Felix Sedlmayer

Local Recurrence Rates in Breast Cancer Patients Treated with Intraoperative Electron-Boost Radiotherapy Versus Postoperative External-Beam Electron-Boost Irradiation A Sequential Intervention Study

Background and Purpose:The purpose of this sequential intervention study was to determine the rate of local recurrences and the rate of distant metastases in patients with invasive breast cancer who had been treated with breast-conserving surgery and postoperative radiation therapy to the whole breast either with postoperative electron boost in group 1 or with intraoperative electron boost (IORT) in group 2.Patients and Methods:After breast-conserving surgery, 378 women with invasive breast cancer of tumor sizes T1 and T2 received 51–56.1 Gy of postoperative radiation therapy to the whole breast in 1.7-Gy fractions. 188 of those patients additionally received a postoperative electron boost of 12 Gy in group 1 from January 1996 to October 1998. Consecutively, from October 1998 to March 2001, 190 patients received intraoperative electron-boost radiotherapy of 9 Gy to the tumor bed in group 2. The groups were comparable with regard to age, menopausal status, tumor size, grading, and nodal status. All statistical tests were twosided.Results:During a median follow-up period of 55.3 months in group 1 and 25.8 months in group 2, local recurrences were observed in eight of 188 patients (4.3%) in group 1, and no local recurrence was seen in group 2 (p = 0.082). Distant metastases occurred in 15 of the 188 patients (7.9%) in group 1 and in two of the 190 patients (1.1%) in group 2 (p = 0.09). The 4-year actuarial rates of local recurrence were 4.3% (95% confidence interval, 1.8–8.2%) and 0.0% (95% confidence interval, 0.0–1.9%) and the 4-year actuarial rates of distant metastases were 7.9% (95% confidence interval, 4.5–12.8%) and 1.1% (95% confidence interval, 0.1–3.8%).Conclusion:Immediate IORT boost yielded excellent local control figures in this prospective investigation and appears to be superior to conventional postoperative boost in a short-term follow-up.Hintergrund und Ziel:Ziel dieser sequentiellen Interventionsstudie war die Bestimmung der Lokalrezidiv- und Fernmetastasenrate von Patientinnen mit invasivem Mammakarzinom, die mit brusterhaltender Operation und anschließender Bestrahlung der gesamten Brust, aber verschiedenen Boostbestrahlungen therapiert worden waren. Gruppe 1 erhielt eine postoperative Boostbestrahlung und Gruppe 2 eine intraoperative Radiotherapie (IORT) in Boostmodalität.Patienten und Methodik:Nach brusterhaltender Operation erhielten 378 Patientinnen mit invasivem Mammakarzinom mit T1- und T2-Tumoren eine postoperative Bestrahlung der gesamten Brust von 51–56.1 Gy in 1.7-Gy-Fraktionen. Von Januar 1996 bis Oktober 1998 bekamen 188 Patientinnen in Gruppe 1 postoperativ zusätzlich eine Elektronenboostbestrahlung von 12 Gy. Von Oktober 1998 bis März 2001 erhielten 190 Patientinnen in Gruppe 2 eine intraoperative Elektronenboostbestrahlung von 9 Gy direkt auf das Tumorbett. Beide Gruppen waren bezüglich Alter, Menopausenstatus, Tumorgröße, Grading und Nodalstatus vergleichbar. Die statistische Analyse erfolgte zweiseitig.Ergebnisse:Nach einer mittleren Nachbeobachtungszeit von 55,3 Monaten in Gruppe 1 und 25,8 Monaten in Gruppe 2 traten bei acht der 188 Patientinnen in Gruppe 1 (4,3%) Lokalrezidive auf, während es in Gruppe 2 zu keinem Lokalrezidiv kam (p = 0.082). Fernmetastasen ereigneten sich bei 15 der 188 Patientinnen (7,9%) in Gruppe 1 und zwei der 190 Patientinnen (1,1%) in Gruppe 2 (p = 0.09). Die 4-Jahres-Raten für Lokalrezidive betrugen 4,3% (95%-Konfidenzintervall 1,8–8,2%) und 0% (95%- Konfidenzintervall 0–1,9%) und die 4-Jahres-Raten für Fernmetastasen 7,9% (95%-Konfidenzintervall 4.5–12,8%) und 1,1% (95%-Konfidenzintervall 0,1–3,8%).Schlussfolgerung:Die intraoperative Boostbestrahlung zeigt exzellente Ergebnisse bezüglich der Lokalrezidivrate und scheint der postoperativen Boostbestrahlung in der Kurzzeitnachbeobachtung überlegen zu sein.

DEGRO practical guidelines for radiotherapy of breast cancer I: breast-conserving therapy.

