Influence of Rectum Delineation (Rectal Volume vs. Rectal Wall) on IMRT Treatment Planning of the Prostate

Purpose:

To evaluate the delineation of either the rectal volume (RV) or the rectal wall (RW) in intensity-modulated radiotherapy (IMRT) for prostate cancer: influence on dose distribution to the targets and organs at risk (OARs) was investigated.

Material and Methods:

For ten patients with localized prostate cancer IMRT treatment plans were generated with the RV, wall including the filling, and the RW without the lumen as OAR (plan-RV and plan-RW), respectively. Two different IMRT treatment- planning systems (TPS) were utilized. The influence on target coverage and sparing of OARs was investigated.

Results:

No influence was seen on target coverage and sparing of the bladder and femoral heads. Doses to the RV were significantly reduced in plan-RV for all evaluated dose levels: maximum 26% and 17%, respectively, in both TPS. The dose distribution to the RW was not significantly different between plan-RV and plan-RW.

Conclusion:

The different delineation of the OAR rectum significantly affected the inverse IMRT treatment-planning process. The use of the RV as OAR resulted in improved dose distributions to the RV. Therefore, it is suggested using the RV as OAR in IMRT treatment planning of the prostate.

Ziel:

Untersucht wurde, ob die unterschiedliche Konturierung des Rektums—Rektumvolumen (RV) als Wand einschließlich Lumen oder Rektumwand allein (RW)—den inversen Bestrahlungsplanungsprozess der intensitätsmodulierten Strahlentherapie (IMRT) beeinflusst.

Material und Methodik:

Für zehn Patienten mit lokal begrenztem Prostatakarzinom wurden jeweils zwei IMRT-Behandlungspläne erstellt, 1. mit dem RV (Plan-RV) und 2. mit der RW als Risikoorgan (Plan-RW). Diese Pläne wurden jeweils mit zwei verschiedenen IMRT-Bestrahlungsplanungssystemen (BPS) berechnet. Der Einfluss der unterschiedlichen Konturierung des Rektums auf die Dosisverteilung im Zielvolumen und in den Risikoorganen wurde untersucht.

Ergebnisse:

Die Konturierung des Rektums hatte keinen Einfluss auf die Dosisverteilungen im Zielvolumen oder in den Risikoorganen Blase und Hüftköpfe. Die Belastung des RV war in Plan-RV in allen untersuchten Dosisbereichen signifikant reduziert verglichen mit Plan-RW: maximal 26% und 17% in den beiden verwendeten BPS. Die Dosisverteilung im RW wurde durch die Konturierung des Rektums nicht beeinflusst.

Schlussfolgerung:

Die unterschiedliche Konturierung des Rektums führte zu einer signifikanten Beeinflussung des inversen Planungsprozesses der IMRT. Es wird empfohlen, bei der IMRT-Planung des Prostatakarzinoms das RV als Risikoorgan zu konturieren.