Real time brachytherapy for prostate cancer – A new challenge for medical physicists

BackgroundThe paper present the “real time” brachytherapy for planning prostate cancer. The differences between treatment planning for “traditional” and “real time” brachytherapy, from the point of view of the medical physicist, are taken into account and each step of treatment planning is presented.AimThe aim of the paper was to present the difference between in “conventional” and “real time” planning treatment from the point of view of medical physicist.Materials/MethodsTwo significant aspects of treatment planning in “real time” brachytherapy are underlined. The first is connected with the place of work of the medical physicist (operating room), and the second one regarding the time (patient is under spinal anesthesia).Results/ConclusionsTreatment planning and patient treatment, based on Ultrasound examinations, allows us to minimize topographical errors during the application of brachytherapy

Real-time brachytherapy for prostate cancer – implant analysis

SummaryBackgroundIn HDR brachytherapy precision of catheter implantation is crucial for conformal treatment planning as a starting point for better optimization process.AimThe aim was to investigate differences between virtual and real needle position and the effect of needle displacement on dosimetric parameters as a function of prostate volume for better evaluation of “real” implant with respect to final dose distribution.Materials/MethodsThirty treatment plans calculated by Nucletron SWIFT™ were randomly selected. Dosimetric data including V100 for prostate gland and D10 for urethra were analyzed as a function of prostate volume and needle displacement.Needle displacement was determined by measuring the distance between virtual and real positions of respective needles in three sectional images: at the base, apex of the prostate gland and reference image. Dosimetric parameters were determined for consecutive computer plans: virtual (before implantation), live (after implantation and renewed optimization). For the purpose of this study a new parameter, VD (Volume-Dose), was created.ResultsVD indicates the quality of “real” dose distribution with respect to “virtual” treatment plan. In order to realize the assumption of virtual plan (VD<1) for a given prostate volume, mean values of needle displacement r should not exceed racceptable according to the formula: racceptable (Vp) ∝ Vp2. For larger glands (above 30cc) final dose distribution is less dependent on needle displacement than smaller ones.ConclusionsThe experiment determined maximum values of needle displacement for a given Vp parameter, allowing one to take advantage of optimization algorithms and to improve the final dose distribution

Studies of a mixing process by using the various types of magnetic particles as active micro-stirrers

The main purpose of this report is to present the effect of various types of magnetic particles on the mixing time. The magnetic particle may be treated as a miniaturized mixer and it may offer a unique, alternative approach to mixing. The obtained results suggest, that the mixing time under the rotating magnetic field (RMF) may be worked by using the relation between the mixing time number and the modified Reynolds number

Interstitial high-dose-rate brachytherapy in locally advanced and recurrent vulvar cancer

Purpose: The aim of the study was to report our experience with high-dose-rate interstitial brachytherapy (HDR-ISBT) in locally advanced and recurrent vulvar cancer. Material and methods: Between 2004 and 2014, fourteen women with locally advanced or recurrent vulvar cancer were treated using HDR-ISBT in our Centre. High-dose-rate interstitial brachytherapy was performed as a separate treatment or in combination with external beam radiotherapy (EBRT) (given prior to brachytherapy). Results: Patients were divided into: group I (n = 6) with locally advanced tumors, stages III-IVA after an incisional biopsy only, and group II (n = 8) with recurrent vulvar cancer after previous radical surgery. In group I, median follow up was 12 months (range 7-18 months); 1-year overall survival (OS) was 83%. Transient arrest of cancer growth or tumor regression was noticed in all patients but 4/6 developed relapse. Median time to failure was 6.3 months (range 3-11 months). The 1-year progression-free survival (PFS) was 33%. In group II, median follow up was 28 months (range 13-90 months). The 1-year and 3-year OS was 100% and 80%, respectively. The arrest of cancer growth or tumor regression was achieved in all patients. In 4/8 patients neither clinical nor histological symptoms of relapse were observed but 4/8 women experienced relapse. Median time to failure was 31 months (range 13-76 months). The 1-year and 3-year PFS was 100% and 62.5%, respectively. Two patients (14.3%) in group II had severe late toxicity (G3). Conclusions: High-dose-rate interstitial brachytherapy is a well-tolerated treatment option in selected patients with advanced or recurrent vulvar cancer. It is a safe and effective treatment modality for advanced and recurrent vulvar cancer, yielding good local control with acceptable late treatment related side effects. In our study, patients with recurrent vulvar cancer had better results in HDR-ISBT treatment, probably because of the smaller tumor volume. This hypothesis should be verified in a larger group of patients

