Nuklearmedizin 2008; 47(05): 200-204
DOI: 10.3413/nukmed-0171
Original Article
Schattauer GmbH

Radiation treatment planning in brain tumours

Potential impact of 3-O-methyl-6-[18F]fluoro-L-DOPA and PETBestrahlungsplanung von HirntumorenPotenzieller Einfluss von 3-O-Methyl-6-[18F]fluor-L-DOPA und PET
H. Alheit
1   Klinik und Poliklinik für Strahlentherapie und Radioonkologie, Universitätsklinikum Carl Gustav Carus, Dresden
3   OncoRay Zentrum für Innovationskompetenz Medizinische Strahlenforschung in der Onkologie, Universitätsklinikum Carl Gustav Carus, Dresden
,
L. Oehme
2   Klinik und Poliklinik für Nuklearmedizin, Universitätsklinikum Carl Gustav Carus, Dresden
,
C. Winkler
1   Klinik und Poliklinik für Strahlentherapie und Radioonkologie, Universitätsklinikum Carl Gustav Carus, Dresden
,
F. Füchtner
4   Institut für Radiopharmazie
5   PET-Zentrum, Forschungszentrum Dresden-Rossendorf
,
A. Hoepping
6   ABX advanced biochemical compounds, Radeberg, Germany
,
J. Grabowski
2   Klinik und Poliklinik für Nuklearmedizin, Universitätsklinikum Carl Gustav Carus, Dresden
,
J. Kotzerke
2   Klinik und Poliklinik für Nuklearmedizin, Universitätsklinikum Carl Gustav Carus, Dresden
3   OncoRay Zentrum für Innovationskompetenz Medizinische Strahlenforschung in der Onkologie, Universitätsklinikum Carl Gustav Carus, Dresden
5   PET-Zentrum, Forschungszentrum Dresden-Rossendorf
,
B. Beuthien-Baumann
2   Klinik und Poliklinik für Nuklearmedizin, Universitätsklinikum Carl Gustav Carus, Dresden
3   OncoRay Zentrum für Innovationskompetenz Medizinische Strahlenforschung in der Onkologie, Universitätsklinikum Carl Gustav Carus, Dresden
5   PET-Zentrum, Forschungszentrum Dresden-Rossendorf
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Publikationsverlauf

Received: 23. Januar 2008

accepted in revised form: 28. April 2008

Publikationsdatum:
05. Januar 2018 (online)

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Summary

Aim: Amino acid PET has become an important diagnostic tool for brain tumour imaging. In this data analysis, the potential impact of amino acid PET with 3-O-methyl- 6-[18F]fluoro-L-DOPA ([18F]OMFD) on radiation treatment planning is addressed by the following questions: 1. Was tumour tissue identified with OMFD-PET which was not covered by the conventionally derived planning target volume (PTV)? 2. Would the PTV have been changed incorporating OMFD-PET? Patients, methods: OMFD-PET of 25 patients after subtotal resection of malignant glioma was evaluated. The region of elevated tracer uptake of PET and of contrast enhancing masses on MRI were outlined as separate gross tumour volumes (GTVMRI and GTVOMFD) and reconstructed in the planning CT for comparison with the conventionally drawn GTVconv. A PTVnew based on GTVconv+MRI was calculated. Pairwise differential volumes were calculated to estimate overlap and differential volumes delineation by each image modality and the PTVconv and PTVnew respectively. Results: Differential volume analysis showed > 10 cm3 of GTVOMFD outside GTVconv and GTVMRI in 5/25 patients respectively. From GTVMRI >10 cm3 were found outside GTVOMFD in 8/25 patients. Although all tumour areas indicated by [18F]OMFD were covered by the conventionally derived PTV, based on a GTVOMFD+MRI, the PTVnew would have been enlarged >20% in seven patients. In seven patients the PTVnew would have been reduced. Conclusion: OMFD-PET indicated tumour tissue outside the tumour region identified with MRI, adding valuable information for the delineation of the GTV in radiation treatment planning. OMFD-PET contains the potential to tailor the high dose radiation to the appropriate tumour volume, especially if dose escalation is desired.

Zusammenfassung

Ziel: Die PET mit Aminosäure-Tracern hat sich als wichtige Methode in der Hirntumordiagnostik entwickelt. In dieser Datenanalyse wurde der potenzielle Einfluss von PET mit 3-O-Methyl-6-[18F]fluor-L-DOPA ([18F]OMFD) auf die Bestrahlungsplanung anhand folgender Fragen untersucht: 1. Wurde mit OMFD-PET Hirntumorgewebe identifiziert, das nicht von dem konventionell ermittelten PTV (planning target volume) erfasst wurde? 2. Wäre das PTV unter Einbeziehung des OMFD-PET geändert worden? Patienten, Methoden: Von 25 Patienten wurden die Daten von OMFD-PET nach subtotaler Resektion von malignen Gliomen evaluiert. Die Region mit erhöhter Traceraufnahme im PET und erhöhter Kontrastmittelaufnahme im MRT wurden als separate GTV (gross tumour volume) markiert (GTVOMFD und GTVMRT), im Planungs-CT rekonstruiert und mit dem konventionell ermittelten GTVconv verglichen. Ein PTVneu basierend auf dem GTVcov+MRT wurde berechnet. übereinstimmende und differente Volumenanteile zwischen den Bildmodalitäten bzw dem PTVconv und PTVneu wurden ermittelt. Ergebnisse: Die differentielle Volumenanalyse zeigte > 10 cm3 des GTVOMFD außerhalb von GTVconv und GTVMRT in jeweils 5/25 Patienten. In 8/25 Patienten lag >10 cm3 des GTVMRT außerhalb des GTVOMFD. Wenngleich alle [18F]OMFD-positiven Regionen vom PTVconv erfasst wurden, wäre auf der Basis von GTVOMFD+MRT das PTVneu in sieben Patienten um >20% vergrößert worden. In sieben Patienten wäre das PTVneu verkleinert worden. Schlussfolgerung: OMFD-PET zeigte Tumorgewebe außerhalb der MRT-positiven Areale und liefert zusätzliche Informationen für die Bestimmung des GTV in der Strahlentherapieplanung. OMFD-PET beinhaltet als Zusatzinformation das Potential Hochdosisstrahlentherapie im adäquaten Tumorvolumen zu applizieren, besonders wenn eine Dosiseskalation angestrebt wird.