Background:The present paper is an update of the practical guidelines for radiotherapy of breast cancer published in 2006 by the breast cancer expert panel of the German Society of Radiation Oncology (DEGRO) [34]. These recommendations have been elaborated on the basis of the S3 guidelines of the German Cancer Society that were revised in March 2007 by an interdisciplinary panel [18].Methods:The DEGRO expert panel performed a comprehensive survey of the literature, comprising lately published meta-analyses, data from recent randomized trials and guidelines of international breast cancer societies, referring to the criteria of evidence- based medicine [25]. In addition to the more general statements of the German Cancer Society, this paper emphasizes specific radiotherapeutic aspects. It is focused on radiotherapy after breast-conserving surgery. Technique, targeting, and dose are described in detail.Results:Postoperative radiotherapy significantly reduces rates of local recurrence. The more pronounced the achieved reduction is, the more substantially it translates into improved survival. Four prevented local recurrences result in one avoided breast cancer death. This effect is independent of age. An additional boost provides a further absolute risk reduction for local recurrence irrespective of age. Women > 50 years have a hazard ratio of 0.59 in favor of the boost. For DCIS, local recurrence was 2.4% per patient year even in a subgroup with favorable prognostic factors leading to premature closure of the respective study due to ethical reasons. For partial-breast irradiation as a sole method of radiotherapy, results are not yet mature enough to allow definite conclusions.Conclusion:After breast-conserving surgery, whole-breast irradiation remains the gold standard of treatment. The indication for boost irradiation should no longer be restricted to women ≤ 50 years. Partial-breast irradiation is still an experimental treatment and therefore discouraged outside controlled clinical trials. Omission of radiotherapy after breast-conserving surgery of DCIS should be restricted to individual exceptions.Hintergrund:Es handelt sich um ein Update der 2006 publizierten Leitlinien der Expertengruppe Mammakarzinom der Deutschen Gesellschaft für Radioonkologie (DEGRO) [34]. Diese waren in Ergänzung zur S3-Leitlinie der Deutschen Krebsgesellschaft verfasst worden, die durch ein interdisziplinäres Gremium im März 2007 überarbeitet worden war [18].Methodik:Die Expertengruppe (identisch mit den Autoren dieses Manuskripts) führte eine Literaturrecherche durch, die sämtliche neuen Metaanalysen und randomisierte Studien, die neue Gesichtspunkte gegenüber 2006 erbrachten, sowie Empfehlungen internationaler Fachgesellschaften in die Bewertung von Therapieindikationen einbezog und sich an den Kriterien evidenzbasierter Medizin orientierte [25]. In Ergänzung zu den eher generellen Statements der Deutschen Krebsgesellschaft fanden spezielle radiotherapeutische Fragestellungen besondere Berücksichtigung. Die vorliegende Arbeit beschränkt sich auf die Strahlentherapie nach brusterhaltender Operation. Technik, Zielvolumendefinition und Dosierung werden im Detail beschrieben.Ergebnisse:Die postoperative/adjuvante Bestrahlung senkt die Lokalrezidivrate. Je ausgeprägter diese Reduktion ist, umso mehr verbessert dies die Überlebensrate: Vier verhinderte Lokalrezidive vermeiden einen tumorbedingten Todesfall. Dieser Effekt ist altersunabhängig. Eine zusätzliche Boostbestrahlung senkt die Lokalrezidivrate signifikant, wobei dieser Effekt auch bei Frauen > 50 Jahre nachgewiesen wurde (Hazard-Ratio 0,59). Beim DCIS betrug die Lokalrezidivrate ohne Strahlentherapie auch bei Vorliegen günstiger Faktoren 2,4% pro Patientenjahr; eine entsprechende Studie wurde deshalb aus ethischen Gründen vorzeitig beendet. Für die Teilbrustbestrahlung liegen noch keine Langzeitergebnisse vor, die eine endgültige Bewertung erlauben.Schlussfolgerung:Weiterhin ist nach brusterhaltender Operation eines invasiven Mammakarzinoms die postoperative/adjuvante Bestrahlung der gesamten Brust unverzichtbarer Bestandteil des multimodalen Therapiekonzepts. Die Indikation zur Boostbestrahlung sollte großzügiger gestellt werden und nicht mehr nur Patientinnen bis zum 50. Lebensjahr vorbehalten sein. Die alleinige Teilbrustbestrahlung stellt nach wie vor eine experimentelle Therapie dar und sollte nicht außerhalb kontrollierter klinischer Studien erfolgen. Beim DCIS sollte nach brusterhaltender Operation nur in begründeten Ausnahmefällen auf eine Strahlentherapie verzichtet werden.

Radiotherapy equipment and departments in the European countries: final results from the ESTRO-HERO survey.

