Christiana Lütter

Intensity-modulated radiotherapy of the prostate: Dynamic ADC monitoring by DWI at 3.0 T

BACKGROUND AND PURPOSE Diffusion weighted imaging (DWI) as a functional MR technique allows for both qualitative and quantitative assessment of tumour cellularity and changes during therapy. The objective of this study was to evaluate changes of apparent diffusion coefficient (ADC) in biopsy proven prostate cancer (PCa) under intensity modulated radiotherapy (IMRT) at 3T. MATERIAL & METHODS Thirteen patients with biopsy proven PCa treated with intensity modulated external beam radiotherapy (IMRT) underwent four standardized MR examinations after approval of the local institutional review board. These included DWI at 3T on a strict time table: before, in between, directly after (between 1 and 4 days after the last radiation), as well as 3 months after IMRT. Quantitative analysis of two different ADCs, - the ADC(0,800) and the ADC(50,800), was performed dynamically over 4 time points in PCa, gluteal muscle and healthy prostate tissue. RESULTS In PCa, a significant increase of ADC(0,800)/ADC(50,800) values was measured under IMRT by about 16%/15% (P=0.00008/0.00017), 21%/21% (P=0.00006/0.00030), and 33%/34% (P=0.00004/0.00002) at the three time points compared to initial value. Healthy prostate tissue did not show any significant increase. CONCLUSION DWI is suitable as a biomarker for radiation therapy response of PCa by allowing the dynamic monitoring of treatment effectiveness.

Prediction of Clinical Course of Glioblastomas by MRI during Radiotherapy

ZusammenfassungZiel:Trotz verbesserter therapeutischer Möglichkeiten ist der klinische Verlauf höhergradiger Gliome bislang unbefriedigend. Eine möglichst frühzeitige Abschätzung der Prognose könnte helfen, individuelle Therapieansätze zu finden. Ziel war es, zu eruieren, ob dies mithilfe von MRT-Verlaufskontrollen unter Strahlentherapie möglich ist.Patienten und Methodik:33 radiotherapeutisch behandelte Glioblastom-Patienten erhielten MRT-Verlaufskontrollen: vor Radiotherapiebeginn, nach ca. der Hälfte der Dosis (30 Gy), bei Radiotherapieabschluss (60 Gy) und in der Nachsorge. Die MRTUntersuchungsbefunde bei 30 und 60 Gy (drei Kategorien: Status idem, fraglicher Progress, Progress) wurden mit dem klinischen Verlauf über einen medianen Zeitraum von 11 Monaten korreliert.Ergebnisse:Nach 30 Gy zeigten 23/33 (70%) einen Status idem im MRT. 10/33 (30%) zeigten einen sicheren (n = 6) oder fraglichen Progress (n = 4). Diese Tumoren waren schneller progredient (weiterer Progress: 1 vs. 8 Monate nach Radiotherapieabschluss) und die Patienten verstarben früher (9 vs. 22 Monate) als diejenigen mit Status idem. Nach 60 Gy zeigten 14/33 Fällen (42%) einen sicheren (n = 8) oder fraglichen (n = 6) Progress. Ebenso wie bei der Kontrolle bei 30 Gy waren diese Tumoren schneller weiter progredient (1 vs. 9 Monate nach Radiotherapieabschluss) und die Patienten verstarben früher (9 vs. 22 Monate) als diejenigen mit Status idem.Schlussfolgerung:Die MRT-Verlaufskontrolle nach 30 Gy erlaubt eine Abschätzung der weiteren Prognose. Ergeben sich Hinweise auf einen Progress, verkürzt sich das mediane Überleben auf 9 Monate. Auf dieser Grundlage kann zu diesem Zeitpunkt eine Anpassung der Therapie diskutiert werden.AbstractPurpose:Determine the value of MR studies in patients undergoing radiotherapy for glioblastomas pre and during radiotherapy to predict the clinical course.Patients and Methods:MR follow-up studies were performed in 33 patients with glioblastomas before radiotherapy, after 30 Gy, after 60 Gy, and in the treatment follow-up. Findings on MR were categorized into: definite progress, questionable progress, status idem. Patients were followed clinically (median for 11 months).Results:After 30 Gy 23/33 (70%) of the MR examination showed status idem. 10/33 (30%) demonstrated definite (n = 6) or questionable (n = 4) progress. Further tumor progress was faster in these patients and patients succumb to their disease earlier (9 vs. 22 months). The 60 Gy study showed definite (n = 8) and questionable (n = 6) progress in 14/33 (42%) cases. All these tumors were progressing faster and were associated with a comparatively reduced life expectancy.Conclusion:MR follow-up studies after 30 Gy in patients undergoing radiotherapy for glioblastomas allow for prognostic appraisal, and potentially early modification of treatment.PURPOSE determine the value of MR studies in patients undergoing radiotherapy for glioblastomas pre and during radiotherapy to predict the clinical course. PATIENTS AND METHODS MR follow-up studies were performed in 33 patients with glioblastomas before radiotherapy, after 30 Gy, after 60 Gy, and in the treatment follow-up. Findings on MR were categorized into: definite progress, questionable progress, status idem. Patients were followed clinically (median for 11 months). RESULTS after 30 Gy 23/33 (70%) of the MR examination showed status idem. 10/33 (30%) demonstrated definite (n = 6) or questionable (n = 4) progress. Further tumor progress was faster in these patients and patients succumb to their disease earlier (9 vs. 22 months). The 60 Gy study showed definite (n = 8) and questionable (n = 6) progress in 14/33 (42%) cases. All these tumors were progressing faster and were associated with a comparatively reduced life expectancy. CONCLUSION MR follow-up studies after 30 Gy in patients undergoing radiotherapy for glioblastomas allow for prognostic appraisal, and potentially early modification of treatment.

