Einfluss von bildgestützter translatorischer Isozentrumskorrektur auf die Dosisverteilung bei 3-D-Konformationsbestrahlung der Prostata

Hintergrund und Ziel:

Interfraktionäre Prostatabewegungen während der Strahlentherapie durch unterschiedliche Ausdehnungen des Rektums können sich negativ auf die Behandlungsqualität auswirken. Die Autoren untersuchten den Einfluss einer bildgestützten linearen Translationskorrektur des Isozentrums auf die Dosisverteilung bei einer dreidimensionalen konformen Bestrahlungstechnik.

Material und Methodik:

Die Planungs-CTs von sieben Patienten mit leerem und erweitertem Rektum wurden analysiert. Es wurde je ein Referenzplan für Planungszielvolumen (PTV) und Boost (Prostata) auf dem CT-Datensatz mit leerem Rektum mit einer Vier-Felder-Technik berechnet. Der Bestrahlungsplan wurde auf das CT mit erweitertem Rektum übertragen. Dabei wurde zunächst keine Lagekorrektur des Isozentrums durchgeführt, und der Patient wurde relativ zu knöchernen Strukturen ausgerichtet. Danach wurde die Lage des Isozentrums durch eine lineare Translation korrigiert. Die dosimetrischen Konsequenzen und klinischen Auswirkungen wurden analysiert bzw. abgeschätzt.

Ergebnisse:

Organbewegungen verminderten die Dosisabdeckung der Prostata (95%-Isodose) während einzelner simulierter Behandlungsfraktionen um bis zu –21,0 Prozentpunkte (%-P; Boostplan) und bis zu –14,9%-P in den Samenblasen (PTV-Plan). Die mittlere Dosis im Rektum stieg um bis zu 18,3%-P (PTV-Plan) an. Eine bildgestützte lineare Translationskorrektur (Mittel 6,4 ± 3,4 mm; Maximum 10,8 mm) verbesserte die Dosisabdeckung der Prostata (95%-Isodose) um bis zu 12,7%-P (Boostplan), während die mittlere Dosis im Rektum um bis zu –8,9%-P (PTV-Plan) im Vergleich zum unkorrigierten Plan reduziert werden konnte. Für die Gesamtbehandlung wurde näherungsweise eine Reduktion der Nebenwirkungswahrscheinlichkeit beim Rektum durch die Lagekorrektur um ca. 5%-P errechnet.

Schlussfolgerung:

Bildgestützte Isozentrumskorrektur durch lineare Translation kann die Behandlungsqualität beim Prostatakarzinom verbessern, wenn geometrische Diskrepanzen innerhalb gewisser Grenzen bleiben.

Background and Purpose:

Interfractional prostate motion during radiotherapy due to variation in rectal distension can have negative consequences. The authors investigated the dosimetric consequences of a linear translational position correction based on image guidance when a three-dimensional conformal treatment technique was used.

Material and Methods:

Planning CTs of seven patients with empty and distended rectum were analyzed. A reference plan for the planning target volume (PTV) and the boost were calculated on the CT dataset with the empty rectum with a standard four-field technique. The treatment plan was transferred to the CT with the distended rectum for an uncorrected setup (referenced to bony anatomy) and a corrected setup after position correction of the isocenter. The dosimetric consequences were analyzed.

Results:

Organ motion decreased the coverage of the prostate by the 95% isodose during simulated single treatment fractions by up to –21.0 percentage points (%-p; boost plan) and by up to –14.9%-p for the seminal vesicles (PTV plan). The mean rectum dose increased by up to 18.3%-p (PTV plan). Linear translational correction (mean 6.4 ± 3.4 mm, maximum 10.8 mm) increased the coverage of the prostate by the 95% isodose by up to 12.7%-p (boost plan), while the mean rectum dose was reduced by up to –8.9%-p (PTV plan). For the complete treatment a reduction of complication probability of the rectum of approximately 5%-p was calculated.

Conclusion:

The use of an image guidance system with linear translational correction can improve radiation treatment accuracy for prostate cancer, if geometric changes are within certain limits.