BACKGROUND Documenting the distribution of radiotherapy departments and the availability of radiotherapy equipment in the European countries is an important part of HERO - the ESTRO Health Economics in Radiation Oncology project. HERO has the overall aim to develop a knowledge base of the provision of radiotherapy in Europe and build a model for health economic evaluation of radiation treatments at the European level. The aim of the current report is to describe the distribution of radiotherapy equipment in European countries. METHODS An 84-item questionnaire was sent out to European countries, principally through their national societies. The current report includes a detailed analysis of radiotherapy departments and equipment (questionnaire items 26-29), analyzed in relation to the annual number of treatment courses and the socio-economic status of the countries. The analysis is based on validated responses from 28 of the 40 European countries defined by the European Cancer Observatory (ECO). RESULTS A large variation between countries was found for most parameters studied. There were 2192 linear accelerators, 96 dedicated stereotactic machines, and 77 cobalt machines reported in the 27 countries where this information was available. A total of 12 countries had at least one cobalt machine in use. There was a median of 0.5 simulator per MV unit (range 0.3-1.5) and 1.4 (range 0.4-4.4) simulators per department. Of the 874 simulators, a total of 654 (75%) were capable of 3D imaging (CT-scanner or CBCT-option). The number of MV machines (cobalt, linear accelerators, and dedicated stereotactic machines) per million inhabitants ranged from 1.4 to 9.5 (median 5.3) and the average number of MV machines per department from 0.9 to 8.2 (median 2.6). The average number of treatment courses per year per MV machine varied from 262 to 1061 (median 419). While 69% of MV units were capable of IMRT only 49% were equipped for image guidance (IGRT). There was a clear relation between socio-economic status, as measured by GNI per capita, and availability of radiotherapy equipment in the countries. In many low income countries in Southern and Central-Eastern Europe there was very limited access to radiotherapy and especially to equipment for IMRT or IGRT. CONCLUSIONS The European average number of MV machines per million inhabitants and per department is now better in line with QUARTS recommendations from 2005, but the survey also showed a significant heterogeneity in the access to modern radiotherapy equipment in Europe. High income countries especially in Northern-Western Europe are well-served with radiotherapy resources, other countries are facing important shortages of both equipment in general and especially machines capable of delivering high precision conformal treatments (IMRT, IGRT).

Local recurrence rates in breast cancer patients treated with intraoperative electron-boost radiotherapy versus postoperative external-beam electron-boost irradiation

Background and Purpose:The purpose of this sequential intervention study was to determine the rate of local recurrences and the rate of distant metastases in patients with invasive breast cancer who had been treated with breast-conserving surgery and postoperative radiation therapy to the whole breast either with postoperative electron boost in group 1 or with intraoperative electron boost (IORT) in group 2.Patients and Methods:After breast-conserving surgery, 378 women with invasive breast cancer of tumor sizes T1 and T2 received 51–56.1 Gy of postoperative radiation therapy to the whole breast in 1.7-Gy fractions. 188 of those patients additionally received a postoperative electron boost of 12 Gy in group 1 from January 1996 to October 1998. Consecutively, from October 1998 to March 2001, 190 patients received intraoperative electron-boost radiotherapy of 9 Gy to the tumor bed in group 2. The groups were comparable with regard to age, menopausal status, tumor size, grading, and nodal status. All statistical tests were twosided.Results:During a median follow-up period of 55.3 months in group 1 and 25.8 months in group 2, local recurrences were observed in eight of 188 patients (4.3%) in group 1, and no local recurrence was seen in group 2 (p = 0.082). Distant metastases occurred in 15 of the 188 patients (7.9%) in group 1 and in two of the 190 patients (1.1%) in group 2 (p = 0.09). The 4-year actuarial rates of local recurrence were 4.3% (95% confidence interval, 1.8–8.2%) and 0.0% (95% confidence interval, 0.0–1.9%) and the 4-year actuarial rates of distant metastases were 7.9% (95% confidence interval, 4.5–12.8%) and 1.1% (95% confidence interval, 0.1–3.8%).Conclusion:Immediate IORT boost yielded excellent local control figures in this prospective investigation and appears to be superior to conventional postoperative boost in a short-term follow-up.Hintergrund und Ziel:Ziel dieser sequentiellen Interventionsstudie war die Bestimmung der Lokalrezidiv- und Fernmetastasenrate von Patientinnen mit invasivem Mammakarzinom, die mit brusterhaltender Operation und anschließender Bestrahlung der gesamten Brust, aber verschiedenen Boostbestrahlungen therapiert worden waren. Gruppe 1 erhielt eine postoperative Boostbestrahlung und Gruppe 2 eine intraoperative Radiotherapie (IORT) in Boostmodalität.Patienten und Methodik:Nach brusterhaltender Operation erhielten 378 Patientinnen mit invasivem Mammakarzinom mit T1- und T2-Tumoren eine postoperative Bestrahlung der gesamten Brust von 51–56.1 Gy in 1.7-Gy-Fraktionen. Von Januar 1996 bis Oktober 1998 bekamen 188 Patientinnen in Gruppe 1 postoperativ zusätzlich eine Elektronenboostbestrahlung von 12 Gy. Von Oktober 1998 bis März 2001 erhielten 190 Patientinnen in Gruppe 2 eine intraoperative Elektronenboostbestrahlung von 9 Gy direkt auf das Tumorbett. Beide Gruppen waren bezüglich Alter, Menopausenstatus, Tumorgröße, Grading und Nodalstatus vergleichbar. Die statistische Analyse erfolgte zweiseitig.Ergebnisse:Nach einer mittleren Nachbeobachtungszeit von 55,3 Monaten in Gruppe 1 und 25,8 Monaten in Gruppe 2 traten bei acht der 188 Patientinnen in Gruppe 1 (4,3%) Lokalrezidive auf, während es in Gruppe 2 zu keinem Lokalrezidiv kam (p = 0.082). Fernmetastasen ereigneten sich bei 15 der 188 Patientinnen (7,9%) in Gruppe 1 und zwei der 190 Patientinnen (1,1%) in Gruppe 2 (p = 0.09). Die 4-Jahres-Raten für Lokalrezidive betrugen 4,3% (95%-Konfidenzintervall 1,8–8,2%) und 0% (95%- Konfidenzintervall 0–1,9%) und die 4-Jahres-Raten für Fernmetastasen 7,9% (95%-Konfidenzintervall 4.5–12,8%) und 1,1% (95%-Konfidenzintervall 0,1–3,8%).Schlussfolgerung:Die intraoperative Boostbestrahlung zeigt exzellente Ergebnisse bezüglich der Lokalrezidivrate und scheint der postoperativen Boostbestrahlung in der Kurzzeitnachbeobachtung überlegen zu sein.

