Etablierung einer 3D-Konformationstechnik zur Radio therapie von Kopf-Hals-Tumoren unter Berücksichtigung der Parotisschonung

Ziel:

In dieser Arbeit sollte unter Ausnutzung der Vorzüge der modernen 3D-Planung eine Verbesserung der Bestrahlungstechnik von Kopf-Hals-Tumoren im Hinblick auf die Parotisschonung erreicht werden.

Patienten und Methodik:

Für die Untersuchung fand der 3D-Datensatz eines Patienten mit einem Tonsillenkarzinom im UICC-Stadium IVA mit der Tumorformel pT4a pN2b M0 R0 Verwendung. In den CT-Scans (Schichtdicke 5 mm) wurden das Planungszielvolumen (PTV), das Boostvolumen sowie beide Parotiden eingezeichnet. Die Pläne wurden für drei verschiedene Techniken berechnet (50 Gy im PTV und 64 Gy im Boost, 2 Gy Einzeldosis). Technik 1 (T1) war eine opponierende Photonen/Elektronen-Technik, Technik 2 (T2) eine Stehfeld/Pendel-Technik und Technik 3 (T3) eine Kombination von komplexer Stehfeld- und Pendeltechnik. Ausgewertet wurden die Summationsdosen D_min, D_max, D_mean für PTV, Boost und die Parotiden mit zusätzlicher Erhebung des Zeitaufwands für die Planerstellung.

Ergebnisse:

Für alle Techniken waren die errechneten Dosen im PTV (D_min 5,6 ± 0,1, D_max 73,7 ± 0,1 und D_mean 57,9 ± 0,5 Gy) und im Boost (D_min 46,9 ± 1,5, D_max 73,8 ± 0,12 und D_mean 65,8 ± 0,9 Gy) gleich. Die Techniken unterschieden sich signifikant zugunsten T3 in Hinsicht auf die ipsilaterale Parotis bei Dmin (T1 = 47,4, T2 = 50,6 und T3 = 38,4 Gy) sowie in der kontralateralen Parotis mit D_min (T1 = 42,1, T2 = 44,2 und T3 = 17,8 Gy) und D_mean (T1 = 51,3, T2 = 52,8 und T3 = 32,6 Gy). Die gemessenen Planungszeiten lagen für T1 bei 90, für T2 bei 60 und für T3 bei 90 min.

Schlussfolgerung:

Die Kombination von komplexer Stehfeld- und Pendeltechnik (T3) zeigte gegenüber der Photonen/Elektronen-Technik und der einfachen Stehfeld/Pendel-Technik bei gleicher Auslastung in PTV und Boost zumindest eine bessere Schonung der kontralateralen Parotis. D_mean dieser Parotis lag bei T3 unterhalb der bisher von den Autoren angenommenen TD₅₀ von 37 Gy (95%-Konfidenzintervall 32–43 Gy) und könnte folglich zu einer Schonung dieser Drüse und damit zur Verringerung der Xerostomie beitragen.

Purpose:

The aim of this study was to improve the irradiation technique for the treatment of head-and-neck tumors and, in particular, to make use of the advantages found in modern 3D planning to protect the parotid glands.

Patients and Methods:

For this investigation the 3D dataset of a standard patient with oropharyngeal carcinoma of UICC stage IVA was used. In the CT scans (slice thickness 5 mm) the planning target volume (PTV), the boost volume and both parotids were delineated. Three different techniques were calculated for two different dose levels (50 Gy for PTV and 64 Gy for boost volume, using single doses of 2 Gy). For technique 1 (T1) a parallel opposed field photon/electron irradiation was designed, for technique 2 (T2) an opposed/arc field irradiation was employed, and for technique 3 (T3) a combination of a static coplanar and arc field irradiation was designed. The sum doses D_min, D_max and D_mean for PTV, boost volume, and ipsilateral and contralateral parotid gland were evaluated, and the time needed for calculation of the plans was also determined.

Results:

For all techniques used, the calculated doses in the PTV (D_min 5.6 ± 0.1 Gy, D_max 73.7 ± 0.1 Gy, and D_mean 57.9 ± 0.5 Gy) and in the boost volume (D_min 46.9 ± 1.5 Gy, D_max 73.8 ± 0.12 Gy, and D_mean 65.8 ± 0.9 Gy) were equal. Significant differences were found regarding the three different techniques, e.g., for the ipsilateral parotid gland D_min (T1 = 47.4, T2 = 50.6, and T3 = 38.4 Gy) as well as for the contralateral parotid gland D_min (T1 = 42.1, T2 = 44.2, and T3 = 17.8 Gy) and D_mean (T1 = 51.3, T2 = 52.8, and T3 = 32.6 Gy). Regarding the three different techniques, significant differences were found in favor of T3. The determined planning times were as follows: T1 = 90, T2 = 60, and T3 = 90 min.

Conclusion:

The combination of static coplanar and arc field technique (T3) resulted in a substantially better protection as compared to both other techniques. This was especially the case with regard to the contralateral parotid gland, when the dose distributions were calculated equally for PTV and boost volume. In this study, the D_mean dose of the contralateral parotid gland was lower than the TD₅₀ of 37 Gy (95% confidence interval 32–43 Gy) previously assumed by the authors. Therefore, it can be concluded that in the present study a more intensive protection of this gland and a reduction in xerostomia were possibly obtained.