First Experiences of Radiation Treatment Planning with PET/CT

Background:

Positron emission tomography/computed tomography (PET/CT) is composed of modern CT and PET technology in one machine enabling examinations of patients in one session in the same position. Its value for modern radiation treatment planning is under investigation.

Methods:

In 53 patients with head-and-neck (n = 11), non-small cell lung (n = 16), prostate (n = 14) and other cancers (n = 12), a PET/CT investigation was performed. During the diagnostic examination process an integrated scan under radiation treatment-planning conditions was included. Interpretation and delineation of macroscopic tumor were done in an interdisciplinary approach. Treatment changes occurred after critical interpretation of the PET/CT findings by the responsible radiotherapist. Analysis is descriptive with regard to changes in treatment intention, mode, radiation volumes and doses.

Results:

Examinations were well tolerated. CT datasets in treatment position could be used for planning. Delineation of macroscopic tumor led to changes of the planning target volume after PET/CT 15 times, total dose was modified twelve times. PET/CT examinations led to changes of the general treatment mode in 19 cases. Using the separate CT and PET datasets, fusion in the planning software was easily performed in all patients due to the use of the same positioning and immobilization devices in PET/CT.

Conclusion:

Despite the low number of patients and an expectable bias of selection, the first results are encouraging to perform more extended and detailed trials of this technology in radiotherapy planning. Whether PET/CT is superior to PET alone is part of ongoing investigations.

Hintergrund:

Die Positronenemissionstomographie/Computertomographie (PET/CT) ist eine Weiterentwicklung der Einzelkomponenten moderner CT- und PET-Technologie in einer kombinierten Hybridmaschine, die eine Untersuchung in einer Sitzung in derselben Position ermöglicht. Die Bedeutung für die moderne Strahlentherapie wird intensiv erforscht.

Methodik:

Bei 53 Patienten mit fortgeschrittenen Kopf-Hals- (n = 11), nichtkleinzelligen Bronchial- (n = 16) und Prostatakarzinomen (n = 14) sowie anderen Tumoren (n = 12) wurde eine PET/CT durchgeführt. Während der diagnostischen Untersuchung wurden die Patienten in Bestrahlungsposition gelagert und ein Scan zur Bestrahlungsplanung integriert. Die Interpretation und Einzeichnung makroskopischen Tumors wurden in einem interdisziplinären Ansatz aus erfahrenem Strahlentherapeut, Nuklearmediziner und radiologischem Diagnostiker vollzogen. Änderungen der Behandlung wurden eingeleitet, wenn sich nach kritischer klinischer Abschätzung der PET/CT-Ergebnisse relevante neue Befunde ergaben. Die Analyse ist deskriptiv in Bezug auf Änderungen von Behandlungsmodalität, -intention, Bestrahlungsvolumen und -dosis.

Ergebnisse:

Die Untersuchungen mit der PET/CT wurden von den Patienten gut toleriert. Die CT-Datensätze in Behandlungsposition konnten für die Planung verwendet werden. Die Einzeichnung des makroskopischen Tumors führte nach 15 Untersuchungen (26%) zu Änderungen des Planungszielvolumens. Die Gesamtdosis wurde nach zwölf PET/CT-Untersuchungen (21%) modifiziert. PET/CT führte 19-mal (33%) zu Änderungen des generellen Behandlungsmodus. Die separaten CT- und PET-Datensätze der Patienten in derselben Position mit denselben Immobilisierungshilfen konnten zur Fusion in der Planungssoftware einfach genutzt werden.

Schlussfolgerung:

Trotz der relativ niedrigen Patientenzahl und eines möglichen Selektionsfehlers sind die ersten Ergebnisse erfolgversprechend, um weitere, ausgedehntere Untersuchungen mit großen Patientenzahlen durchzuführen. Inwieweit die kombinierte PET/CT den Einzelkomponenten mit späterer Fusion überlegen ist, sollte in diesem Zusammenhang evaluiert werden.