DEGRO practical guidelines for radiotherapy of breast cancer II. Postmastectomy radiotherapy, irradiation of regional lymphatics, and treatment of locally advanced disease.

Background and Purpose:The aim of the present paper is to update the practical guidelines for radiotherapy of breast cancer published in 2006 by the breast cancer expert panel of the German Society for Radiooncology (DEGRO). These recommendations were complementing the S3 guidelines of the German Cancer Society (DKG) elaborated in 2004. The present DEGRO recommendations are based on a revision of the DKG guidelines provided by an interdisciplinary panel and published in February 2008.Methods:The DEGRO expert panel (authors of the present manuscript) performed a comprehensive survey of the literature. Data from lately published meta-analyses, recent randomized trials and guidelines of international breast cancer societies, yielding new aspects compared to 2006, provided the basis for defining recommendations referring to the criteria of evidence-based medicine. In addition to the more general statements of the DKG, this paper emphasizes specific radiooncologic issues relating to radiotherapy after mastectomy (PMRT), locally advanced disease, irradiation of the lymphatic pathways, and sequencing of local and systemic treatment. Technique, targeting, and dose are described in detail.Results:PMRT significantly reduces local recurrence rates in patients with T3/T4 tumors and/or positive axillary lymph nodes (12.9% with and 40.6% without PMRT in patients with four or more positive nodes). The more local control is improved, the more substantially it translates into increased survival. In node-positive women the absolute reduction in 15-year breast cancer mortality is 5.4%. Data referring to the benefit of lymphatic irradiation are conflicting. However, radiotherapy of the supraclavicular area is recommended when four or more nodes are positive and otherwise considered individually. Evidence concerning timing and sequencing of local and systemic treatment is sparse; therefore, treatment decisions should depend on the dominating risk of recurrence.Conclusion:There is common consensus that PMRT is mandatory for patients with T3/T4 tumors and/or four or more positive axillary nodes and should be considered for patients with one to three involved nodes. Irradiation of the lymphatic pathways and the optimal time point for onset of radiotherapy are still under debate.Hintergrund und Ziel:Ziel der Arbeit ist eine Aktualisierung der 2006 publizierten Leitlinie der „Expertengruppe Mammakarzinom“ der Deutschen Gesellschaft für Radioonkologie (DEGRO). Diese war seinerzeit in Ergänzung zur interdisziplinären S3-Leitlinie der Deutschen Krebsgesellschaft (DKG) von 2004 verfasst worden. Zwischenzeitlich erfolgten eine Überarbeitung und Aktualisierung der S3-Leitlinie der DKG, die im Februar 2008 publiziert wurde.Methodik:Die Expertengruppe (identisch mit den Autoren dieses Manuskripts) führte eine umfassende Literaturrecherche durch. Aktuelle Metaanalysen und randomisierte Studien, die neue Aspekte gegenüber 2006 ergaben, sowie Empfehlungen internationaler Fachgesellschaften wurden in die Bewertung von Therapieindikationen einbezogen. Diese orientieren sich an den Kriterien evidenzbasierter Medizin. In Ergänzung zu den eher allgemeinen Statements der DKG 2008 werden spezielle radiotherapeutische Fragestellungen behandelt, die eine Strahlentherapie nach Mastektomie (PMRT) und/oder bei fortgeschrittenen Tumoren, die Bestrahlung der Lymphabflusswege und die Sequenz von Radio- und Systemtherapie betreffen. Zielvolumendefinition und Dosierung werden im Detail beschrieben.Ergebnisse:Die PMRT senkt die Lokalrezidivrate bei Patientinnen mit hohem Rückfallrisiko (T3/T4-Tumoren und/oder befallene axilläre Lymphknoten; 12,9% mit und 40,6% ohne PMRT). Je ausgeprägter die durch die Radiotherapie bewirkte lokale Tumorkontrolle ist, desto stärker wirkt sich dies auf die Überlebenswahrscheinlichkeit aus. Bei lymphonodal positiven Patientinnen ergab sich eine absolute Verminderung der tumorspezifischen Sterblichkeit um 5,4% nach 15 Jahren. Hinsichtlich des Nutzens einer Strahlentherapie der Lymphabflusswege ist die Datenlage widersprüchlich. Eine Bestrahlung der Supraklavikularregion ist jedoch bei vier oder mehr befallenen axillären Lymphknoten stets indiziert und sollte bei ein bis drei positiven Lymphknoten erwogen werden. Bezüglich der Sequenz von Radio- und Systemtherapie gibt es keine richtungweisenden Evidenzen zugunsten einer Therapiemodalität. Postoperativ sollte die Sequenz vom dominierenden Risiko abhängig gemacht werden.Schlussfolgerung:Nach Mastektomie ist die PMRT bei T3/T4-Tumoren, Resttumor und/oder axillären Lymphknotenmetastasen obligat. Die Bestrahlung der regionalen Lymphabflusswege und die Sequenz von Radio- und Systemtherapie bleiben bei unzureichender Datenlage Gegenstand interdisziplinärer Diskussionen.

