Published January 2002 | Version v1
Journal article

Lung dose depending on exact patient positioning during total body irradiation (TBI) - isoeffective considerations to assess the risk of interstitial pneumonitis after TBI

  • 1. Radiologische Klinik der Univ. Heidelberg (Germany). Abt. fuer Klinische Radiologie
  • 2. Krankenhaus Nord-West, Frankfurt am Main (Germany). Radioonkologische Klinik

Description

Purpose: In this case report, we studied the effect of patient's movements on total lung dose during total body irradiation (TBI). The dose-effect relationship regarding the development of interstitial pneumonitis and the problem of defining a threshold value are discussed. Based on considerations about the isoeffects we calculated the pneumonitis risk in dependence of increasing lung dose. Patient and Method: We calculated dose-volume histograms of the lung for defined lateral deviations (0-3 cm) from the isocenter. Total dose was 12 Gy, given in six fractions over 3 days. Lung shields were used after a total dose of 9 Gy. Lung shields were transferred into the Helax-TMS trademark planning system to quantify the influence of lateral deviation to lung dose. Results: The child's lateral deviation amounted up to 3 cm. Median dose of the whole lung amounted up to 11.64 Gy depending on lateral deviation. Discussion: In TBI, the lung limits the total dose. To estimate the risk of radiation pneumonitis, we calculated the isoeffective lung dose of our TBI regime for a fractionation scheme of 2 Gy daily using a formalism of van Dyk. The increase of median lung dose from 9.76 to 11.64 Gy would isoeffectively correspond to the increase from 19 Gy (no deviation) to 20.9 Gy (3 cm lateral deviation) with conventional fractionation. According to Burman, a pneumonitis risk of approximately 20% could be expected. Conclusion: With an estimated pneumonitis risk of approximately 20%, an indication for irradiation in general anesthesia seems to be reasonable. This is practicable in cooperation with radiation oncologists, anesthesists and pediatricians and should be included into therapeutic concepts. (orig.)

Abstract (German)

Hintergrund: An einem Fallbeispiel werden die Auswirkungen von Lagerungsungenauigkeiten auf die Gesamtlungendosis bei Ganzkoerperbestrahlung eines Kindes erlaeutert. Die Dosis-Wirkungs-Beziehung bezueglich der Entstehung einer interstitiellen Pneumonitis nach Ganzkoerperbestrahlung sowie die Problematik der Schwellwertdefinierung werden diskutiert. Anhand von Isoeffektivitaetsueberlegungen wird eine theoretische Abschaetzung des Pneumonitisrisikos bei steigender Lungendosis vorgenommen. Patient und Methode: Wir berechneten Dosis-Volumen-Histogramme der Lunge fuer definierte Lateralabweichungen (0-3 cm) unserer Patientin vom Z-Punkt. Es wurde eine Gesamtdosis von 12 Gy in sechs Fraktionen an 3 Tagen appliziert. Nach 9 Gy wurde eine Lungenabschirmung vorgenommen. Die Lungenbloecke wurden in das Helax-TMS trademark -Planungssystem transferiert, um den Einfluss des Lateralversatzes auf die Lungenbelastung zu quantifizieren. Ergebnisse: Die bei dem Kind gemessene Lateralabweichung betrug bis zu 3 cm. Die mediane Dosis der gesamten Lunge betrug abhaengig von der Lateralabweichung maximal 11,64 Gy. Diskussion: Im Rahmen der Ganzkoerperbestrahlung ist die Lunge das dosislimitierende Organ. Zur Abschaetzung des Risikos einer radiogenen Pneumonitis berechneten wir mit Hilfe eines Formalismus von van Dyk die der verwendeten Ganzkoerperbestrahlungsfraktionierung isoeffektive Lungendosis fuer eine Fraktionierung von 2 Gy taeglich. Isoeffektiv entspraeche der Anstieg der medianen Lungendosis von 9,76 Gy auf 11,64 Gy einem isoeffektiven Anstieg der Lungenbelastung von 19 Gy (keine Abweichung) auf 20,9 Gy (3 cm Abweichung) bei konventioneller Fraktionierung. Dies wuerde nach Burman mit einem Pneumonitisrisiko von ca. 20% einhergehen. Schlussfolgerung: Bei einem geschaetzten Pneumonitisrisiko von ca. 20% erschien es uns sinnvoll, die Indikation zur Bestrahlung in Narkose zu stellen. Dies ist in enger Kooperation zwischen Strahlentherapeuten, Anaesthesisten und Paediatern durchfuehrbar und sollte in die Therapieplanung einbezogen werden. Schluesselwoerter: Ganzkoerperbestrahlung . Pneumonitis . Lungendosis . Isoeffektivitaet . Narkose (orig.)

Additional details

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Original title (German)
Lungendosis in Abhaengigkeit von der Lagerungsgenauigkeit bei Ganzkoerperbestrahlungen (TBI). Isoeffektivitaetsueberlegungen zur Einschaetzung des Risikos einer interstitiellen Pneumonitis nach Ganzkoerperbestrahlung

Publishing Information

Journal Title
Strahlentherapie und Onkologie
Journal Volume
178
Journal Issue
1
Journal Page Range
p. 43-49
ISSN
0179-7158
CODEN
STONE4