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Hypofractionated Stereotactic Radiotherapy for Brain Metastases

Results from Three Different Dose Concepts

Hypofraktionierte stereotaktische Radiotherapie von Hirnmetastasen – Ergebnisse dreier Dosiskonzepte

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Strahlentherapie und Onkologie Aims and scope Submit manuscript

Purpose:

To evaluate efficacy and toxicity of hypofractionated stereotactic radiotherapy (hfSRT) with three different dose concepts for irresectable brain metastases not amenable to radiosurgery (SRS) using non-invasive fixation of the skull.

Patients and Methods:

From 6/2000 to 6/2005, 150 patients with 228 brain metastases were treated at the dedicated stereotactic radiosurgery system Novalis™ (BrainLAB, Feldkirchen, Germany) in two German treatment centers. Three different dose concepts were applied: 5 x 6–7 Gy (A: 72 brain metastases), 10 x 4 Gy (B: 59 brain metastases) and 7 x 5 Gy (C: 97 brain metastases). Median planning target volume (PTV) was 6.1 cm3 (range, 0.02–95.97).

Results:

Rates of complete remission (CR), partial remission (PR), no change (NC) and progressive disease (PD) were 42%, 30%, 21% and 7%, respectively (median follow-up 28 months). Median survival was 16 months. Survival at 6 and 12 months was 83% and 66%, respectively. Side effects were dependent on the PTV and on dose concept (median PTV in case of increasing edema or necrosis: 17 cm3, A: 22%, C: 7%). HfSRT with 10 x 4 Gy (B) was well tolerated without side effects.

Conclusion:

Hypofractionated stereotactic radiotherapy is an effective and safe treatment. In case of brain metastases > 15 cm3 (diameter > 3 cm) and concerning toxicity, 10 x 4 Gy seem to be more advantageous than shorter fractionation with higher doses while 5 x 6–7 Gy and 7 x 5 Gy were followed by higher response rates. Further specification of tolerance doses and tolerance according to the different brain regions has to be done.

Ziel:

Vergleich des Ansprechens und der Toxizität nach hypofraktionierter stereotaktischer Radiotherapie (hfSRT) in Maskenfixierung nicht resektabler und nicht für die Radiochirurgie (SRS) geeigneter Hirnmetastasen mit drei verschiedenen Dosiskonzepten.

Patienten und Methodik:

Von 6/2000 bis 6/2005 wurden 150 Patienten mit Hirnmetastasen mit dem Novalis™ System (Brain-LAB, Feldkirchen, Deutschland) in zwei deutschen Kliniken mittels hfSRT behandelt. Die Dosiskonzepte waren: 5 x 6–7 Gy (A: 72 Hirnmetastasen), 10 x 4 Gy (B: 59 Hirnmetastasen) und 7 x 5 Gy (C: 97 Hirnmetastasen). Das mediane Planungszielvolumen (PTV) war 6,1 cm3 (0,02–95,97).

Ergebnisse:

Komplette Remissionen (CR), partielle Remissionen (PR), keine Änderung (NC) and progressive Erkrankung (PD) traten bei 42%, 30%, 21% und 7% auf (medianes Follow-up 28 Monate). Das mediane Überleben betrug 16 Monate (Überleben nach 6 und 12 Monaten 83% und 66%). Die Nebenwirkungsrate (Ödemzunahme, Nekrose) war vom Zielvolumen und Dosiskonzept abhängig (medianes PTV bei Zunahme von Ödem oder Nekrosen: 17 cm³; A: 22%, C: 7% Nebenwirkungen). Die hfSRT mit 10 x 4 Gy (B) führte zu keinen Nebenwirkungen.

Schlussfolgerung:

Bei Hirnmetastasen > 15 cm3 (Durchmesser > 3 cm) bieten 10 x 4 Gy ein besseres Toxizitätsprofil als 5 x 6–7 Gy und 7 x 5 Gy. Die höheren Dosen erzielen allerdings etwas bessere Ansprechraten. Eine weitere Spezifikation von Toleranzdosen, auch bezogen auf die unterschiedlichen Hirnareale, wird angestrebt.

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Fahrig, A., Ganslandt, O., Lambrecht, U. et al. Hypofractionated Stereotactic Radiotherapy for Brain Metastases. Strahlenther Onkol 183, 625–630 (2007). https://doi.org/10.1007/s00066-007-1714-1

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