Palliation of Vertebral Metastases with Radiotherapy: Exploration of Volumetric-Modulated Arc Therapy From Development to Implementation in Routine Clinical Practice

Publication date: Available online 3 December 2018

Source: Journal of Medical Imaging and Radiation Sciences

Author(s): Natalie Rozanec, Zishan Allibhai, Michael Bhatti, Edwin Chan, Marlyn McIntosh, Douglas Moseley, Mojgan Taremi, Ahmar Abbas

Abstract

The development of volumetric-modulated arc therapy (VMAT) in radiation therapy has allowed for improved dose escalation and a decrease in radiation-induced toxicities for patients. This article will describe a single centre's experience in development and implementation of VMAT for palliation of vertebral metastases. A retrospective planning analysis of 10 cases identified that utilization of VMAT decreases overall planning time with a statistically significant improvement in target coverage when compared with the current conventional technique. PTV Dmax (P = .02), PTV V95_{19Gy (95%)} (P = .01), dose conformation (P = 1.8e-004), and the homogeneity index (P = .019) were all superior for VMAT plans with an average PTV length of 22.46 cm. Another benefit of VMAT utilization is a significant decrease in treatment delivery time, which reduced treatment times from 9.95 minutes to 2.98 minutes. Immobilization was also carefully considered, and rotational errors were measured and fell within institutional tolerances when VMAT was delivered using simple immobilization devices. Clinical implementation of this technique, utilizing a highly conformal target volume to decrease radiation-induced toxicities and minimizing the length of time patients are required to maintain their treatment positions, aims to improve the palliative radiotherapy experience for patients with painful spinal metastases.

Résumé

Le développement de l'arc thérapie volumétrique avec modulation d'intensité (VMAT) en radiothérapie a permis d'améliorer la graduation des doses et de diminuer les toxicités induites par le rayonnement pour les patients. Cet article d'écrit l'expérience d'un seul centre dans le développement et la mise en œuvre de la radiothérapie VMAT en soins palliatifs pour les métastases vertébrales. Une analyse de planification rétrospective de dix cas a permis de constater que l'utilisation de la VMAT a permis de diminuer le temps de planification global, avec une amélioration statistiquement significative de la couverture de cible, en comparaison de la technique conventionnelle actuelle. Les données de PTV Dmax (p=0,02), de PTV V9519 Gy (95%) (p=0,01), de conformation de dose (CI) (p=1,8e-004) et d'indice d'homogénéité (HI) (p=0,019) étaient toutes supérieures pour les plans faisant appel à la VMAT, avec une longueur PTV moyenne de 22,46 cm. Un autre avantage du recours à la VMAT est une diminution marquée du temps d'administration du traitement, avec un temps de traitement réduit de 9,95 minutes à 2,98 minutes. L'immobilisation a aussi était examinée avec soin, et les erreurs de rotation ont été mesurées et jugées conformes aux tolérances institutionnelles lorsque la VMAT était administrée avec des dispositifs d'immobilisation simples. La mise en œuvre clinique de cette technique, en utilisant un volume cible hautement conformel pour diminuer les toxicités induites parle rayonnement et minimiser le temps durant lequel les patients doivent maintenir la position pour le traitement, vise à améliorer l'expérience de radiothérapie palliative pour les patients présentant des métastases vertébrales douloureuses.

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