DEGRO practice guidelines for palliative radiotherapy of metastatic breast cancer: bone metastases and metastatic spinal cord compression (MSCC).

Purpose:To provide practice guidelines and clinical recommendations on preferred standard palliative radiation therapy of bone metastases as well as metastatic spinal cord compression (MSCC) for metastatic breast cancer patients.Methods:The breast cancer expert panel of the German Society of Radiation Oncology (DEGRO) performed a comprehensive survey of the literature comprising recently published data from clinical controlled trials. The literature search encompassed the period 1995–2008 using databases of PubMed and Guidelines International Network (G-I-N). Search terms were “breast cancer”, “bone metastasis”, “osseous metastasis”, “metastatic spinal cord compression” as well as “radiotherapy” and “radiation therapy”. Clinical recommendations were formulated based on the panel’s interpretation of the level of evidence referring to the criteria of evidence-based medicine.Results:Different therapeutic goals (pain relief, local tumor control, prevention or improvement of motor deficits, stabilization of the spine or other bones) require complex approaches considering individual factors (i.e., life expectancy, tumor progression at other sites). Best results are achieved by close interdisciplinary cooperation minimizing the interval between diagnosis and onset of treatment. Most important criteria for prognosis and choice of treatment (mostly combined multimodal therapy) are neurologic status at diagnosis of MSCC, time course of duration and progression of the neurologic symptoms. Radiation therapy is effective and regarded as treatment of choice for MSCC with or without motor deficits and/or bone metastases, which do not need immediate surgical intervention. It may be used either postoperatively or as primary treatment in case of inoperability. An optimal dose fractionation schedule or optimal standard dose for treatment of bone metastases has not been established. With regard to different therapeutic goals, different dose concepts and fractionation schedules, single- versus multifraction palliative radiation therapy (1 × 8, 5 × 4, 10 × 3, 15 × 2.5, 20 × 2 Gy), should be adapted individually.Conclusion:Bone metastases as well as MSCC should be managed in an interdisciplinary approach mostly as combined-modality treatment according to the specific clinical situation. The present practice guidelines offer criteria and recommendations for different radiooncologic treatment schedules based on the best available levels of evidence. Preferred technique, targeting and different dose schedules are described in detail.Ziel:In dieser Arbeit werden praktische Handlungsleitlinien und klinische Hinweise zur empfohlenen palliativen radioonkologischen Therapie bei ossärer Metastasierung und bei tumorbedingtem spinalen Kompressionssyndrom (MSCC) bei Patientinnen mit Mammakarzinom gegeben.Methodik:Das Expertengremium der Organgruppe Mamma der Deutschen Gesellschaft für Radioonkologie (DEGRO) erarbeitete diese Empfehlungen auf der Grundlage einer intensiven Literaturrecherche unter Einbeziehung von Daten aktuell publizierter kontrollierter klinischer Studien. Entsprechend den Kriterien der evidenzbasierten Medizin erfasste die systematische Suche in den Datenbanken von PubMed und Guidelines International Network (G-I-N) den Zeitraum von 1995 bis 2008. Suchbegriffe waren „breast cancer“, „bone metastasis“, „osseous metastasis“, „metastatic spinal cord compression“, „radiation therapy“ und „radiotherapy“.Ergebnisse:Unterschiedliche Therapieziele (Schmerzlinderung, lokale Tumorkontrolle, Prävention und Rückbildung neurologischer Ausfälle, ossäre Stabilisierung) erfordern auf den individuellen Fall abgestimmte differenzierte Behandlungskonzepte (Berücksichtigung von Lebenserwartung und Tumoraktivität an weiteren Orten). Die besten Ergebnisse werden bei enger interdisziplinärer Zusammenarbeit und kurzem Zeitintervall zwischen Diagnose und Therapiebeginn erreicht. Beim MSCC sind neurologischer Ausgangsbefund bei Diagnose, Dauer und zeitlicher Verlauf der neurologischen Symptomatik die wichtigsten Kriterien zur Beurteilung der Prognose und Therapieauswahl (bei mehrheitlich kombiniertem multimodalen Behandlungsansatz). Die Radiotherapie ist wirksam und – sofern keine sofortige chirurgische Intervention erforderlich ist – dringlich indiziert zur Therapie des MSCC und bei Knochenbefall mit oder ohne motorische Ausfälle, unabhängig vom Effekt einer initialen Kortikoidtherapie. Sie wird postoperativ oder primär bei Inoperabilität eingesetzt. Ein optimales Dosisfraktionierungsschema oder optimale Standarddosierungen sind für die Therapie von Knochenmetastasen nicht etabliert. Im Hinblick auf differierende Therapieziele kommen unterschiedliche Dosiskonzepte und Fraktionierungsschemata in Form von Einzel- oder Multifraktionierungsradiotherapie (1 × 8, 5 × 4, 10 × 3, 15 × 2,5, 20 × 2 Gy) entsprechend den verschiedenen klinischen Situationen zur Anwendung.Schlussfolgerung:Im interdisziplinären Management bei ossären Metastasen und beim MSCC ist der Entscheidungsprozess für die multimodale Kombinationstherapie an der individuellen Patientensituation auszurichten. Die hier vorgelegten Handlungsleitlinien liefern dazu Kriterien auf der Basis der jeweils höchsten Evidenzstufe („level of evidence“ [LoE]).