Volumetric changes of the breast during radiotherapy. Is a replanning necessary for the electron boost

Hintergrund und Ziel:Eine Radiotherapie der Mamma induziert eine Gewebereaktion mit daraus resultierendem Ödem. Dieses Ödem führt zu einer Volumenzunahme der Mamma. Ziel der Studie war es, diese Volumenzunahme zu quantifizieren und deren Einfluss auf die Planung des Elektronenboosts zu analysieren.Patienten und Methodik:Bei 140 Patientinnen mit Mammakarzinom nach brusterhaltender Therapie erfolgte vor, während und/oder nach der Bestrahlung eine CT-Planung, um die Volumenveränderungen während der Bestrahlung zu evaluieren. Die ermittelten CT-Daten wurden unter Verwendung des HELAX-TMS-Planungssystems zur Bestimmung der Dosisverteilung ausgewertet. Die Bestimmung des Brustvolumens erfolgte mittels Interpolationsalgorithmus. Gemessen am Ausgangsvolumen wurden die Patientinnen in drei Subgruppen unterteilt: Gruppe 1 (n = 47): ≤ 670 cm3, Gruppe 2 (n = 46): 671–999 cm3 und Gruppe 3 (n = 47): ≥ 1 000 cm3 Brustvolumen.Ergebnisse:Initial zeigte sich ein mittleres Brustvolumen von 907 cm3 (100–3 073 cm3). Nach Radiotherapie kam es zu einem Anstieg des Brustvolumens um durchschnittlich 81 cm3 auf 988 cm3 (109–3 185 cm3). Signifikant messbare Volumenzunahmen traten ab einer Zielvolumendosis von 40 Gy auf. Bezogen auf die drei Subgruppen ergaben sich folgende mittlere Volumenzunahmen: Gruppe 1: 53 cm3 (3–120 cm3), Gruppe 2: 85 cm3 (20–200 cm3) und Gruppe 3: 105 cm3 (5–340 cm3). Der Zuwachs war in allen drei Gruppen mit einem p-Wert von p < 0,001 hochsignifikant. Je nach Volumenzunahme der Brust resultierte eine Änderung der Herdtiefe um bis zu 1,0 cm.Schlussfolgerung:Aufgrund der interkurrenten Volumenänderungen unter Bestrahlung erscheint eine zweite CT-Untersuchung zur Nachplanung vor Boostbestrahlung sinnvoll. Die zweite CT-Planung sollte ab 40 Gy erfolgen, um das Ödem ausreichend erfassen zu können.Background and Purpose:Radiotherapy can induce tissue reactions with an edema leading to increased breast volume. The aim of the present study was to quantify this increase and analyze its effect on the electron boost technique.Patients and Methods:140 patients with breast cancer treated with breast-conserving surgery underwent CT planning before, during and/or after radiotherapy in order to evaluate breast volume changes due to radiotherapy. CT data were analyzed using the HELAX planning system and dose distribution was assessed. Determination of the breast volume was achieved using an interpolation algorithm. Three subgroups were analyzed: group 1 (n = 47): ≤ 670 cm3, group 2 (n = 46): 671–999 cm3, and group 3 (n = 47): ≥ 1000 cm3 breast volume.Results:The mean initial breast volume was 907 cm3 (100–3073 cm3). After radiotherapy, mean breast volume increased by 81 cm3 to 988 cm3 (109–3185 cm3). Significant changes in volume were observed after a dose of 40 Gy. According to the subgroups mean volume increase was as follows: group 1: 53 cm3 (3–120 cm3), group 2: 85 cm3 (20–200 cm3), and group 3: 105 cm3 (5–340 cm3). This difference was statistically significant for all subgroups (p < 0.001). Corresponding to the volume increase, depth of the boost target volume changed up to 1.0 cm.Conclusion:As radiotherapy may lead to a significant increase in breast volume, it seems appropriate to perform a second planning CT after about 40 Gy in order to optimize dose distribution for boost irradiation.

