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Retrospective, Monocentric Analysis of Late Effects after Total Body Irradiation (TBI) in Adults

  • Tobias  BöllingEmail author
  • David Christoph Kreuziger
  • Iris Ernst
  • Hassan Elsayed
  • Normann Willich
Original Article

Abstract

Purpose:

Total body irradiation (TBI) is a standard treatment modality within the multidisciplinary approach for allogeneous stem cell or bone marrow transplantation. However, surviving patients are at risk for developing a variety of late sequelae. This analysis aimed to retrospectively characterize late effects after TBI in adults treated in a single center.

Patients and Methods:

Patients ≥ 18 years treated with fractionated TBI (4–12 Gy) between 1996 and 2008 were included in this study. Treatment data were collected retrospectively from the treating departments. Late effects were evaluated using the clinic charts and/or were obtained from the general practitioners using a standardized questionnaire. Analyses were performed by calculation of the cumulative incidences using the Kaplan–Meier method and the log rank test.

Results:

A total of 308 patients ≥ 18 years were treated including a TBI of whom 78 patients were excluded from further analysis due to death within less than 1 year after TBI. Patients suffered from leukemia in most cases. Late toxicity follow-up was available in 120 patients (mean age 46.1 years; range, 18–70 years) after a mean follow-up of 23 months (range, 12–96 months). The cumulative incidences (CI) at 3 years were 28% for pulmonary event, 8% for pulmonary toxicity, 25% for kidney toxicity, 8% for cataract, 17% for bone toxicity, and 10% for secondary malignancy. The CI of bone toxicity was higher in female than in male patients (p = 0.019).

Conclusion:

Late effects after TBI in the context of allogeneous stem cell or bone marrow transplantation can frequently be observed. Regular follow-up examinations are advised for the early registration and treatment of adverse effects.

Key Words

Total body irradiation Late effects Adults Bone marrow transplantation Stem cell transplantation 

Retrospektive, monozentrische Analyse von Spätfolgen nach Ganzkörperbestrahlung (TBI) bei Erwachsenen

Zusammenfassung

Ziel:

Die Ganzkörperbestrahlung ist eine Standard-Therapiemodalität in dem multidisziplinären Ansatz für allogene Stammzell- oder Knochenmarktransplantationen. Überlebende Patienten stehen jedoch im Risiko, eine Vielfalt an Spätfolgen zu entwickeln. Ziel dieser Analyse war es, retrospektiv Spätfolgen nach Ganzkörperbestrahlung bei Erwachsenen zu erheben.

Patienten und Methode:

Patienten ≥ 18 Jahre, die mittels fraktionierter TBI (4–12 Gy) zwischen 1996 und 2008 bestrahlt worden waren, wurden in diese Studie eingeschlossen. Die Behandlungsdaten wurden retrospektiv erhoben. Die Spätfolgenerhebung erfolgte aus den Behandlungsunterlagen sowie durch eine Erhebung bei Hausärzten mit einem standardisierten Fragebogen. Für die Analysen wurden kumulative Inzidenzen mittels Kaplan-Meier-Methode und log-rank-Test durchgeführt.

Ergebnisse:

308 Patienten ≥ 18 Jahre mit TBI wurden erfasst. 78 Patienten wurden von der weiteren Analyse ausgeschlossen, da sie innerhalb eines Jahres nach Ende der TBI verstorben waren. Die Patienten waren zum überwiegenden Anteil an Leukämien erkrankt. Eine Spätfolgenerhebung war bei 120 Patienten (mittleres Alter 46,1 Jahre, 18–70 Jahre) nach einer mittleren Nachbeobachtung von 23 Monaten (12–96 Monate) möglich (Überleben: Abbildung 1). Die kumulative Inzidenz nach 3 Jahren betrug 28% für pulmonale Ereignisse generell, 8% für pulmonale Toxizität, 25% für Nierentoxizität, 8% für Katarakte, 17% für Knochenschäden und 10% für sekundäre Malignome (Abbildung 2). Die kumulative Inzidenz an Knochenschäden war bei weiblichen Patienten signifikant höher als bei männlichen (Abbidlung 3; p = 0,019).

Zusammenfassung:

Spätfolgen nach Ganzkörperbestrahlung im Kontext von allogener Stammzell- oder Knochenmarktransplantationen treten regelmäßig auf. Eine konsequente Nachsorge zur frühen Erfassung und ggf. Behandlung möglicher Funktionsstörungen wird empfohlen.