A strategy for the use of image-guided radiotherapy (IGRT) on linear accelerators and its impact on treatment margins for prostate cancer patients.

Background and PurposeIn external beam radiotherapy of prostate cancer, the consideration of various systematic error types leads to wide treatment margins compromising normal tissue tolerance. We investigated if systematic set-up errors can be reduced by a set of initial image-guided radiotherapy (IGRT) sessions.Patients and Methods27 patients received daily IGRT resulting in a set of 882 cone-beam computed tomographies (CBCTs). After matching to bony structures, we analyzed the dimensions of remaining systematic errors from zero up to six initial IGRT sessions and aimed at a restriction of daily IGRT for 10% of all patients. For threshold definition, we determined the standard deviations (SD) of the shift corrections and selected patients out of this range for daily image guidance. To calculate total treatment margins, we demanded for a cumulative clinical target volume (CTV) coverage of at least 95% of the specified dose in 90% of all patients.ResultsThe gain of accuracy was largest during the first three IGRTs. In order to match precision and workload criteria, thresholds for the SD of the corrections of 3.5 mm, 2.0 mm and 4.5 mm in the left-right (L-R), cranial-caudal (C-C), and anterior-posterior (A-P) direction, respectively, were identified. Including all other error types, the total margins added to the CTV amounted to 8.6 mm in L-R, 10.4 mm in C-C, and 14.4 mm in A-P direction.ConclusionOnly initially performed IGRT might be helpful for eliminating gross systematic errors especially after virtual simulation. However, even with daily IGRT performance, a substantial PTV margin reduction is only achievable by matching internal markers instead of bony anatomical structures.ZusammenfassungHintergrundBei der Teletherapie des Prostatakarzinoms führt die Berücksichtigung verschiedener systematischer Fehler zu großen Sicherheitsrändern auf Kosten der Normalgewebetoleranz. Wir untersuchten, inwieweit systematische Lagerungsfehler durch initiale bildgeführte Radiotherapie (IGRT) reduziert werden können.Patienten und MethodikEs wurden 882 Cone-Beam-Comutertomographien (CBCT) von insgesamt 27 Patienten analysiert. Nach der Korrektur auf knöcherne Strukturen wurde das Ausmaß des Lagerungsfehlers als gemittelter Wert der Verschiebungen nach null bis sechs CBCTs untersucht. Aus den Standardabweichungen (SD) der Verschiebungen wurden Schwellwerte für maximal 10% aller Patienten definiert, die tägliche Bildführung erhalten sollten. Für die Berechnung der Sicherheitsränder für das Planzielvolumen (PTV) forderten wir eine mindestens 95%ige kumulative Dosisabdeckung des klinischen Zielvolumens bei 90% der Patienten.ErgebnisseDrei CBCT stellten den optimalen Kompromiss zwischen Arbeitsbelastung und erzielbarer Genauigkeit durch initiale Bildführung dar (Tabelle 1). Die Schwellwerte für die SD, ab denen wir tägliche IGRT forderten, betrugen 3,5 mm in Links-rechts-(L-R-), 2,0 mm in kranial-kaudaler (C-C-) und 4,5 mm in anterior-posteriorer (A-P-)Richtung (Abbildung 1). Unter Berücksichtigung aller anderen Fehlertypen (Tabelle 2) wurden für das PTV kumulative Sicherheitsränder von L-R 8,6 mm, C-C 10,4 mm und A-P 14,4 mm ermittelt (Tabelle 3, Abbildung 2).SchlussfolgerungAusschließlich initial durchgeführte Bildführung mag zwar größere systematische Fehler, speziell nach virtueller Simulation, kompensieren, eine deutliche Reduktion der PTV-Sicherheitsränder ist aber selbst bei täglicher IGRT nur durch Abgleich auf interne Marker anstelle von knöchernen Strukturen möglich.

