Zielvolumendefinition in der Brachytherapie (Image-guided brachytherapy) V. Strnad. University Hospital Erlangen

(1)

University Hospital Erlangen

Zielvolumendefinition in der Brachytherapie

(Image-guided brachytherapy)

V. Strnad

(2)

Techniken der Brachytherapie

Kontaktaktbrachytherapie

Aderhautmelanom Pterygium

Brustwandrezidiv Hauttumore

Intrakavitäre Brachytherapie

Ösophaguskarzinom Bronchialkarzinom

Interstitielle/intrakavitäre Brachytherapie

Gyn. Tumore

Interstitielle Brachytherapie

Mammakarzinom

Prostatakarzinom

HNO-Tumoren

(3)

Ösophaguskarzinom Ösophaguskarzinom Ösophaguskarzinom

Ösophaguskarzinom ---- Zielvolumen

8 cm

2 cm

2 cm 4 cm

i.d.R. zylindrisch um den Applikator

Endoskopisch sichtbare Tumorlänge +

2cm Sicherheitssaum nach kranial und kaudal

5 mm Referenztiefe

oder

CT-gestützte Dosisspezifikation

(4)

Ösophaguskarzinom Ösophaguskarzinom Ösophaguskarzinom

Ösophaguskarzinom CT- gestützte Planung

CTV

CTV CTV

CTV

(5)

Ösophaguskarzinom - Dosisspezifikation

Dosisverteilung in der Abhängigkeit vom Applikatordurchmesser.

A: 15 mm Durchmesser Isodosen:

I. Applikatoroberfläche 175% (8,75 Gy) !!

II. 3 mm 136% (6,8 Gy)

III. 5 mm 100% (5,0 Gy)

IV. 10 mm 68% (3,4 Gy).

B: 6 mm Durchmesser Isodosen:

I. Applikatoroberfläche 265% (13,25 Gy) !!

II. 3 mm 160% (8,0 Gy)

III. 5 mm 100% (5,0 Gy)

IV. 10 mm 58% (2,9 Gy)

A. b.

I. II. I. II.

III.

III. IV. IV.

Dosisspezifikation

auf 5mm Gewebetiefe oder CT-gestützte Planung

CAVE:

Immer Applikatoren mit

großem Durchmesser wählen:

mind. 10 mm;

Empfehlung > 13 mm),

weil dadurch flacherer Dosisgradient im

Zielvolumen mit resultierenden niedrigeren Dosen an der Applikatoroberfläche

(6)

University Hospital Erlangen Universitätsklinikum Erlangen

Endometriumkarzinom - postoperative Brachytherapie

1/3

1/2

2/3

2-3-5 … mm

(7)

US-Planung

MR-Planung

Endometriumkarzinom - postoperative Brachytherapie

1/3 =30 mm (!) 2-3-4-5 mm (!!!)

2-3-4-5 mm (!!!)

(8)

Myometrium-Punkt My:

2 cm kaudal der kranialen Applikatoroberfläche (Spitze) 2 cm lateral der Längsachse

des cavum uteri

Punkt My X

Heymann Packing

(9)

University Hospital Erlangen Universitätsklinikum Erlangen 20mm

15mm

Röntgen

CT

MR

MR-gestützte Planung

Heymann Packing

(10)

Heymann Packing

(11)

Zervixkarzinom - Geschichte

Dosispunkte:

Bezogen zu dem Strahler und nah zu dem Strahler In einem steilen Dosisgradient

Abhängig von der Applikatorgeometrie („links“ und „rechts“ kann sich unterscheiden.

Inter- and intra-institutionale Uneinigkeiten in der Definition

ICRU 38: “...points: not appropriate for specification of dose to the target...”

(12)

Zervixkarzinom – bildgestützte Brachytherapie

HEUTE !!

(13)

Zervixkarzinom – bildgestützte Brachytherapie

GTV:

macroscopic tumour extension at time of brachytherapy…

High signal intensity mass(es) (FSE, T2) in cervix/corpus, parametria, vagina, bladder and rectum.

HR-CTV:

includes GTV, whole cervix ^, and presumed extracervical tumour extension .

Pathologic residual tissue(s) as defined by palpable indurations and/or grey zones in parametria, uterine corpus, vagina or rectum and bladder are included in HR-CTV. No safety margin are added.

