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Strahlentherapie und Onkologie

, Volume 183, Issue 12, pp 685–688 | Cite as

Novel Technique of Craniospinal Axis Proton Therapy with the Spot-Scanning System

Avoidance of Patching Multiple Fields and Optimized Ventral Dose Distribution
  • Beate TimmermannEmail author
  • Antony Jonathan Lomax
  • Luisa Nobile
  • Michael Andreas Grotzer
  • Markus Weiss
  • Rolf-Dieter Kortmann
  • Alessandra Bolsi
  • Gudrun Goitein
Original Article

Background and Purpose:

Conventional craniospinal irradiation (CSI) is a complex procedure carrying a high risk of adverse side effects. Still, it is indispensable for cure in a number of pediatric brain tumors. In this study, the feasibility and the potential advantage of spot-scanning proton therapy for CSI are investigated.

Material and Methods:

A boy (5.5 years of age) with a recurrent medulloblastoma received CSI with a single posterior field using the spot-scanning system at Paul Scherrer Institute. Dose distribution to the targets and the organs at risk, treatment time, reproducibility of patient positioning, toxicity (according to EORTC/RTOG score), and treatment outcome were evaluated.

Results:

The plan achieved a homogeneous coverage of the target volume, even using a single field. The doses to the organs ventral to the target were minimized. During treatment, grade 1 skin reaction and grade 2 central nervous system toxicity were observed. After 2 months, the boy presented with a transitory fatigue. After 24 months, he is alive and free of disease. Growth hormones and thyroid hormones are reduced.

Conclusion:

These results, based on a single patient, suggest that spot-scanning proton therapy for craniospinal treatment is feasible and safe. By applying a single dorsal field, difficulties of multiple-field patching can be avoided and the ventral dose spread can be minimized.

Key Words:

Craniospinal irradiation Proton radiation therapy 

Innovative Technik zur Behandlung der kraniospinalen Achse mit Spot-Scanning-Protonentherapie. Vermeidung von Feldanschlüssen und Optimierung der ventralen Dosisverteilung

Hintergrund und Ziel:

Konventionelle Methoden der Bestrahlung der kraniospinalen Achse (CSI) sind kompliziert und beinhalten ein hohes Risiko für Spätfolgen. Dennoch bleibt die CSI für die Heilung einer Reihe von Hirntumoren im Kindesalter unerlässlich. In dieser Studie werden die Durchführbarkeit und potentielle Vorteile der Spot-Scanning-Protonentherapie geprüft.

Material und Methodik:

Ein 5,5-jähriger Junge mit Rezidiv eines Medulloblastoms sollte eine CSI erhalten und wurde am Paul Scherrer Institut mit einem einzigen dorsalen Feld am Spot-Scanning-System mit Protonen bestrahlt. Untersucht wurden die Dosisverteilung für Zielvolumina, Risikoorgane, Behandlungszeit, Reproduzierbarkeit der Lagerung, Nebenwirkungen (nach Kriterien der EORTC/RTOG) und Therapieergebnis.

Ergebnisse:

Mit dem Therapieplan konnte trotz der Verwendung nur eines Bestrahlungswinkels eine homogene Dosisverteilung für das Zielvolumen erreicht werden. Die applizierte Dosis an den ventral gelegenen Organen war vernachlässigbar. An Akuttoxizitäten wurden lediglich eine Grad-1-Reaktion der Haut und eine Grad-2-Reaktion am zentralen Nervensystem beobachtet. 2 Monate nach Abschluss der Behandlung trat eine vorübergehende Abgeschlagenheit auf. Nach 24-monatiger Beobachtungszeit ist der Junge weiterhin tumorfrei. Wachstums- und Schilddrüsenhormone sind herabgesetzt.

Schlussfolgerung:

Die Behandlung erwies sich bei dem beschriebenen Patienten als gut durchführbar und verträglich. Mit der Verwendung eines einzigen dorsalen Feldes konnten Probleme durch Feldanschlüsse vermieden werden, und die Dosis ventral des Zielgebiets wurde minimiert.

Schlüsselwörter:

Kraniospinale Bestrahlung Protonentherapie 

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Copyright information

© Urban & Vogel München 2007

Authors and Affiliations

  • Beate Timmermann
    • 1
    • 5
    Email author
  • Antony Jonathan Lomax
    • 1
  • Luisa Nobile
    • 2
  • Michael Andreas Grotzer
    • 3
  • Markus Weiss
    • 3
  • Rolf-Dieter Kortmann
    • 4
  • Alessandra Bolsi
    • 1
  • Gudrun Goitein
    • 1
  1. 1.Center for Proton Radiation TherapyPaul Scherrer InstituteVilligenSwitzerland
  2. 2.Children's HospitalHospital LocarnoSwitzerland
  3. 3.University Children's Hospital of ZurichSwitzerland
  4. 4.Department of Radiation OncologyUniversity of LeipzigGermany
  5. 5.Center for Proton Radiation TherapyPaul Scherrer InstituteVilligen-PSISwitzerland

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