First Clinical Release of an Online, Adaptive, Aperture-Based Image-Guided Radiotherapy Strategy in Intensity-Modulated Radiotherapy to Correct for Inter- and Intrafractional Rotations of the Prostate

PURPOSE We developed and evaluated a correction strategy for prostate rotations using direct adaptation of segments in intensity-modulated radiotherapy (IMRT). METHOD AND MATERIALS Implanted fiducials (four gold markers) were used to determine interfractional translations, rotations, and dilations of the prostate. We used hybrid imaging: The markers were automatically detected in two pretreatment planar X-ray projections; their actual position in three-dimensional space was reconstructed from these images at first. The structure set comprising prostate, seminal vesicles, and adjacent rectum wall was transformed accordingly in 6 degrees of freedom. Shapes of IMRT segments were geometrically adapted in a class solution forward-planning approach, derived within seconds on-site and treated immediately. Intrafractional movements were followed in MV electronic portal images captured on the fly. RESULTS In 31 of 39 patients, for 833 of 1013 fractions (supine, flat couch, knee support, comfortably full bladder, empty rectum, no intraprostatic marker migrations >2 mm of more than one marker), the online aperture adaptation allowed safe reduction of margins clinical target volume-planning target volume (prostate) down to 5 mm when only interfractional corrections were applied: Dominant L-R rotations were found to be 5.3° (mean of means), standard deviation of means ±4.9°, maximum at 30.7°. Three-dimensional vector translations relative to skin markings were 9.3 ± 4.4 mm (maximum, 23.6 mm). Intrafractional movements in 7.7 ± 1.5 min (maximum, 15.1 min) between kV imaging and last beams electronic portal images showed further L-R rotations of 2.5° ± 2.3° (maximum, 26.9°), and three-dimensional vector translations of 3.0 ±3.7 mm (maximum, 10.2 mm). Addressing intrafractional errors could further reduce margins to 3 mm. CONCLUSION We demonstrated the clinical feasibility of an online adaptive image-guided, intensity-modulated prostate protocol on a standard linear accelerator to correct 6 degrees of freedom of internal organ motion, allowing safe and straightforward implementation of margin reduction and dose escalation.

DEGRO Practical Guidelines for Palliative Radiotherapy of Breast Cancer Patients: Brain Metastases and Leptomeningeal Carcinomatosis

Purpose:To provide recommendations for palliative treatment of brain metastases (BM) and leptomeningeal carcinomatosis (LC) in breast cancer patients with specific emphasis on radiooncologic aspects.Methods:The breast cancer expert panel of the German Society of Radiation Oncology (DEGRO) performed a comprehensive survey of the literature comprising national and international guidelines, lately published randomized trials, and relevant retrospective analyses. The search included publications between 1995–2008 (PubMed and Guidelines International Network [G-I-N]). Recommendations were devised according to the panel’s interpretation of the evidence referring to the criteria of EBM.Results:Aim of any treatment of BM and LC is to alleviate symptoms and improve neurologic deficits. Close interdisciplinary cooperation facilitates rapid diagnosis and onset of therapy, tailored to the individual and clinical situation.Treatment decisions for BM should be based on the allocation to three prognostic groups defined by recursive partitioning analysis (RPA). Karnofsky Performance Score (KPS) is the strongest prognostic parameter. Together with the extent of the disease, KPS determines whether excision or radiosurgery/stereotactic radiotherapy is feasible and if exclusive or additional whole-brain radiotherapy (WBRT) is indicated. With adequate therapy, survival may be up to 3 years.For LC, treatment is mostly indicated for patients with positive cytology or in case of strongly indicative signs and symptoms. Radiotherapy (WBRT and involved-field irradiation of bulky spinal lesions) and chemotherapy (systemically or intrathecally applied methotrexate, thiotepa and cytarabine) are both effective and may prolong survival from several weeks to 4–6 months.Conclusion:Radiotherapy is an effective tool for palliative treatment of BM and LC.Ziel:Erstellung einer klinischen Leitlinie zur palliativen Therapie von Hirnmetastasen und Leptomeningeosis carcinomatosa beim Mammakarzinom unter spezieller Berücksichtigung radioonkologischer Aspekte. Diese soll eine Vereinheitlichung des Vorgehens und somit eine Verbesserung der Behandlungsqualität ermöglichen.Methodik:Die Expertengruppe Mammakarzinom der Deutschen Gesellschaft für Radioonkologie (DEGRO) führte eine umfassende Literaturrecherche durch, die nationale und internationale Leitlinien, randomisierte Studien und relevante retrospektive Analysen im Publikationszeitraum von 1995 bis 2008 berücksichtigte (PubMed, Guidelines International Network [G-I-N]). Die Empfehlungen wurden entsprechend den jeweils vorliegenden Evidenzen nach EBM-Kriterien gewichtet.Ergebnisse:Ziele jeglicher Behandlung von Hirnmetastasen und Leptomeningeosis carcinomatosa sind die Linderung entsprechender Symptome und Verminderung neurologischer Defizite. Eine enge interdisziplinäre Zusammenarbeit ermöglicht eine rasche Diagnose und den umgehenden Beginn einer Therapie, die individuell auf die persönliche und klinische Situation zugeschnitten sein sollte.Bei Hirnmetastasen orientiert sich die Therapieentscheidung an der Zuordnung zu drei prognostischen Gruppen, die mit dem Verfahren der „recursive partitioning analysis (RPA)“ der RTOG definiert wurden. Hier ist der Karnofsky-Performance-Status wichtigster prognostischer Parameter, der zusammen mit der Tumorausdehnung zur Entscheidung beiträgt, ob eine Exzision, eine radiochirurgische/stereotaktische Strahlentherapie oder eine alleinige bzw. zusätzliche Ganzhirnbestrahlung sinnvoll ist. Mit adäquater Behandlung kann ein Überleben bis zu 3 Jahren erzielt werden.Die Behandlung der Meningeosis carcinomatosa ist zumeist bei positiver Liquorzytologie oder im Fall einer eindeutigen klinischen Symptomatik indiziert. Eine Ganzhirnbestrahlung und eine umschriebene Strahlentherapie befallener spinaler Manifestationen sowie eine entweder systemisch oder intrathekal applizierte Chemotherapie (Methotrexat, Thiotepa, Cytarabin [DepoCyte®]) sind wirksam. Mit einer effektiven Behandlung kann das Überleben von wenigen Wochen auf 4–6 Monate verlängert werden.Schlussfolgerung:Die Strahlentherapie stellt eine effektive Palliativmaßnahme in der Therapie von Hirnmetastasen und Meningeosis carcinomatosa dar.