IR-CTV:

encompasses the HR-CTV ^different safety margins are added according to the treatment strategy, tumour size and tumour regression. In any case a minimal safety margin of 5 to 15 mm have to be added.

Extensive disease:

Remission ≤ 1cm: HR-CTV ^and 1 cm safety margin ^{into the} direction of potential spread

Contouring Volumes GEC-ESTRO GUIDELINES

(14)

Zervixkarzinom - bildgestützte Brachytherapie

Contouring Volumes GEC-ESTRO GUIDELINES

(15)

Zervixkarzinom – bildgestützte Brachytherapie

(16)

Zervix - Konturierung und Qualitätsparameter (GEC-ESTRO)

Target :

HR-CTV

V ¹⁰⁰ ≥ 95% (96-100%) V 100 ≥ 85 Gy

D ⁹⁰ > 100%

Minimum:

V

100

> 90%

D

90

> 90%

IR-CTV

V 100 ≥60 Gy

Blase:

D 2cc ≤ 85-90 Gy

Rektum:

D 2cc ≤ 70-75 Gy

(17)

Lippenkarzinom Wangenkarzinom

Mundbodenkarzinom Zungenkarzinom

Oropharynxkarzinom Nasopharynxkarzinom

Interstitielle Brachytherapie

HNO – Tumore

(18)

Lippen- , Wangenkarzinom Nasopharynxkarzinom

10 mm 10 mm 10 mm

1. Zu konturieren nur CTV (=PTV) ist adequat.

2. Ganze Dicke der Lipppe, Wange oder der Mukosa von Nasopharynx

3. Lateral + 10 mm in allen Richtungen – natürliche anat.

Grenzen respektierend (!)

Empfehlungen zur Konturierung

(19)

PTV = CTV GTV

1. 1. Konturiere GTV anhand von klinischen Kenntnissen über die Tumorgröße und

Tumorsitz und mit Hilfe von CT. Einsatz von MRI and PET-CT ist zur Zeit kein Standard, aber kann eine sinnvolle Ergänzung sein.

2. Konturiere PTV=CTV lateral + 5-10 mm in allen Richtungen – natürliche anat. Grenzen respektierend (Mandibula, Zungenrand…).

3. Konturiere PTV=CTV in die Tiefe + 15-20 mm – auch hier natürliche anat. Grenzen

respektierend (Haut).

Empfehlungen zur Konturierung Oropharynxkarzinom

Zungen- und Mundbodenkarzinom

(20)

Zielvolumendefinition beim Prostatakarzinom

Temporäre Brachytherapie: Targetkontur = Prostatakapsel

Permanente Brachytherapie: Targetkontur = Prostatakapsel + 3 mm

5-7mm

(21)

Prostata -Konturierung und Qualitätsparameter (ABS, GEC-ESTRO, EAU) Target:

V ¹⁰⁰ > 95% (96-100%) V ¹⁵⁰ < 50%

D 90 > 100%

Minimum requirements (ABS):

V

100

> 80%

V

150

< 60%

D

90

> 90%

Urethra:

Temporäre Brachytherapie permanente Brachytherapie

D< 120% D ¹⁰ < 150%

D 30 <130%

D ^0.1cc < 130% D ⁵ , D ^30, D ¹⁵⁰

D ^1.0cc <100-120%

Rektum:

Temporäre Brachytherapie permanente Brachytherapie D ^2cc < 75 Gy-eq (EQD2 , α/ß=3) D ^2cc < 145 Gy

D ^1cc < 100% D ^0.1cc < 200 Gy

P.Grimm, Seattle

(22)

Zielvolumendefinition Mammakarzinom

(23)

Basisinformationen

Closed cavity Open cavity

Plastic reconstructions Clips – yes/no

Einfluss des chirurgischen Eingriffs

(24)

Main structures relevant to tumor bed localization

SCAR

SKIN

DM Landis et al., IJROBP 2007Cavity Visualization Score

DM Landis et al., IJROBP, 2007, 67, 1299-1308

Einfluss des chirurgischen Eingriffs

(25)

Die Größe von „safety margin´s“

(das ist)

existing resection margin +

„brachytherapy“ safety margin

sollte mindestens 2 cm ^sein.

Wie groß müssen die Sicherheitsäume sein?