Real-time brachytherapy for prostate cancer – implant analysis

BackgroundIn HDR brachytherapy precision of catheter implantation is crucial for conformal treatment planning as a starting point for better optimization process.AimThe aim was to investigate differences between virtual and real needle position and the effect of needle displacement on dosimetric parameters as a function of prostate volume for better evaluation of “real” implant with respect to final dose distribution.Materials/MethodsThirty treatment plans calculated by Nucletron SWIFT™ were randomly selected. Dosimetric data including V100 for prostate gland and D10 for urethra were analyzed as a function of prostate volume and needle displacement.Needle displacement was determined by measuring the distance between virtual and real positions of respective needles in three sectional images: at the base, apex of the prostate gland and reference image. Dosimetric parameters were determined for consecutive computer plans: virtual (before implantation), live (after implantation and renewed optimization). For the purpose of this study a new parameter, VD (Volume-Dose), was created.ResultsVD indicates the quality of “real” dose distribution with respect to “virtual” treatment plan. In order to realize the assumption of virtual plan (V

Comparison of early and late efficacy of percutaneous transluminal renal angioplasty with or without subsequent brachytherapy: The effect on blood pressure in patients with renovascular hypertension

Background: Scarce data exist concerning the long-term effect of percutaneous transluminal renal angioplasty (PTRA) enhanced with intravascular gamma brachytherapy (IVBT) in patients with renovascular hypertension. Methods: Seventy one patients aged 52 &#177; 8 years with refractory renovascular hypertension were randomized to Group I (PTRA + IVBT) or Group II (PTRA). For the IVBT procedure, the PARIS catheter and Microselectron HDR (Nucletron) system was employed. Both baseline and 9-month follow-up quantitative computerized angiography (QCA) and ambulatory blood pressure monitoring analysis was performed to assess luminal parameters of restenosis and the effect of treatment on blood pressure. Results: Thirty three patients from Group I and 29 patients from Group II underwent successful procedure. During nine months of follow-up, three patients died; including two patients in Group I (cardiac causes) and one patient in Group II (stroke). The follow-up lumen diameter stenosis was 30.6 &#177; 13.7% and 40.4 &#177; 11% in Groups I and II, respectively (p = 0.004). Late lumen loss in quantitative computerized angiography was 1.2 &#177; 0.7 mm and 1.7 &#177; 0.7 mm in Groups I and II, respectively (p = 0.004)

QuantiFERON-TB-GOLD In-Tube in patients with sarcoidosis

Introduction: Sarcoidosis and tuberculosis (TB) are the diseases that share many similarities. Mycobacterium tuberculosis (MTB) culture results are the gold standard for the diagnosis of TB, but false positive results are not rare. The aim was to evaluate the utility of QFT in detecting latent TB infection in a group of sarcoidosis patients with negative history of TB and negative culture/BACTEC results, and checking sarcoidosis activity influence on the QFT results. Additionally, we assessed if QFT negative result may strengthen the suspicion that positive culture/BACTEC results are false positive. Material and methods: 37 culture-negative and 6 culture-positive sarcoidosis patients were enrolled. On the basis of clinical and radiological data TB was considered unlikely (false-positive results). A control group consisted of age-matched subjects with excluded TB (n = 37). QuantiFERON-TB GOLD In-Tube (QIAGEN, USA) was used according to the manual. Test validity was checked basing on the results obtained from a low-risk (n = 21) and active TB group (n = 23). Results: The frequency of positive results tended to be higher in MTB(–) sarcoidosis (24.3% vs. 13.5% for the control group, p = 0.37), but was similar to the general population. None of culture-positive sarcoidosis patients was QFT-positive. The positive results were equally distributed among patients with active and inactive sarcoidosis. Conclusions: QFT has been found to be the useful test for the detection of latent TB infection in sarcoidosis patients. In addition, we confirm that sarcoidosis activity does not negatively influence the result of QFT. Moreover, QFT would be proposed as a cost-saving diagnostic test providing additional diagnostic information when false positive MTB culture result in the sarcoidosis patient is highly suspected. However, in each case clinical, radiological and epidemiological data should be considered before taking the therapeutic decision

