Full scale IQ (FSIQ) changes in children treated with whole brain and partial brain irradiation. A review and analysis
Creators
- 1. Heidelberg Univ. (Germany). Dept. of Radiation Oncology
- 2. Technische Univ., Vienna (Austria). Atomic Inst.
- 3. Loma Linda Univ. Medical Center, Loma Linda, CA (United States). Dept. of Pediatrics
- 4. Loma Linda Univ. Medical Center, Loma Linda, CA (United States). Dept. of Radiation Medicine
Description
The purpose of this analysis was to assess current knowledge, with focus on correlation with radiation dose, irradiated volume and age. Method: Full Scale IQ (FSIQ) data, representing 1,938 children, were derived from 36 publications and analyzed as to radiation dose, irradiated volume, and age. Results: FSIQ after whole brain irradiation showed a non-linear decline as dosage increased. The dose-effect relationship was age-related, with more pronounced FSIQ decline at younger age. FSIQ test results below the normal level (<85) were found at doses higher than 24 and 36 Gy in children under age 3, and older than age 6, respectively. Mean FSIQ test result after 18 Gy was 100, thus at the mean standard value; a minor decline was detectable only when compared to test results of a control group. Young children scored at this dose in the low normal range. Partial brain irradiation caused minor FSIQ decline, with measurable effects at dose levels >50 Gy. Conclusion: The collected data suggest that whole brain irradiation doses of 18 and 24 Gy have no major impact on intellectual outcome in children older than age 6, but may cause impairment in younger children. Doses >24 Gy comprise a substantial risk for FSIQ decline, even in older children. At equal dose levels, partial brain irradiation is less damaging than whole brain irradiation. The authors are well aware of limitations in the interpretation of data collected for the current review. (orig.)
Abstract (German)
Die Arbeit bestimmt den momentanen Wissensstand und analysiert kausale Zusammenhaenge von Bestrahlungsdosis, bestrahltem Volumen und dem Alter der Kinder zur Zeit der Bestrahlung. Methode: Aus 36 englischsprachigen Publikationen wurden Full-Scale-IQ-(FSIQ-)Daten von 1 936 Kindern gewonnen und bezueglich Bestrahlungsdosis, bestrahltem Volumen und dem Alter der Kinder analysiert. Ergebnisse: Die FSIQ-Werte fielen nicht linear mit steigenden Bestrahlungsdosen ab. Die Dosisbeziehung war altersbezogen, wobei juengere Kinder einen ausgepraegteren Abfall der Testwerte zeigten. Bei Kindern unter drei Jahren lagen die Testergebnisse nach 24 Gy Ganzhirnbestrahlung unterhalb des Normalwertbereichs (FSIQ 90 bis 110), wohingegen die Werte bei Kindern ueber sechs Jahren erst nach 36 Gy im selben Masse abfielen. Der mittlere Testwert nach 18 Gy Ganzhirnbestrahlung lag bei 100; das bedeutet, auf dem standardisierten Mittelwert der FSIQ-Tests war nur ein geringer Abfall der Testwerte im Vergleich zur ebenfalls getesteten Kontrollgruppe (Mittelwert 104) zu erheben. Kleine Kinder wurden nach 18 Gy Ganzhirnbestrahlung im niedrig normalen Bereich getestet. Teilhirnbestrahlungen verursachten geringe Abfaelle der FSIQ-Testwerte nach Gesamtdosen >50 Gy. Schlussfolgerung: Die gesammelten Daten zeigen, dass Ganzhirndosen von 18 bis 24 Gy keinen oder nur einen geringen Einfluss auf die intellektuelle Entwicklung von Kindern ueber sechs Jahren haben. Bei juengeren Kindern wird nach diesen Dosen jedoch bereits eine Schaedigung nachweisbar. Dosen 24 Gy koennen die kognitive Leistungsfaehigkeit auch bei aelteren Kindern erheblich beeintraechtigen. Die Dosis-Wirkungs-Beziehung ist nicht linear mit staerkerer Schaedigung bei hoeheren Dosen in allen Altersgruppen. In vergleichbaren Dosen ist die Teilhirnbestrahlung weniger schaedigend als eine Ganzhirnbestrahlung. Datensammlung und Auswertungsmethode zeigen bestehende Limitationen auf und weisen auf moegliche Interpretationsfehler hin. (orig.)Additional details
Publishing Information
- Journal Title
- Strahlentherapie und Onkologie
- Journal Volume
- 176
- Journal Issue
- 12
- Journal Page Range
- p. 573-581
- ISSN
- 0179-7158
- CODEN
- STONE4
INIS
- Country of Publication
- Germany
- Country of Input or Organization
- Germany
- INIS RN
- 32007243
- Subject category
- S62: RADIOLOGY AND NUCLEAR MEDICINE; S63: RADIATION, THERMAL, AND OTHER ENVIRONMENTAL POLLUTANT EFFECTS ON LIVING ORGANISMS AND BIOLOGICAL MATERIALS;
- Descriptors DEI
- AGE DEPENDENCE; BIOLOGICAL FUNCTIONS; BIOLOGICAL RADIATION EFFECTS; BRAIN; CHILDREN; DOSE-RESPONSE RELATIONSHIPS; EFFICIENCY; LOCAL IRRADIATION; PATIENTS; RADIATION DOSES; RADIOTHERAPY
- Descriptors DEC
- AGE GROUPS; ANIMALS; BIOLOGICAL EFFECTS; BODY; CENTRAL NERVOUS SYSTEM; DOSES; IRRADIATION; MAMMALS; MAN; MEDICINE; NERVOUS SYSTEM; NUCLEAR MEDICINE; ORGANS; PRIMATES; RADIATION EFFECTS; RADIOLOGY; THERAPY; VERTEBRATES