Existing „resection margin“ + „brachytherapy safety margin“

(26)

University Hospital Erlangen Universitätsklinikum Erlangen Clips

Clips Clips Clips

Chest wall fascia Chest wall fascia Chest wall fascia Chest wall fascia

Resection margins Resection marginsResection margins Resection margins

clips

Genauigkeit der Klipmarkierung:

1. Variabilität in der Zeit:

± 3mm

2. Random- Ungenauigkeit:

keine Daten,

nur Schätzungen möglich:

min. ± 3-5mm

GESAMTE UNGENAUIGKEIT: bis 8 mm

ZUSAMMENFASSUNG

…und die Genauigkeit der jeweiligen Klipmarkierung?

Einfluss des chirurgischen Eingriffs

(27)

Wong et al,

Int J Radiat Oncol Biol Phys , 2006, 66, 372-276

(adopted from Wong et al., Vicini et al.)

1. Tumorbett („GTV“) = seroma target volume („STV“).

Wenn Klippmarkierung vorhanden, sollen die Klipps involviert sein.

2. CTV= STV + 10 mm in allen Richtungen (wenn die Resektionsränder

≥10 mm sind !).

Bei Resektionsränder < 10 mm, die Addition der „fehlenden“ Distanz wird dringend empfohlen – das heißt:

CTV= STV + 10 mm + „X“ (1-10 mm) in allen Richtungen.

PTV= CTV.

Vicini FA, et al.

Int J Radiat Oncol Biol Phys 2005;63:1531–1537.

Empfehlung zur Zielvolumendefintion nach „OPEN CAVITY surgery“

(28)

Empfehlung zur Zielvolumendefintion nach „OPEN CAVITY surgery

A

Resection cavity

PTV Tumour

Tumour surface

A = Minimum resection margin B = Safety margin B = 30-20 mm minus A

B

BASIS SCHRITTE:

1. Konturierung des chir. Tumorbettes (Whole Scar, WS) innerhalb des Brustgewebes.

2. Definition und Konturierung von ImTV (imaging correlated target volume) mit Hilfe von präop.

Mammographie, Ultraschall, MRI.

3. Definition und Konturierung von ETB (Estimated Tumor Bed). ETB ist definiert als der Teil von “whole scar” (WS, surgical bed), welches als Target angesehen werden kann. ETB korreliert zu der Tumorposition - ImTV (nicht der “whole scar”). ETB üblicherweise involviert die chir. Klips, welche als

“relevant for the target” zu betrachten sind (nicht alle Klips).

4. Definition und Konturierung von CTV (Clinical Target Volume) CTV = ETB plus adapted safety margins: 20 mm minus surgical margin aber mindestens 10 mm.

5. Definition von PTV (Planning Target Volume) PTV =

CTV + 5-10mm.

(29)

Conclusions

1. Nach der “open cavity surgery” (vor allem wenn die Resektionshöhle gut erkennbar)

1. Einfach zu konturieren.

2. Nach der “closed cavity surgery”, nur die Klips vorhanden:

1. Wesentlich schwieriger zu konturieren.

2. Wenn die vorgegebenen “safety margins” (respektierend alle Unsicherheiten) angewandt werden, resultieren daraus große Zielvolumina !

DM Landis et al., IJROBP 2007

Einfluss des chirurgischen Eingriffs auf die Zielvolumenkonturierung

(30)

Mamma - Konturierung und Qualitätsparameter (GEC-ESTRO / ABS)

Target:

V ¹⁰⁰ > 95% (96-100%) V

¹⁰⁰

< 300-400 cc,

D 90 > 100% V

¹⁵⁰

≤ 60(-70) cc

Minimum: V

²⁰⁰

≤ 20 cc

V

¹⁰⁰

> 90%

D

90

> 90%

Haut:

D 2cc <50 Gy D

^SKIN

≤ Dref

Implantat

DNR ≤ 0,25 – 0,30

DHI ≥ 0,75 – 0,70

(31)

Take home message

Zentren erforderlich

1. Respektiere Lehrbücher und Empfehlungen der GEC-ESTRO und ABS 2. Benutze gesunden Menschenverstand…

Assistenzarzt nach 1 Jahr der Ausbildung in der Brachytherapie

Zielvolumendefinition in der Brachytherapie (Image-guided brachytherapy) V. Strnad. University Hospital Erlangen