Volumetrische Veränderungen der Mamma während der Radiotherapie

Hintergrund und Ziel:Eine Radiotherapie der Mamma induziert eine Gewebereaktion mit daraus resultierendem Ödem. Dieses Ödem führt zu einer Volumenzunahme der Mamma. Ziel der Studie war es, diese Volumenzunahme zu quantifizieren und deren Einfluss auf die Planung des Elektronenboosts zu analysieren.Patienten und Methodik:Bei 140 Patientinnen mit Mammakarzinom nach brusterhaltender Therapie erfolgte vor, während und/oder nach der Bestrahlung eine CT-Planung, um die Volumenveränderungen während der Bestrahlung zu evaluieren. Die ermittelten CT-Daten wurden unter Verwendung des HELAX-TMS-Planungssystems zur Bestimmung der Dosisverteilung ausgewertet. Die Bestimmung des Brustvolumens erfolgte mittels Interpolationsalgorithmus. Gemessen am Ausgangsvolumen wurden die Patientinnen in drei Subgruppen unterteilt: Gruppe 1 (n = 47): ≤ 670 cm3, Gruppe 2 (n = 46): 671–999 cm3 und Gruppe 3 (n = 47): ≥ 1 000 cm3 Brustvolumen.Ergebnisse:Initial zeigte sich ein mittleres Brustvolumen von 907 cm3 (100–3 073 cm3). Nach Radiotherapie kam es zu einem Anstieg des Brustvolumens um durchschnittlich 81 cm3 auf 988 cm3 (109–3 185 cm3). Signifikant messbare Volumenzunahmen traten ab einer Zielvolumendosis von 40 Gy auf. Bezogen auf die drei Subgruppen ergaben sich folgende mittlere Volumenzunahmen: Gruppe 1: 53 cm3 (3–120 cm3), Gruppe 2: 85 cm3 (20–200 cm3) und Gruppe 3: 105 cm3 (5–340 cm3). Der Zuwachs war in allen drei Gruppen mit einem p-Wert von p < 0,001 hochsignifikant. Je nach Volumenzunahme der Brust resultierte eine Änderung der Herdtiefe um bis zu 1,0 cm.Schlussfolgerung:Aufgrund der interkurrenten Volumenänderungen unter Bestrahlung erscheint eine zweite CT-Untersuchung zur Nachplanung vor Boostbestrahlung sinnvoll. Die zweite CT-Planung sollte ab 40 Gy erfolgen, um das Ödem ausreichend erfassen zu können.Background and Purpose:Radiotherapy can induce tissue reactions with an edema leading to increased breast volume. The aim of the present study was to quantify this increase and analyze its effect on the electron boost technique.Patients and Methods:140 patients with breast cancer treated with breast-conserving surgery underwent CT planning before, during and/or after radiotherapy in order to evaluate breast volume changes due to radiotherapy. CT data were analyzed using the HELAX planning system and dose distribution was assessed. Determination of the breast volume was achieved using an interpolation algorithm. Three subgroups were analyzed: group 1 (n = 47): ≤ 670 cm3, group 2 (n = 46): 671–999 cm3, and group 3 (n = 47): ≥ 1000 cm3 breast volume.Results:The mean initial breast volume was 907 cm3 (100–3073 cm3). After radiotherapy, mean breast volume increased by 81 cm3 to 988 cm3 (109–3185 cm3). Significant changes in volume were observed after a dose of 40 Gy. According to the subgroups mean volume increase was as follows: group 1: 53 cm3 (3–120 cm3), group 2: 85 cm3 (20–200 cm3), and group 3: 105 cm3 (5–340 cm3). This difference was statistically significant for all subgroups (p < 0.001). Corresponding to the volume increase, depth of the boost target volume changed up to 1.0 cm.Conclusion:As radiotherapy may lead to a significant increase in breast volume, it seems appropriate to perform a second planning CT after about 40 Gy in order to optimize dose distribution for boost irradiation.

