Background: The goal of this study was to investigate if daily dose recalculations are necessary or if less time-consuming approaches can be used to identify dose differences to the planned dose in patients with head and neck cancers (H&N).
Methods: For 12 H&N patients treated with helical tomotherapy, daily dose calculations were performed retrospectively. Four different summation doses (SuDo) were calculated: DayDo (daily dose calculation), MVCTx2, MVCTx5, and MVCTx10 (dose calculations every second, fifth, and tenth fraction). Dose recalculations were depicted on the last contoured mega voltage CT (MVCT). The DayDo was compared to the planned dose and to the less time-consuming SuDo scenarios. The doses were assessed for the planning target volume (PTV) and the organs at risk (OARs): mandible (mand), spinal cord (SC), spinal cord +5 mm (SC+5 mm), parotid glands (PG).
Results: The ipsilateral PG, contralateral PG, and PTV volume decreased by -22.5% (range: -34.8 to 5.2%), -19.5% (-31.5 to 15.8%), and -2.6% (-16.7 to 0.2%), respectively. There was a significant median mean dose (Dmean) dose difference for DayDo compared to the planned dose for PG total of 1.9 Gy (-3.3 to 7.3 Gy). But less time-consuming SuDo compared to DayDo showed statistically significant but not clinically relevant (<2%) dose differences for several organs. Hence the small dose difference to the gold standard (DayDo), we recommend dose recalculations every fifth MVCT in order to identify the occurrence of dose differences compared to the planned dose.
Conclusion: Daily dose calculations are the most precise to assess dose differences between actual and planned dose. Dose recalculations on every fifth MVCT (i. e., weekly control CTs) are an applicable and time-saving way of identifying patients with significant dose differences compared to the planned dose.
Zusammenfassung: HINTERGRUND: Ziel dieser Studie war es, zu untersuchen, ob die tägliche Dosisneuberechnung (DayDo) nötig ist und ob weniger zeitaufwendige Dosisberechnungen geeignet sind, um Dosisunterschiede bei der Planungsdosis von Patienten mit Kopf-Hals-Tumoren (H&N) zu identifizieren.
Methoden: Insgesamt 12 H&N-Patienten wurden mittels Tomotherapie bestrahlt und tägliche Dosisberechnungen wurden retrospektiv durchgeführt. Es wurden 4 verschiedene Szenarien (SuDo) berechnet: DayDo (tägliche Dosisberechnung), MVCTx2, MVCTx5 und MVCTx10 (Dosisberechnungen jede zweite, fünfte und zehnte Fraktion). Die Dosis-Neuberechnungen wurden auf dem letzten MVCT dargestellt. Die tägliche Dosisberechnung wurde mit der Planungsdosis und den weniger zeitaufwendigen Szenarien verglichen. Des Weiteren wurden die Volumenveränderungen im Verlauf der Strahlentherapie erfasst. Bestimmt wurden die Dosen für das Zielvolumen (PTV) und für die Risikoorgane (OARs): Unterkiefer (mand), Rückenmark (SC), Rückenmark +5 mm (SC+5 mm) und Ohrspeicheldrüsen (PG).
Ergebnisse: Das Volumen der ipsi- und kontralateralen PG sowie das PTV sanken um −22,5 % (Spanne −34,8–5,2 %), −19,5 % (Spanne −31,5–15,8 %) bzw. −2,6 % (Spanne −16,7–0,2 %). Es gab eine statistisch signifikante Dosisdifferenz der medianen Dmean beider PG zusammen um 1,9 Gy (Spanne −3,3–7,3 Gy). Für verschiedene OARs existierten für die weniger zeitaufwändigen Szenarien im Vergleich zur DayDo zwar statistisch signifikante, aber klinisch nicht relevante Dosisunterschiede (<2 %). Aufgrund der klinisch irrelevanten Unterschiede sind Dosisberechnungen jedes fünften MVCT ein einfaches und zeitsparendes Verfahren, um Dosisunterschiede zwischen Planungsdosis und wirklicher Dosis festzustellen.
Schlussfolgerung: Tägliche Dosisneuberechnung ist die genaueste Methode, um Dosisunterschiede zwischen Planung und tatsächlicher Dosis zu ermitteln. Aber Dosisberechnung jedes fünften MVCT ist ein zeitsparendes und einfaches Verfahren, um Dosisunterschiede zwischen Planungsdosis und wirklicher Dosis festzustellen.
Keywords: Adaptive radiotherapy; Helical tomotherapy; IGRT; IMRT; MVCT cancers.