Abschätzung des Sekundärmalignomsrisikos nach dem

39. DGMP Tagung 2008 in Oldenburg
Abschätzung des Sekundärmalignomsrisikos nach dem
Organäquivalentdosis-Konzept bei der quasi-IMATMethode
Judith Alvarez Moret1; Ludwig Bogner1
1Klinik
und Poliklinik für Strahlentherapie, Universität Regensburg
Einleitung
Rotationsbestrahlungstechniken, wie die helikale Tomotherapie und IMAT, können potentiell höhere
Integraldosen im Körper deponieren. Die quasi-IMAT-Technik (qIMAT) nähert eine Rotationstechnik durch ein
step-and-shoot-Verfahren mit hoher Felderzahl an. In dieser Studie wird das Sekundärmalignomrisiko nach dem
Konzept der organ-equivalent-dose (OED) [1] bei der Anwendung der quasi-IMAT-Technik auf die
Prostatabestrahlung untersucht.
Material und Methoden
Mit dem Planungssystem Oncentra Masterplan (Version 3.0, DSS) wurden qIMAT-Pläne mit 36 äquidistanten
Feldern mit einer Photonenenergie von 15 MV bei einer Zahl von 36 Segmenten berechnet. Dadurch wurde die
Rotation durch eine step-and-shoot Technik angenähert. Die Pläne wurden an fünf Prostatafällen optimiert. Ein
6-Felder IMRT-Plan (Einstrahlrichtungen: 25°, 90°, 120°, 240°, 270°, 335°, 36 Segmente) wurde als Referenz
verwendet. Um das Sekundärmalignomsrisiko zu bestimmen, wird auf das OED-Konzept zurückgegriffen. Bei
diesem Konzept wird für den Körper eine organäquivalente Dosis berechnet, die das gleiche Risiko bewirkt wie
die inhomogene Dosisverteilung. In diesem Modell ist das durch die Bestrahlung induzierte Überschussrisiko
(EAR) eines strahleninduzierten Tumors zu bekommen proportional zur OED:
EAR = EAR0 x OED
(1)
Die OED wird innerhalb des CT-Volumens aus differentiellen DVHs bestimmt (OED CT). Außerhalb dieses
Volumens wird der Wert aus publizierten Streu- und Neutronendosen abgeschätzt (OEDnoCT) [2,3]. Die OED ist
damit geeignet, Risiken unterschiedlicher Bestrahlungspläne miteinander zu vergleichen. Da genaue Daten für
eine eindeutige Festlegung auf ein bestimmtes Dosis-Wirkungsmodell für höhere Dosen fehlen, werden das
linear-exponentielle Model (2) und das Plateau-Model (3) [4] verwendet:
OEDCT 
OEDCT 
1
 VnoCT
 DVH ( D
VnoCT
VCT  VnoCT
 DVH ( D
VCT
i
CT
i
) DCT
e  DCT
(2)
)(1  e DCT ) / 
(3)
i
i
i
CT
i
i
Ergebnisse
Wie die Tabelle 1 und die Abbildung 1 darstellen, ist die OED für die IMRT fast gleich des OED für qIMAT.
Sowohl das Plateau-Modell als auch das linear-exponentielles-Model ergeben circa 0,6 Gy. Kleine Unterschiede
sind aber in der Verteilung der OED zu sehen: die OED CT (induziert durch die primäre Dosis) ist kleiner bei
qIMAT als bei der IMRT. Allerdings ist die OEDnoCT (Streustrahlung) ein bisschen größer bei qIMAT. Der
größte Anteil des Sekundärmalignomsrisikos kommt von der primären Strahlung. Die Unterschiede zwischen
beiden Modellen sind nicht signifikant.
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39. DGMP Tagung 2008 in Oldenburg
OED TOTAL
(Gy)
σ
Plateau- Model
6-Felder
0.638
0.066
qIMAT36
0.637
0.052
p.value
0.60
Linear- exp.- Model
6-Felder
0.631
0.061
qIMAT36
0.631
0.053
p-value
0.50
Tab. 1. Werte der Gesamte OED und
Standardabweichung für beide Modelle.
6-Felder (Plateau)
0,569
0,069
QIMAT (Plateau)
0,563
0,074
X-Streu und Neutronen
Primärdosis
6-Felder (Lin-exp)
0,561
0,069
QIMAT (Lin-exp)
0,557
0,074
0,000
0,200
0,400
0,600
0,800
OED (Gy)
Abb. 1. Werte der OED aufgeteilt in CT-Bereich und Nicht-CTBereich.
Schlussfolgerungen
Der Einfluss von IMRT auf das Sekundärmalignomsrisiko für verschiedene Energien wurde bereits nach dem
OED-Konzept untersucht [4]. Unsere Ergebnisse stimmen mit den Daten dieser Studie überein. Unsere
Untersuchung ergibt, dass das Sekundärmalignomsrisiko bei der quasi-IMAT-Technik des Prostatakarzinoms
vergleichbar ist, mit dem Risiko induziert für einen IMRT-Plan mit 6-Felder-Standardtechnik.
Danksagung
Diese Arbeit wurde von der Fa. Elekta gefördert.
Literatur
[1] Schneider U, Zwahlen et al., Estimation of radiation-induced cancer from three-dimensional dose
distributions: Concept of organ equivalent dose, Int. j. Radiation Oncology Biol. Phys. 2005;61(5):1510-15
[2] d'Errico F, Luszik-Bhadra M et al., Depth dose-equivalent and effective energies of photoneutrons generated
by 6-18 MV X-ray beams for radiotherapy, Health Phys 2001;80(1):4-11
[3] Kry SF, Salehpour M et al.; Out-of-field photon and neutron dose equivalents from step-and-shoot intensitymodulated radiation therapy, Int. J. Radiation Oncology Biol. Phys. 2005;62(4):1204-16
[4] Schneider U, Kaser-Hotz B, Radiation risk estimates after radiotherapy: application of the organ equivalent
dose concept to plateau-dose-response relationships, Radiat Environ Biophy 2005;44:235-239
[5] Schneider U, Lomax A, Pemler P et al., The impact of IMRT and Proton Radiotherapy on Secondary Cancer
Incidence, Strahlenther Onkol 2006;182:647-52
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