Prognoseeinschätzung durch MR-Verlaufskontrollen während der Strahlentherapie bei Glioblastom-Patienten@@@Prediction of Clinical Course of Glioblastomas by MRI during Radiotherapy

ZusammenfassungZiel:Trotz verbesserter therapeutischer Möglichkeiten ist der klinische Verlauf höhergradiger Gliome bislang unbefriedigend. Eine möglichst frühzeitige Abschätzung der Prognose könnte helfen, individuelle Therapieansätze zu finden. Ziel war es, zu eruieren, ob dies mithilfe von MRT-Verlaufskontrollen unter Strahlentherapie möglich ist.Patienten und Methodik:33 radiotherapeutisch behandelte Glioblastom-Patienten erhielten MRT-Verlaufskontrollen: vor Radiotherapiebeginn, nach ca. der Hälfte der Dosis (30 Gy), bei Radiotherapieabschluss (60 Gy) und in der Nachsorge. Die MRTUntersuchungsbefunde bei 30 und 60 Gy (drei Kategorien: Status idem, fraglicher Progress, Progress) wurden mit dem klinischen Verlauf über einen medianen Zeitraum von 11 Monaten korreliert.Ergebnisse:Nach 30 Gy zeigten 23/33 (70%) einen Status idem im MRT. 10/33 (30%) zeigten einen sicheren (n = 6) oder fraglichen Progress (n = 4). Diese Tumoren waren schneller progredient (weiterer Progress: 1 vs. 8 Monate nach Radiotherapieabschluss) und die Patienten verstarben früher (9 vs. 22 Monate) als diejenigen mit Status idem. Nach 60 Gy zeigten 14/33 Fällen (42%) einen sicheren (n = 8) oder fraglichen (n = 6) Progress. Ebenso wie bei der Kontrolle bei 30 Gy waren diese Tumoren schneller weiter progredient (1 vs. 9 Monate nach Radiotherapieabschluss) und die Patienten verstarben früher (9 vs. 22 Monate) als diejenigen mit Status idem.Schlussfolgerung:Die MRT-Verlaufskontrolle nach 30 Gy erlaubt eine Abschätzung der weiteren Prognose. Ergeben sich Hinweise auf einen Progress, verkürzt sich das mediane Überleben auf 9 Monate. Auf dieser Grundlage kann zu diesem Zeitpunkt eine Anpassung der Therapie diskutiert werden.AbstractPurpose:Determine the value of MR studies in patients undergoing radiotherapy for glioblastomas pre and during radiotherapy to predict the clinical course.Patients and Methods:MR follow-up studies were performed in 33 patients with glioblastomas before radiotherapy, after 30 Gy, after 60 Gy, and in the treatment follow-up. Findings on MR were categorized into: definite progress, questionable progress, status idem. Patients were followed clinically (median for 11 months).Results:After 30 Gy 23/33 (70%) of the MR examination showed status idem. 10/33 (30%) demonstrated definite (n = 6) or questionable (n = 4) progress. Further tumor progress was faster in these patients and patients succumb to their disease earlier (9 vs. 22 months). The 60 Gy study showed definite (n = 8) and questionable (n = 6) progress in 14/33 (42%) cases. All these tumors were progressing faster and were associated with a comparatively reduced life expectancy.Conclusion:MR follow-up studies after 30 Gy in patients undergoing radiotherapy for glioblastomas allow for prognostic appraisal, and potentially early modification of treatment.PURPOSE determine the value of MR studies in patients undergoing radiotherapy for glioblastomas pre and during radiotherapy to predict the clinical course. PATIENTS AND METHODS MR follow-up studies were performed in 33 patients with glioblastomas before radiotherapy, after 30 Gy, after 60 Gy, and in the treatment follow-up. Findings on MR were categorized into: definite progress, questionable progress, status idem. Patients were followed clinically (median for 11 months). RESULTS after 30 Gy 23/33 (70%) of the MR examination showed status idem. 10/33 (30%) demonstrated definite (n = 6) or questionable (n = 4) progress. Further tumor progress was faster in these patients and patients succumb to their disease earlier (9 vs. 22 months). The 60 Gy study showed definite (n = 8) and questionable (n = 6) progress in 14/33 (42%) cases. All these tumors were progressing faster and were associated with a comparatively reduced life expectancy. CONCLUSION MR follow-up studies after 30 Gy in patients undergoing radiotherapy for glioblastomas allow for prognostic appraisal, and potentially early modification of treatment.

