Methodology of Continuous Extracranial Radiosurgery for Lung Cancer Using EXOMIO 3-D CT Simulation

Background:

It is well known that precision can be achieved using radiosurgery for brain tumors. This method can be extended to treat localized lung tumors and lung metastases.

Material and Methods:

The conventional procedure of extracranial radiosurgery is contained in the following steps: adaptation of the vacuum mattress, planning CT, three-dimensional (3-D) treatment planning, CT repositioning, and irradiation. In the new procedure of continuous extracranial radiosurgery, a short treatment planning is often used for simple target shapes (spherical, rotation-symmetrical), and the irradiation follows directly after the planning procedure. During continuous extracranial radiosurgery, the patient has to lie still in the body frame from the planning CT to irradiation. Fast treatment planning is performed by using multileafs and EXOMIO (Medintec, Bochum, Germany), a software for CT simulation. The high quality of the digitally reconstructed radiographs (DRRs) of each field enables a high precision in dose application by the comparison with the verification radiograph and the DRR (Elekta iView, Hamburg, Germany).

Results:

In five lung cancer patients the average time for the complete procedure from planning CT to irradiation was 107 min (range: 91–124 min). The mean positioning accuracy of the patient in the vacuum bed (total shift) was 3.3 mm (range: 2.9–4.7 mm).

Conclusion:

Continuous extracranial radiosurgery can be performed for small peripheral lung tumors or metastases and is optimizing the conventional procedure. It is of special interest to clinics with restricted CT capacity.

Hintergrund:

Die Radiochirurgie von Hirntumoren ermöglicht eine hohe Präzision, die dazu führte, dass diese Methode auf die Behandlung von lokalisierten Lungentumoren und Lungenmetastasen übertragen wurde.

Material und Methodik:

Bei der konventionellen Methode wird die Therapie in folgenden Schritten durchgeführt: Anpassung der Vakuummatratze, Planungs-CT, dreidimensionale (3-D) Bestrahlungsplanung, CT-Repositionierung und Bestrahlung. Bei der neuen kontinuierlichen extrakraniellen Radiochirurgie kann aufgrund der oftmals einfachen Zielvolumengeometrie (sphärisch, rotationssymmetrisch) eine schnelle Bestrahlungsplanung durchgeführt werden, und die Bestrahlung erfolgt unmittelbar danach. Bei diesem Verfahren verbleibt der Patient während der stereotaktischen Planung bis zum Abschluss der Bestrahlung in der Vakuummatratze. Die schnelle Bestrahlungsplanung wird durch die Verwendung von Multileafs und EXOMIO (CT-Simulationssoftware; Medintec, Bochum) möglich. Der Vergleich der qualitativ hochwertigen digital rekonstruierten Röntgenbilder (DRRs) mit den Verifikationsaufnahmen (Elekta iView, Hamburg) für jedes Feld gestattet eine sichere Dosisapplikation.

Ergebnisse:

Für fünf Patienten mit peripheren Lungentumoren/Lungenmetastasen wurde eine Gesamtbehandlungszeit von 107 min (91–124 min) ermittelt. Hierin eingeschlossen sind Planungs-CT, Bestrahlungsplanung und Bestrahlung. Der Vergleich der DRRs mit den Verifikationsaufnahmen ergab eine mittlere Positionierungsgenauigkeit von 3,3 mm (2,9–4,7 mm).

Schlussfolgerung:

Die kontinuierliche extrakranielle Radiochirurgie eignet sich besonders für kleine periphere Lungentumoren. Sie stellt eine Ablaufoptimierung der konventionellen Methode dar und ist vor allem für Kliniken mit eingeschränkter CT-Kapazität interessant.