Częstość występowania restenozy tętnicy nerkowej po zabiegu przezskórnej śródnaczyniowej angioplastyki nerkowej z brachyterapią i bez niej, oceniana za pomocą badania izotopowego

Wstęp: Miażdżycowe zwężenie tętnicy nerkowej jest jedną z najczęstszych przyczyn nadciśnienia naczyniowo-nerkowego (RVH). Duże znaczenie w diagnostyce RVH ma scyntygrafia nerek oraz jej odmiana - radioizotopowy test z kaptoprilem. Skuteczną metodą w leczeniu RVH jest przezskórna śródnaczyniowa angioplastyka tętnicy nerkowej (PTRA), choć nie rozwiązuje ona problemu restenozy. Jednym ze sposobów ograniczania tego procesu pozostaje brachyterapia śródnaczyniowa. Materiał i metody: Chorych losowo podzielono na 2 jednorodne grupy: I (PTRA + brachyterapia) oraz II (PTRA). Zabieg PTRA okazał się skuteczny u 62 chorych - u 33 w grupie I oraz u 29 w grupie II. Scyntygrafię nerek wykonano po podaniu kaptoprilu z użyciem DTPA znakowanego technetem 99m (radioizotopowy test z kaptoprilem). Krzywe renograficzne analizowano pod względem określenia czasu pojawienia się maksymalnej aktywności nad poszczególnymi nerkami (Tmax) oraz czasu zmniejszenia się aktywności o połowę (T1/2). Przyjęto wartości referencyjne: Tmax - do 4 min, T1/2 - do 10 min. Wyniki: W trakcie obserwacji zmarło 3 chorych (4,8%). U pozostałych 59 pacjentów (31 w grupie I i u 28 w grupie II) po 9 miesiącach ponownie wykonano badanie scyntygraficzne. U 4 chorych (13%) z grupy I stwierdzono patologiczny wynik radioizotopowego testu z kaptoprilem (znamienne wydłużenie Tmax i T1/2). W grupie II nieprawidłowy wynik stwierdzono u 9 osób (32%). Różnica częstości występowania restenoz między grupami była statystycznie graniczna (p = 0,08). Wnioski: Brachyterapia wykonana po zabiegu przezskórnej angioplastyki zwężenia tętnicy nerkowej ponad 2-krotne zmniejsza częstość występowania restenozy, ocenianej radioizotopowym testem kaptoprilowym w 9-miesięcznej obserwacji

Częstość występowania restenozy tętnicy nerkowej po zabiegu przezskórnej śródnaczyniowej angioplastyki nerkowej z brachyterapią i bez niej, oceniana za pomocą badania izotopowego

