A technique to reduce low dose region for craniospinal irradiation (CSI) with RapidArc and its dosimetric comparison with 3D conformal technique (3DCRT)

Abstract

We proposed a method to reduce the volume of normal tissues irradiated by low doses in patients receiving CSI with RapidArc (RA) using Avoidance-Sector technique (RA+AS) and to compare its dosimetric implications with RA using full-arc (RA+FA) and 3D conformal technique (3DCRT). Four patients of CSI were retrospectively planned with 3DCRT, RA+FA, and RA+AS. Conformity-Index (CI), Homogeneity-Index (HI), and Paddick Gradient-Index (GI) were calculated. Quantitative evaluation was done using DVH analysis for PTVs and OARs. When compared with 3DCRT, GI, CI, and HI were favorable to RA based techniques. In comparison with 3DCRT the doses to OARs were lower with RA+AS with the difference being statistically significant in most instances. RA+AS significantly decreases the dose to OARs and their volumes receiving low doses in comparison with RA+FA and 3DCRT.

Evaluación de la técnica Arcoterapia Volumétrica Modulada (VMAT) para la Irradiación Cráneo-Espinal (ICE) en pacientes adultos con meduloblastoma y su comparación dosimétrica con Radioterapia Conformada en 3 Dimensiones (RTC-3D) y Radioterapia de Intensidad Modulada (IMRT)

“…Cabe señalar, que nuestros resultados están en línea con los de Fogliata A, et al 1 cuyos valores obtenidos de los IC (RTOG) para los planes de VMAT estuvieron entre 1.00-1.13. Así mismo están acorde con los de Srivastava R, et al (21) dado que los valores encontrados por ellos en los planes de VMAT para el IC (RTOG) e IC (Paddick) fueron 1.10 y 0.88, mientras que para los planes de RTC-3D los valores obtenidos fueron 2.56 y 0.51. Empleando los métodos propuestos por Zheng W, et al( 9) de superponer los campos/ arcos dentro de un mismo plan de tratamiento, como se representa en la figura 11, no solo en los planes de VMAT e IMRT se logró homogeneizar la dosis en todo el "PTV (ICE)" sino también eliminar las regiones sub-dosificadas y sobre-dosificadas originadas dentro y fuera de este en los planes de RTC-3D.…”

“…Por otra parte, Srivastava R, et al, desarrollaron una técnica para reducir regiones de baja dosis en la irradiación cráneo espinal con RapidArc y su comparación dosimétrica con técnicas de RTC-3D. Para su evaluación utilizaron 4 pacientes: dos simulado en posición prono brazos abajo y los otros en supino (21). Sus resultados de la dosis máxima y media que reciben los OAR en los planes de VMAT se muestran en la tabla 5 como el promedio de los 4 pacientes.…”

“…Tabla 5. Comparación de la dosis máxima y media que reciben los OAR en los planes de tratamiento realizados con la técnica de VMAT con los encontrados por Srivastava R, et al 21 , Los valores de dosis reportados en cada estudio corresponden al promedio obtenido de la suma del número de pacientes seleccionados respectivamente y para una dosis prescrita de 36 Gy.…”

A dosimetric comparison of craniospinal irradiation using TomoDirect radiotherapy, TomoHelical radiotherapy and 3D conventional radiotherapy

“…VMAT offers a new promising treatment method with decreased ID while offering comparable normal tissue sparing to TomoHelical radiotherapy. 7,17,31 However, this technique does not address the field-size limitation of a Linac, still necessitating junction matching between the cranial and spinal fields, and between two spinal fields for longer PTVs.…”

Static-junction craniospinal irradiation: verification of daily dose and long-term treatment results

“…CSI is a very challenging technique due to the length and the complexity of the planning target volume (PTV) and radiosensitivity of surrounding organs. Different approaches to this treatment technique have been developed so far, but still no clear advantage of any of them was demonstrated [3][4][5][6][7][8][9][10][11][12][13][14][15][16][17][18]. The analysis by SIOP-E-BTG showed the benefit of modern radiotherapy techniques (intensity modulated radiotherapy -IMRT, volumetric arc therapy -VMAT or proton beam therapy -PBT), but standard (unmodulated) techniques of conformal therapy are still widely used in many treatment centres, especially in the low-income countries [6][7][8].…”