A Dosimetric Comparison of IORT Techniques in Limited-Stage Breast Cancer

Background and Purpose:For intraoperative radiotherapy (IORT) during breast-conserving treatment four different techniques have been addressed: interstitial brachytherapy, an inflatable balloon with a central high-dose-rate source (MammoSite), a miniature orthovolt system (Intrabeam), and linac-based electron radiotherapy (IOERT). The dosimetric properties of these methods are compared.Material and Methods:Planning target volumes (PTVs) of the same size but of different shapes are assumed, corresponding to the technique’s specific situs. Dose distributions for the PTVs and for surrounding tissues are demonstrated by dose-volume histograms and a list of physical parameters. A dose inhomogeneity index (DII) is introduced to describe the deviation of a delivered from the prescribed dose, reaching its minimal value 0 in case of perfect homogeneity.Results:In terms of DII, IOERT reaches the lowest value followed by the MammoSite, the Intrabeam and interstitial implants. The surrounding tissues receive the smallest average dose with IOERT, closely followed by the orthovolt system.Conclusion:When comparing simplified geometric figures, IOERT delivers the most homogeneous dose distributions. However, in clinical reality PTVs often present asymmetric shapes instead of ideal geometries. Due to a strictly centric dose fall-off, any system with a round central applicator will have technical limits. During IOERT margin-directed applicator guidance is possible and interstitial brachytherapy allows for polygonal dose shaping. These techniques seem to be superior for asymmetric PTV irradiation.Hintergrund und Ziel:Für die intraoperative Radiotherapie (IORT) des konservativ operierten Mammakarzinoms sind vier Techniken in Gebrauch: die interstitielle Brachytherapie, ein aufblasbarer Ballon mit einer zentralen High-Dose-Rate-Quelle (Mammo-Site), ein Miniatur-Orthovoltsystem (Intrabeam) sowie Elektronen am Linac (IOERT). Die dosimetrischen Eigenschaften dieser Methoden werden verglichen.Material und Methodik:Für jede dieser Techniken werden Planungszielvolumina (PTVs) des gleichen Volumens, aber unterschiedlicher Form angenommen, die dem jeweiligen typischen Situs zum Zeitpunkt der Applikation entsprechen (Abbildung 1, Tabellen 1 und 2). Die Dosisverteilungen (Abbildung 2) inner- und außerhalb der PTVs werden mittels Dosis-Volumen-Histogrammen und einer Reihe von Parametern miteinander verglichen (Abbildung 3, Tabelle 3). Ein Dosisinhomogenitätsindex (DII) wird vorgestellt, der die Abweichung einer verabreichten von einer vorgeschriebenen Dosis beschreibt und im Fall einer perfekten Homogenität den Minimalwert 0 erreicht.Ergebnisse:In Bezug auf den DII erreicht die IOERT den niedrigsten Wert, gefolgt von MammoSite, dem Orthovoltsystem und den interstitiellen Implantaten. Das umgebende Gewebe erhält die geringste mittlere Dosis mittels IOERT, knapp gefolgt vom Intrabeam (Abbildung 3, Tabelle 3).Schlussfolgerung:Die IOERT zeigt die homogenste Dosisverteilung. In der klinischen Realität weisen PTVs aber häufig asymmetrische anstelle idealgeometrischer Formen auf. Durch den strikten zentralen Dosisabfall bestehen bei Systemen mit runden zentralen Applikatoren technische Limitationen. Während einer IOERT ist eine asymmetrische Applikatorführung möglich, die interstitielle Brachytherapie erlaubt eine polygonale Dosisformung, weshalb diese beiden Verfahren zur Erfassung asymmetrischer PTVs überlegen scheinen (Abbildung 4).