Wstęp: Miażdżycowe zwężenie tętnicy nerkowej jest jedną z najczęstszych przyczyn nadciśnienia naczyniowo-nerkowego (RVH). Duże znaczenie w diagnostyce RVH ma scyntygrafia nerek oraz jej odmiana - radioizotopowy test z kaptoprilem. Skuteczną metodą w leczeniu RVH jest przezskórna śródnaczyniowa angioplastyka tętnicy nerkowej (PTRA), choć nie rozwiązuje ona problemu restenozy. Jednym ze sposobów ograniczania tego procesu pozostaje brachyterapia śródnaczyniowa. Materiał i metody: Chorych losowo podzielono na 2 jednorodne grupy: I (PTRA + brachyterapia) oraz II (PTRA). Zabieg PTRA okazał się skuteczny u 62 chorych - u 33 w grupie I oraz u 29 w grupie II. Scyntygrafię nerek wykonano po podaniu kaptoprilu z użyciem DTPA znakowanego technetem 99m (radioizotopowy test z kaptoprilem). Krzywe renograficzne analizowano pod względem określenia czasu pojawienia się maksymalnej aktywności nad poszczególnymi nerkami (Tmax) oraz czasu zmniejszenia się aktywności o połowę (T1/2). Przyjęto wartości referencyjne: Tmax - do 4 min, T1/2 - do 10 min. Wyniki: W trakcie obserwacji zmarło 3 chorych (4,8%). U pozostałych 59 pacjentów (31 w grupie I i u 28 w grupie II) po 9 miesiącach ponownie wykonano badanie scyntygraficzne. U 4 chorych (13%) z grupy I stwierdzono patologiczny wynik radioizotopowego testu z kaptoprilem (znamienne wydłużenie Tmax i T1/2). W grupie II nieprawidłowy wynik stwierdzono u 9 osób (32%). Różnica częstości występowania restenoz między grupami była statystycznie graniczna (p = 0,08). Wnioski: Brachyterapia wykonana po zabiegu przezskórnej angioplastyki zwężenia tętnicy nerkowej ponad 2-krotne zmniejsza częstość występowania restenozy, ocenianej radioizotopowym testem kaptoprilowym w 9-miesięcznej obserwacji

Porównanie wczesnej i odległej skuteczności przezskórnej śródnaczyniowej angioplastyki tętnic nerkowych z następową brachyterapią lub bez niej u chorych z nadciśnieniem naczyniowo-nerkowym

Wstęp: Istnieje niewiele danych dotyczących odległych efektów przezskórnej śródnaczyniowej angioplastyki tętnic nerkowych (PTRA) z następową brachyterapią śródnaczyniową promieniami gamma (IVBT) u chorych z nadciśnieniem naczyniowo-nerkowym. bMetody: Do grupy I (PTRA + IVBT) lub grupy II (PTRA) losowo przydzielono 71 chorych w wieku 52 &#177; 8 lat z nadciśnieniem naczyniowo-nerkowym opornym na farmakoterapię. Procedurę IVBT przeprowadzono z użyciem cewnika PARIS i systemu Microselectron HDR (Nucletron). Wyjściowo i po 9 miesiącach obserwacji dokonano analizy angiografii ilościowej (QCA) i zapisu ambulatoryjnego pomiaru ciśnienia tętniczego, aby ocenić parametry restenozy i wartości ciśnienia tętniczego krwi. Wyniki: U 33 chorych z grupy I i 29 z grupy II wykonano skuteczny zabieg PTRA. W ciągu 9-miesięcznej obserwacji zmarło 3 chorych; 2 osoby z grupy I (śmierć sercowa) i 1 osoba z grupy II (udar mózgu). Redukcja średnicy naczynia w obserwacji odległej wynosiła 30,6 &#177; 13,7% i 40,4 &#177; 11%, odpowiednio w grupie I i II (p = 0,004). Utrata światła naczynia w obserwacji odległej w QCA wynosiła 1,2 &#177; 0,7 mm i 1,7 &#177; 0,7 mm, odpowiednio w grupie I i II (p = 0,004). Wnioski: Śródnaczyniowa brachyterapia promieniami gamma, stosowna jako uzupełnienie angioplastyki balonowej z użyciem cewnika samocentrującego, jest bezpieczną i skuteczną metodą zapobiegania restenozie po zabiegu angioplastyki balonowej u chorych z nadciśnieniem naczyniowo-nerkowym. Folia Cardiologica Exerpta 2010; 5, 1: 31-3