Virtual bolus for inversely planned intensity modulated radiotherapy in adjuvant breast cancer treatment
- 1. Deutsches Krebsforschungszentrum Heidelberg (Germany). Klinische Kooperationseinheit Strahlentherapie
- 2. Heidelberg Univ. (Germany). Klinische Radiologie
Description
Background: Intensity modulated radiotherapy (IMRT) provides better sparing of normal tissue. We investigated the feasibility of inverse treatment planning for IMRT in adjuvant radiotherapy for breast cancer. Material and Methods: In addition to radiotherapy planning in conventional technique with tangential wedged 6-MV-photon beams we performed inversely planned IMRT (KonRad trademark). In the CT scans for treatment planning we defined a 10-mm bolus of -60 HE density. The influence of this bolus on planning optimization was determined by optimization without and dose calculation with and without bolus. Dose calculation after dose optimization with bolus was performed using different bolus thickness to determine the influence of the bolus on dose calculation. The results were compared with dose distribution in conventional technique. Results: Inverse optimization with a dose algorithm which considers tissue inhomogeneity results in unintended dose increase at the patient surface. With a virtual 10-mm bolus used for inverse optimization the dose increase was reduced. Thus, skin sparing was identical to conventional planning. The relative dose distribution was negligibly affected by the use of a 10-mm bolus. Difference in absolute dose was 3.4% compared to calculation without bolus. Therefore, the bolus must be removed before final dose calculation. (orig.)
Abstract (German)
Fragestellung: Die intensitaetsmodulierte Strahlenbehandlung (IMRT) verspricht eine verbesserte Schonung von Risikostrukturen. Wir untersuchten, in welcher Form eine inverse Bestrahlungsplanung zur IMRT der Restbrust beim Mammakarzinom durchfuehrbar ist. Methodik: Neben einer Bestrahlungsplanung in konventioneller Technik mit tangentialen 6-MB-Keilfilter-Feldern wurde eine IMRT-Bestrahlungsplanung mit inverser Planoptimierung (KonRad trademark) durchgefuehrt. Im Planungs-CT wurde ein Bolus von 10 mm Dicke und einer Dichte von -60 HE definiert. Der Einfluss des Bolus auf die Planoptimierung wurde bestimmt, indem die Optimierung ohne Bolus, die nachfolgende Dosisberechnung ohne und mit Bolus durchgefuehrt wurden. Um den Einfluss des Bolus auf die Dosisberechnung zu bestimmen, erfolgte nach Optimierung mit Bolus eine Dosisberechnung ohne Bolus und mit verschiedenen Bolusdicken. Die Planungsergebnisse wurden jeweils mit der Dosisverteilung einer konventionellen Bestrahlung verglichen. Ergebnisse: Die inverse Planungsoptimierung mit einem Dosisalgorithmus, der Gewebeinhomogenitaeten beruecksichtigt, fuehrt zu einer erhoehten Hautbelastung. Diese laesst sich reduzieren, indem man ausschliesslich zur inversen Optimierung einen Hilfsbolus verwendet. Es laesst sich damit eine Hautschonung entsprechend der konventionellen Therapie erreichen. Die Relativdosisverteilung bleibt von der Verwendung des Bolus bei einer Dicke von 10 mm weitgehend unbeeinflusst. Die Absolutdosis unterscheidet sich bei Dosisberechnung mit und ohne Bolus um 3,4%. Daher muss der Bolus im Sinne eines virtuellen Bolus vor der abschliessenden Dosisberechnung wieder entfernt werden. Schlussfolgerungen: Zur inversen Optimierung einer IMRT der Restbrust ist ein virtueller Bolus erforderlich. Damit ist eine IMRT-Bestrahlung gemaess Konsensus von EORTC, BCCG und EUSOMA (1991) moeglich. Insbesondere kann die gleiche Zielvolumendefinition wie bei der konventionellen Therapie verwendet werden. Es sind hiermit IMRT-Techniken in konventioneller Feldgeometrie und in Vielfeldertechnik realisierbar. (orig.)Additional details
Additional titles
- Original title (German)
- Virtueller Bolus zur inversen Bestrahlungsplanung bei intensitaetsmodulierter Radiotherapie des Mammakarzinoms im Rahmen der adjuvanten Therapie
Publishing Information
- Journal Title
- Strahlentherapie und Onkologie
- Journal Volume
- 178
- Journal Issue
- 3
- Journal Page Range
- p. 139-146
- ISSN
- 0179-7158
- CODEN
- STONE4
INIS
- Country of Publication
- Germany
- Country of Input or Organization
- Germany
- INIS RN
- 33017367
- Subject category
- S62: RADIOLOGY AND NUCLEAR MEDICINE; S61: RADIATION PROTECTION AND DOSIMETRY;
- Descriptors DEI
- ALGORITHMS; CARCINOMAS; COMPUTERIZED TOMOGRAPHY; MAMMARY GLANDS; OPTIMIZATION; PATIENTS; PLANNING; RADIATION DOSE DISTRIBUTIONS; RADIATION DOSES; RADIOTHERAPY; WOMEN
- Descriptors DEC
- ANIMALS; BODY; DIAGNOSTIC TECHNIQUES; DISEASES; DOSES; FEMALES; GLANDS; MAMMALS; MAN; MATHEMATICAL LOGIC; MEDICINE; NEOPLASMS; NUCLEAR MEDICINE; ORGANS; PRIMATES; RADIOLOGY; THERAPY; TOMOGRAPHY; VERTEBRATES