M.J. Eble

Image-guided radiotherapy for prostate cancer. Implementation of ultrasound-based prostate localization for the analysis of inter- and intrafraction organ motion.

PurposeTo evaluate inter- and intrafraction organ motion with an ultrasound-based prostate localization system (BAT®) for patients treated with intensity-modulated radiotherapy for prostate cancer.Patients and MethodsAfter set-up to external skin marks, 260/219 ultrasound-based alignments were performed before/after irradiation in 32 consecutive patients. Image quality was classified as good, satisfactory or poor. Patient- and imaging-related parameters were analyzed to identify predictors for poor image quality. Shifts in relation to the treatment planning computed tomography (CT) were recorded before/after irradiation in the superior-inferior (SI), anterior-posterior (AP) and right-left (RL) directions to determine inter-/intrafraction prostate motion.ResultsThe thickness of tissue anterior to the bladder and bladder volume during the ultrasound localization as well as an inferior prostate position relative to public symphysis (determined in treatment planning CT) were found to be independent predictors of a poor image quality. Interfraction shifts (mean ± standard deviation: −0.2 ± 4.8 [SI], 2.4 ± 6.6 [AP] and 1.9 ± 4.6 [RL]) varied much stronger than intrafraction shifts (0.0 ± 2.0 [SI], 0.6 ± 2.2 [AP] and 0.2 ± 1.9 [RL]). A larger pressure of the ultrasound probe (determined as a larger reduction of the distance abdominal skin to prostate between the planning CT and the ultrasound) was applied in case of poor image quality, associated with larger systematic posterior prostate displacements.ConclusionIntrafraction prostate shifts are considerably smaller in comparison to interfraction shifts. Bladder filling and a small pressure on the ultrasound probe are crucial to achieve an adequate image quality without systematic prostate displacements.ZusammenfassungZielBestimmung der inter- und intrafraktionellen Organbewegung mit einem ultraschallbasierten Lokalisationssystem der Prostata (BAT®) bei mit intensitätsmodulierter Radiotherapie behandelten Patienten mit Prostatakarzinom.Patienten und MethodikNach Lagerung entsprechend der externen Hautmarkierung wurden 260/219 ultraschallbasierte Positionierungen vor/nach Bestrahlung bei 32 konsekutiven Patienten durchgeführt. Die Bildqualität wurde als gut, zufriedenstellend oder schlecht bewertet. Patienten- und bildgebungsabhängige Parameter wurden zur Identifikation von Prädiktoren für schlechte Bildqualität analysiert. Verschiebungen im Verhältnis zur Bestrahlungsplanungs-Computertomographie(-CT) wurden in der superior-inferioren (SI), anterior-posterioren (AP) und Rechts-links-(RL-)Achse vor/nach Bestrahlung dokumentiert, um inter-/intrafraktionelle Prostatabewegungen zu bestimmen.ErgebnisseSowohl die Dicke des Gewebes ventral der Blase und das Blasenvolumen während der Ultraschalllokalisation als auch eine inferiore Prostatalage relativ zur Symphyse (bestimmt im Bestrahlungsplanungs-CT) fanden sich als unabhängige Prädiktoren einer schlechten Bildqualität. Interfraktionelle Verschiebungen (Mittelwert ± Standardabweichung: −0,2 ± 4,8 [SI], 2,4 ± 6,6 [AP] und 1,9 ± 4,6 [RL]) variierten viel stärker als intrafraktionelle Verschiebungen (0,0 ± 2,0 [SI], 0,6 ± 2,2 [AP] und 0,2 ± 1,9 [RL]). Ein stärkerer Druck auf die Ultraschallsonde (als eine größere Reduktion des Abstandes Bauchhaut zu Prostata zwischen dem Planungs-CT und dem Ultraschall bestimmt) wurde vor allem bei schlechter Bildqualität ausgeübt, verbunden mit größeren systematischen dorsalen Prostataverschiebungen.SchlussfolgerungIntrafraktionelle Prostataverschiebungen sind deutlich geringer als interfraktionelle Verschiebungen. Blasenfüllung und ein geringer Druck auf die Ultraschallsonde sind zum Erzielen einer adäquaten Bildqualität ohne systematische Prostataverschiebungen entscheidend.

Postoperative radiotherapy for prostate cancer : evaluation of target motion and treatment techniques (intensity-modulated versus conformal radiotherapy).