Volumetrische Veränderungen der Mamma während der Radiotherapie@@@Volumetric Changes of the Breast during Radiotherapy. Is a Replanning Necessary for the Electron Boost?: Ist vor Boostbestrahlung mit Elektronen eine Nachplanung erforderlich?

Hintergrund und Ziel:Eine Radiotherapie der Mamma induziert eine Gewebereaktion mit daraus resultierendem Ödem. Dieses Ödem führt zu einer Volumenzunahme der Mamma. Ziel der Studie war es, diese Volumenzunahme zu quantifizieren und deren Einfluss auf die Planung des Elektronenboosts zu analysieren.Patienten und Methodik:Bei 140 Patientinnen mit Mammakarzinom nach brusterhaltender Therapie erfolgte vor, während und/oder nach der Bestrahlung eine CT-Planung, um die Volumenveränderungen während der Bestrahlung zu evaluieren. Die ermittelten CT-Daten wurden unter Verwendung des HELAX-TMS-Planungssystems zur Bestimmung der Dosisverteilung ausgewertet. Die Bestimmung des Brustvolumens erfolgte mittels Interpolationsalgorithmus. Gemessen am Ausgangsvolumen wurden die Patientinnen in drei Subgruppen unterteilt: Gruppe 1 (n = 47): ≤ 670 cm3, Gruppe 2 (n = 46): 671–999 cm3 und Gruppe 3 (n = 47): ≥ 1 000 cm3 Brustvolumen.Ergebnisse:Initial zeigte sich ein mittleres Brustvolumen von 907 cm3 (100–3 073 cm3). Nach Radiotherapie kam es zu einem Anstieg des Brustvolumens um durchschnittlich 81 cm3 auf 988 cm3 (109–3 185 cm3). Signifikant messbare Volumenzunahmen traten ab einer Zielvolumendosis von 40 Gy auf. Bezogen auf die drei Subgruppen ergaben sich folgende mittlere Volumenzunahmen: Gruppe 1: 53 cm3 (3–120 cm3), Gruppe 2: 85 cm3 (20–200 cm3) und Gruppe 3: 105 cm3 (5–340 cm3). Der Zuwachs war in allen drei Gruppen mit einem p-Wert von p < 0,001 hochsignifikant. Je nach Volumenzunahme der Brust resultierte eine Änderung der Herdtiefe um bis zu 1,0 cm.Schlussfolgerung:Aufgrund der interkurrenten Volumenänderungen unter Bestrahlung erscheint eine zweite CT-Untersuchung zur Nachplanung vor Boostbestrahlung sinnvoll. Die zweite CT-Planung sollte ab 40 Gy erfolgen, um das Ödem ausreichend erfassen zu können.Background and Purpose:Radiotherapy can induce tissue reactions with an edema leading to increased breast volume. The aim of the present study was to quantify this increase and analyze its effect on the electron boost technique.Patients and Methods:140 patients with breast cancer treated with breast-conserving surgery underwent CT planning before, during and/or after radiotherapy in order to evaluate breast volume changes due to radiotherapy. CT data were analyzed using the HELAX planning system and dose distribution was assessed. Determination of the breast volume was achieved using an interpolation algorithm. Three subgroups were analyzed: group 1 (n = 47): ≤ 670 cm3, group 2 (n = 46): 671–999 cm3, and group 3 (n = 47): ≥ 1000 cm3 breast volume.Results:The mean initial breast volume was 907 cm3 (100–3073 cm3). After radiotherapy, mean breast volume increased by 81 cm3 to 988 cm3 (109–3185 cm3). Significant changes in volume were observed after a dose of 40 Gy. According to the subgroups mean volume increase was as follows: group 1: 53 cm3 (3–120 cm3), group 2: 85 cm3 (20–200 cm3), and group 3: 105 cm3 (5–340 cm3). This difference was statistically significant for all subgroups (p < 0.001). Corresponding to the volume increase, depth of the boost target volume changed up to 1.0 cm.Conclusion:As radiotherapy may lead to a significant increase in breast volume, it seems appropriate to perform a second planning CT after about 40 Gy in order to optimize dose distribution for boost irradiation.