Schlüsselwörter

Ganzkörperbestrahlung Spätfolgen Erwachsene Knochenmarktransplantation Stammzelltransplantation 

References

  1. 1.
    Deeg HJ, Flournoy N, Sullivan KM, et al. Cataracts after total body irradiation and marrow transplantation: a sparing effect of dose fractionation. Int J Radiat Oncol Biol Phys 1984;10:957–964.PubMedCrossRefGoogle Scholar
  2. 2.
    El-Khatib E, Valcourt S. Calculation of lung shielding for total body irradiation. Int J Radiat Oncol Biol Phys 1989;17:1099–1102.PubMedCrossRefGoogle Scholar
  3. 3.
    Gerstein J, Meyer A, Sykora KW et al. Long-term renal toxicity in children following fractionated total-body irradiation (TBI) before allogeneic stem cell transplantation (SCT). Strahlenther Onkol 2009;185:751–755.PubMedCrossRefGoogle Scholar
  4. 4.
    Heinzelmann F, Ottinger H, Müller CH et al. Total-body irradiation — role and indications. Strahlenther Onkol 2006;182:222–230.PubMedCrossRefGoogle Scholar
  5. 5.
    Igaki H, Karasawa K, Sakamaki H et al. Renal dysfunction after total body irradiation. Significance of selective renal shielding blocks. Strahlenther Onkol 2005;181:704–708.PubMedCrossRefGoogle Scholar
  6. 6.
    Kanfer EJ, McCarthy DM. Cytoreductive preparation for bone marrow transplantation in leukaemia: to irradiate or not? Brit J Haematol 1989;71:447–450.CrossRefGoogle Scholar
  7. 7.
    Labar B, Bogdanic V, Nemet D et al. Total body irradiation with or without lung shielding for allogeneic bone marrow transplantation. Bone Marrow Transplant 1989;4(Suppl 3):108.PubMedGoogle Scholar
  8. 8.
    Ozsahin M, Belkacemi Y, Pene F et al. Total-body irradiation and cataract incidence: a randomized comparison of two instantaneous dose rates. Int J Radiat Oncol Biol Phys 1994;28:343–347.PubMedCrossRefGoogle Scholar
  9. 9.
    Ramm U, Licher J, Moog J et al. In vivo dosimetry with semiconducting diodes for dose verification in total-body irradiation. Strahlenther Onkol 2008;184:376–380.PubMedCrossRefGoogle Scholar
  10. 10.
    Ricardi U, Filippi AR, Biasin E et al. Late toxicity in children undergoing hematopoietic stem cell transplantation with TBI-containing conditioning regimens for hematological malignancies. Strahlenther Onkol 2009;185(Suppl 2):17–20.PubMedCrossRefGoogle Scholar
  11. 11.
    Scherf C, Peter C, Moog J et al. Silicon diodes as an alternative to diamond detectors for depth dose curves and profile measurements of photon and electron radiation. Strahlenther Onkol 2009;185:530–536.PubMedCrossRefGoogle Scholar
  12. 12.
    Schneider RA, Schultze J, Jensen JM et al. 20 years of experience in static intensity-modulated total-body irradiation and lung toxicity. Strahlenther Onkol 2007;183:545–551.PubMedCrossRefGoogle Scholar
  13. 13.
    Sunyach MP, Pommier P, Pasteuris C et al. Second cancer after total-body irradiation (TBI) in childhood. Strahlenther Onkol 2009;185(Suppl 2):13–16.PubMedGoogle Scholar
  14. 14.
    Thomas O, Mahe MA, Campion LC et al. Long-term complications of total body irradiation in adults. Int J Radiat Oncol Biol Phys 2001;49:125–131.PubMedCrossRefGoogle Scholar
  15. 15.
    Tichelli A, Gratwohl A, Egger T et al. Cataract formation after bone marrow transplantation. Ann Intern Med 1993;119:1175–1180.PubMedGoogle Scholar
  16. 16.
    Weshler Z, Breuer R, Naparstek E et al. Interstitial pneumonitis after total body irradiation: effect of partial lung shielding. Brit J Haematol 1990;74:61–64.CrossRefGoogle Scholar
  17. 17.
    Willich N, Ernst I, Pape H et al. Evaluation of side effects after radiotherapy in childhood and adolescence: from retrospective case reports to a prospective, multicentric and trans-national approach. Strahlenther Onkol 2009;185(Suppl 2):3–4.PubMedCrossRefGoogle Scholar

Copyright information

© Urban & Vogel, Muenchen 2011

Authors and Affiliations

  • Tobias  Bölling
    • 1
    • 2
    • 3
    Email author
  • David Christoph Kreuziger
    • 1
  • Iris Ernst
    • 1
  • Hassan Elsayed
    • 1
  • Normann Willich
    • 1
  1. 1.Department of RadiotherapyUniversity Hospital of MünsterMünsterGermany
  2. 2.Department of RadiotherapyParacelsus Clinic OsnabrückOsnabrückGermany
  3. 3.Zentrum f. Tumordiagnostik und -therapie der Paracelsus-Klinik OsnabrückOsnabrückGermany

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