Purpose:To determine the extent of target motion in postprostatectomy radiotherapy (RT) and the value of intensity-modulated radiotherapy (IMRT) compared to three-dimensional conformal radiotherapy (3D-CRT).Patients and Methods:20 patients underwent CT scans in supine position with both a full bladder (FB) and an empty bladder (EB) before RT and at three dates during the RT series. Displacements of the CTV (clinical target volume) center of mass and the posterior border were determined. 3D-CRT and IMRT treatment plans were compared regarding homogeneity, conformity, and dose to organs at risk.Results:In the superior-inferior direction, larger displacements were found for EB compared to FB scans; anterior-posterior and right-left displacements were similar. With an initial rectum volume of < 115 cm3, 90% of displacements at the posterior border were within a margin of 6 mm. The non-target volume irradiated in the high-dose area doubled in 3D-CRT versus IMRT plans (80 cm3 vs. 38 cm3 encompassed by the 95% isodose). Bladder dose was significantly lower with IMRT, but no advantage was found for the integral rectal dose. An adequate bladder filling was paramount to reduce the dose to the bladder.Conclusion:Postprostatectomy RT can be recommended with FB due to an improved CTV position consistency and a lower dose to the bladder. With improved non-target tissue and bladder volume sparing, IMRT is an option for dose escalation. However, this analysis did not find an advantage concerning the integral rectal dose with IMRT versus 3D-CRT.Ziel:Bestimmung des Ausmaßes von Zielvolumenveränderungen bei postoperativer Radiotherapie (RT) des Prostatakarzinoms und der Bedeutung von intensitätsmodulierter (IMRT) im Vergleich zu dreidimensionaler konformaler Radiotherapie (3D-CRT).Patienten und Methodik:Bei 20 Patienten wurde eine CT-Untersuchung in Rückenlage mit jeweils voller Blase (FB) und leerer Blase (EB) vor der RT und dreimal während der RT-Serie durchgeführt. Verschiebungen des CTV-Schwerpunkts (klinisches Zielvolumen) sowie der dorsalen Grenze wurden bestimmt. 3D-CRT- und IMRT-Bestrahlungspläne wurden hinsichtlich der Homogenität, Konformität und Dosis im Bereich der Risikoorgane verglichen.Ergebnisse:In kraniokaudaler Richtung wurden größere Verschiebungen mit EB im Vergleich zur FB gefunden; ventrodorsale und Rechts-links-Verschiebungen waren ähnlich. Mit einem initialen Rektumvolumen von < 115 cm3 befanden sich 90% der Verschiebungen innerhalb eines dorsalen Sicherheitsabstands von 6 mm. Das nicht im Zielvolumen gelegene Volumen im Hochdosisbereich verdoppelte sich in den 3D-CRT- versus IMRT-Plänen (80 cm3 vs. 38 cm3 innerhalb der 95%-Isodose). Die Dosisbelastung der Blase war mit der IMRT-Technik signifikant geringer, während kein Unterschied für das Integral der Rektumbelastung gefunden wurde. Eine ausreichende Blasenfüllung war jedoch entscheidend, um die Blasendosis zu senken.Schlussfolgerung:Die postoperative RT beim Prostatakarzinom kann mit FB wegen der verbesserten Lagestabilität des CTV und einer geringeren Dosisbelastung der Blase empfohlen werden. Angesichts einer verbesserten Schonung der Blase und des nicht im Zielvolumen gelegenen Gewebes kann die IMRT-Technik für eine Dosiseskalation empfohlen werden. Jedoch konnte in dieser Analyse kein Vorteil bei der Dosisbelastung des Rektums gefunden werden.

CORRELATION OF INTRAOPERATIVELY IRRADIATED VOLUME AND FIBROSIS IN PATIENTS WITH SOFT-TISSUE SARCOMA OF THE EXTREMITIES

PURPOSE To investigate the influence of intraoperatively irradiated volume on soft-tissue fibrosis. METHODS AND MATERIALS Fifty-three patients with soft-tissue sarcoma of the extremities were treated with intraoperative radiotherapy (IORT) (median dose 15 Gy) and postoperative fractionated therapy (median dose 46 Gy). The median follow-up was 41.5 months (range 18-94). Late toxicity was classified according to the LENT-SOMA criteria. A Cox regression model was calculated to identify the parameters that could influence soft-tissue fibrosis Grade 3 or 4. Five parameters were observed: extent of surgical procedure, IORT in case of recurrence, extent of IORT volume, extent of IORT dose, and extent of postoperative volume. In addition, a logistic regression model was calculated to demonstrate the relationship between the IORT volume and fibrosis development. RESULTS The overall survival rate after 5 years was 84%. The actuarial tumor control rate was 90% after 5 years. Eleven patients developed soft-tissue fibrosis. Five patients developed Grade 3 fibrosis and 1 patient developed Grade 4 fibrosis. Only the IORT volume had a significant influence on Grade 3 or 4 fibrosis development. An IORT volume of 210 cm(3) conveyed a 5% risk (confidence interval 1-20%) of the development of severe fibrosis. The risk of severe Grade 3 or 4 fibrosis increased to 50% (confidence interval 15-80%) if a volume of 420 cm(3) was irradiated. CONCLUSION The effect of volume in patients treated with IORT was remarkable. The ratio of side effects was relatively low. The risk of soft-tissue Grade 3 or 4 fibrosis increased with the extent of the IORT volume. Compared with the literature, IORT provides excellent local control in these patients.

Immediate reconstruction with an expander/implant following ablatio mammae because of breast cancer : side effects and cosmetic results after adjuvant chest wall radiotherapy.

