiante. Le immagini di verifica stesse vengono utilizzate per ripianificare il trattamento attraverso il contornamento del target "del giorno" e il calcolo della nuova distribuzione di dose ottimale. L'utilizzo dell'ART nella pratica clinica di routine è però ancora molto limitato, soprattutto a causa della quantità di risorse (anche umane) di cui essa necessita per la sua applicazione.