Published May 1985 | Version v1
Journal article

Physical optimization of afterloading techniques

  • 1. Memorial Sloan-Kettering Cancer Center, New York (USA). Dept. of Medical Physics

Description

Physical optimization in brachytherapy refers to the process of determining the radioactive-source configuration which yields a desired dose distribution. In manually afterloaded intracavitary therapy for cervix cancer, discrete source strengths are selected iteratively to minimize the sum of squares of differences between trial and target doses. For remote afterloading with a stepping-source device, optimized (continuously variable) dwell times are obtained, either iteratively or analytically, to give least squares approximations to dose at an arbitrary number of points; in vaginal irradiation for endometrial cancer, the objective has included dose uniformity at applicator surface points in addition to a tapered contour of target dose at depth. For template-guided interstitial implants, seed placement at rectangular-grid mesh points may be least squares optimized within target volumes defined by computerized tomography; effective optimization is possible only for (uniform) seed strength high enough that the desired average peripheral dose is achieved with a significant fraction of empty seed locations. (orig.)

Abstract (German)

Zur physikalischen Optimierung in der Brachytherapie wird die Anordnung der radioaktiven Quellen im Hinblick auf die gewuenschte Dosisverteilung bestimmt. Um bei der intrakavitaeren manuellen Afterloadingtherapie des Zervixkarzinoms die Summe der Quadratdifferenzen zwischen Probe- und Zieldosen zu minimieren, werden einzelne Quellenstaerken iterativ ermittelt. Fuer das Afterloading-Fernverfahren mit schrittweiser Quellenverlagerung werden entweder auf iterativer oder analytischer Basis optimierte (stufenlos variable) Verweilzeiten erzielt, so dass an einer beliebigen Anzahl von Punkten die geringsten Quadrate der Dosisannaeherung erreicht werden; bei der Vaginalbestrahlung des Endometriumkarzinoms waren ausserdem eine gleichmaessige Dosisverteilung an den Applikatoransatzpunkten sowie ein kegelfoermiger Umriss der Tiefendosis im Zielvolumen zu erzielen. Bei schablonengefuehrten interstitiellen Implantaten kann die Position der Seeds an den Rasterpunkten innerhalb des durch Computertomographie bestimmten Zielvolumens optimiert werden; eine effektive Optimierung ist nur bei gleichen Seedstaerken moeglich, die ausreichen muessen, um die gewuenschte periphere Durchschnittsdosis mit einem wesentlichen Anteil leerer Seedpositionen zu gewaehrleisten. (orig.)

Additional details

Publishing Information

Journal Title
Strahlentherapie
Journal Volume
161
Journal Issue
5
Series
CODEN: STRAA.;Strahlentherapie.
Journal Page Range
264-269
ISSN
0039-2073

Conference

Title
65. German radiological congress.
Dates
30 May - 2 Jun 1984.
Place
Baden-Baden (Germany, F.R.).

Optional Information

Contract/Grant/Project number
Contract CA-36047