Background and Purpose:Timing and sequencing of radiotherapy in the context of allogenous breast reconstruction have not been standardized. The aim of the present study was to assess the influence of adjuvant radiotherapy on morbidity and patient satisfaction after allogenous breast reconstruction.Patients and Methods:33 patients underwent mastectomy between 1999 and 2008 and had immediate breast reconstruction with an expander placement in subpectoral/epipectoral location. 24 patients had adjuvant chemotherapy. Adjuvant external-beam radiotherapy with a median dose of 50.4 Gy was given after expander filling and on average 5.2 months prior to placement of the definitive implant. 22 patients with the definitive implant were considered for analysis of capsular fibrosis rate. Questionnaires were sent to all patients to assess cosmetic outcome and satisfaction.Results:Acute adverse effects were comparable to adjuvant radiotherapy after breast-conserving surgery, resulting in an erythema rate grade 1/2/3 in 21.2%/66.7%/6.1% of patients, respectively. After a mean follow-up of 24.9 months, 9.1%/18.2%/15.2%/9.1% of patients presented a capsular fibrosis grade 1/2/3/4, respectively. Severe deformation/asymmetry of the reconstructed breast was seen in 27.3%/33.3% of patients, respectively. Of the 22 patients with definitive implant, five (22.7%) lost the implant due to painful capsular fibrosis. Of these 22 patients, 50% were very satisfied or satisfied with the reconstruction result. Overall, 81% of patients would request breast reconstruction again.Conclusion:Adjuvant radiotherapy with the use of a subtotally filled expander prior to definitive allogenous breast reconstruction is feasible with acceptable morbidity. An interdisciplinary consultation concerning the cosmetic outcome and potential side effects is absolutely necessary.Hintergrund und Ziel:Das optimale Timing und die Sequenz einer Strahlentherapie im Kontext einer allogenen Brustrekonstruktion sind unklar. Ziel der vorliegenden Arbeit war die Beurteilung des Einflusses der adjuvanten Radiotherapie auf Morbiditat und Zufriedenheit der Patientinnen nach allogener Brustrekonstruktion.Patienten und Methodik:33 Patientinnen erhielten zwischen 1999 und 2008 eine Mastektomie mit subpektoraler/epipektoraler Expanderplatzierung. 24 Patientinnen wurden adjuvant chemotherapiert. Die perkutane Strahlentherapie wurde nach Expanderfullung im Mittel 5,2 Monate vor der Implantateinlage mit median 50,4 Gy durchgefuhrt. 22 Patientinnen mit endgultigem Implantat gingen in die Analyse der Kapselfibroserate ein. An alle Patientinnen wurden Fragebogen zur Beurteilung des kosmetischen Ergebnisses und der Zufriedenheit versandt.Ergebnisse:Die Akutnebenwirkungen waren mit denen der adjuvanten Strahlentherapie nach brusterhaltender Therapie vergleichbar. Es zeigte sich ein Erythem Grad 1/2/3 in 21,2%/66,7%/6,1% der Falle. Nach einem mittleren Nachbeobachtungszeitraum von 24,9 Monaten zeigten 9,1%/18,2%/15,2%/9,1% der Patientinnen eine Kapselfibrose Grad 1/2/3/4. Eine hochgradige Verformung/Asymmetrie der rekonstruierten Brust wurde in 27,3%/33,3% der Falle gesehen. Bei funf der 22 Patientinnen (22,7%) mit endgultigem Implantat kam es zum Implantatverlust aufgrund schmerzhafter Kapselfibrosierung. Von diesen 22 Patienten waren 50% sehr zufrieden oder zufrieden mit dem Ergebnis des Wiederaufbaus. Insgesamt 81% der Patientinnen wurden wieder eine Brustrekonstruktion durchfuhren lassen.Schlussfolgerung:Eine adjuvante Strahlentherapie ist bei weitgehend gefulltem Expander im Rahmen der allogenen Brustrekonstruktion mit akzeptabler Morbiditat moglich. Eine interdisziplinare Beratung hinsichtlich des zu erwartenden kosmetischen Ergebnisses und moglicher Nebenwirkungen ist jedoch unabdingbar.

Interstitial Brachytherapy with Permanent Seed Implants in Early Prostate Cancer

Excellent clinical results after permanent seed implantation have been reported by various centers in large cohorts of patients. However, all of these had extensive experience in this special field of radiotherapy and the therepy and the follow-up time is too short for definite conclusions. The fact that this option of treatment can be carried out on an outpatient basis and that it allows to get the patient back to normal as far as social environment and work are concerned, has led to wide acceptance of this particular mode of therapy. Therefore, permanent seed implantation is a possible treatment option for localized prostate cancer and can be offered to patients with T1- T2a tumors, PSA levels of < 10 and a Gleason score of < 7. By using permanent seed implantation in these selected patients, it seems possible to achieve results comparable with surgery alone or percutaneous, 3D-planned radiotherapy.