New techniques and methods for decreasing healthy tissue dose in prostate cancer radiotherapy, with special reference to rectal doses

Abstract Prostate cancer is the most common cancer among men in Western industrialized countries. Approximately 60% of prostate cancer patients receive radiotherapy at some phase of the disease, a treatment based on the use of ionizing radiation to kill or control malignant cells. Unfortunately, adjoining healthy tissues are also affected by exposure to ionization, potentially leading to the emergence of adverse side effects, even several years later. The main radiation treatment modalities are external radiotherapy and low dose rate (LDR) or high dose rate (HDR) brachytherapy. Different techniques and methods are used to decrease the dose to healthy tissues, thus limiting the possibility of adverse effects. In this thesis a novel technique and associated equipment were developed whereby brachytherapy can be performed by inserting all needles simultaneously. This reduces the implantation time, thus minimizing the impairing effect on seed positioning accuracy resulting from prostate swelling. A phantom model was also constructed for testing and training purposes. DuraSeal® was investigated as a spacer material between the prostate and rectum, and its effect on rectal dose was evaluated during brachytherapy and external radiotherapy. DuraSeal® is resorbed over one to six months, thus altering rectal doses compared with the original dose plan. In brachytherapy, the resorption effect on rectal doses was calculated along with an evaluation of the potential of using different isotopes. In external radiotherapy, the resorption effect on rectal dose-volume histograms (DVHs) was calculated and the need for adaptive planning considered. DuraSeal®, as a spacer gel, clearly has favorable effects on rectal and anterior rectal wall DVHs in brachytherapy and external radiotherapy, and has the potential to decrease adverse effects. It is especially beneficial in hypofractionated treatments and external radiotherapy and brachytherapy combination treatment. In LDR brachytherapy using permanent seeds, dose planning is recommended prior to gel injection to prevent excessive rectal tolerance doses in situations where gel is rapidly resorbed. In external radiotherapy, the use of adaptive planning with a spacer gel improves rectal DVH, but is not necessary according to this thesis.Tiivistelmä Eturauhasen syöpä on läntisten teollistuneiden maiden miesten yleisin syöpä. Arviolta 60 % eturauhassyöpäpotilaista saa sairauden jossain vaiheessa sädehoitoa. Sädehoito perustuu syöpäsolujen kontrolloimiseen ja tuhoamiseen ionisoivalla säteilyllä. Valitettavasti ionisoiva säteily vaikuttaa myös ympäröivään tervekudokseen aiheuttaen mahdollisia haittavaikutuksia jopa vuosien päästä. Sädehoidon kolme päätyyppiä ovat ulkoinen sädehoito sekä matala- ja korkea-annosnopeuksinen tykösädehoito (brakyterapia). Tervekudosannosten pienentämiseksi ja siten myös mahdollisten haittavaikutusten vähentämiseksi käytetään eri menetelmiä ja tekniikoita. Tässä väitöskirjassa kehitettiin uusi menetelmä ja laitteisto, joiden avulla voidaan brakyterapiassa asettaa kaikki neulat samanaikaisesti eturauhaseen. Menetelmä nopeuttaa implantointivaihetta, jolloin eturauhasen turpoaminen ei ehdi vaikuttaa jyvien asettelutarkkuutta heikentävästi. Samassa yhteydessä rakennettiin myös fantomi laadunvalvontaa ja harjoittelua varten. Työssä tutkittiin ja arvioitiin myös DuraSeal® geelin käyttöä välikemateriaalina eturauhasen ja peräsuolen välissä sekä geelin vaikutusta peräsuoliannoksiin. DuraSeal® resorboituu kuuden kuukauden aikana muuttaen alkuperäisen annossuunnitelman mukaista peräsuoliannosta. Brakyterapiassa tutkittiin ja laskettiin resorption vaikutusta sekä arvioitiin eri isotooppien käyttöä. Ulkoisessa sädehoidossa laskettiin resorption vaikutusta peräsuolen tilavuushistogrammeihin ja tutkittiin mahdollisen adaptiivisen suunnittelun käyttöä. DuraSeal® geelin käyttö välikemateriaalina pienentää selkeästi peräsuoliannoksia ja siten myös mahdollisesti tervekudosten haittavaikutuksia sekä ulkoisessa sädehoidossa että brakyterapiassa. Geelin käyttö on erityisen hyödyllistä hypofraktiohoidoissa sekä ulkoisen sädehoidon ja brakyterapian kombinoidussa käytössä. Matala-annosnopeuksisessa brakyterapiassa (jyvähoidoissa) annossuunnitelma suositellaan tehtäväksi ennen geelin ruiskutusta, jotta peräsuolen toleranssiannoksia ei ylitettäisi vaikka geeli resorboituisikin nopeasti. Ulkoisessa sädehoidossa adaptiivinen suunnittelu välikegeelin kanssa tuo lisäarvoa pienentämällä edelleen peräsuoliannoksia, mutta ei ole välttämätöntä

Effects of and interactions between the extent of silage fermentation and protein supplementation in lactating dairy cows

Lisäys nr-kenttään=08080186Tutkimuksessa selvitettiin säilörehun käymisasteen ja väkirehun valkuaistason vaikutusta säilörehun syöntiin, maidon tuotantoon, maidon koostumukseen, rehuannoksen sulavuuteen ja veriarvoihin. Kokeessa oli 12 Ayrshire-lehmää ja kuusi koeruokintaa. Tutkittavina oli kaksi esikuivattua säilörehua, jotka säilöttiin bakteeriympillä (Lactobacillus rhamnosus ja Propionibacterium freudenreichii ssp. shermanii), 5 x 106 pmy/g ruohoa (ymppi) tai AIV 2:lla 5 l/tn (happo) sekä kolme väkirehun valkuaispitoisuutta (raakavalkuaista 129, 169, 211 g/kg ka), jotka valmistettiin korvaamalla kalajauholla 0, 6 0 ja 120 g/kg kaura-ohra-melassileike-kivennäisseoksesta. Säilörehua annettiin vapaasti ja väkirehua 10 kg/pv. Molemmat säilörehut olivat laadultaan hyviä. Ymppirehu oli huomattavasti enemmän käynyttä kuin happorehu, mitä osoitti suurempi maitohappo- (132 vs 35 g/kg ka) ja pienempi sokeripitoisuus ( 61 vs 160). Happorehuannoksen orgaanisen aineen, raakavalkuaisen ja neutraalidetergenttikuidun sulavuus oli huonompi kuin ymppirehuannoksen. Kalajauho lisäsi rehuannoksen sulavuutta. Lehmät söivät happorehua enemmän kuin ymppirehua (13.35 vs 12.82 kg ka/pv), mutta maitotuotoksissa ei ollut eroa (33.2 vs 33.5 kg/pv). Energiakorjattu maito- (36.4 vs. 35.4 kg/pv) ja rasvatuotos (1558 vs 1465 g/pv) olivat happorehulla suuremmat kuin ymppirehulla, sillä happorehulla tuotetun maidon rasvapitoisuus oli suurempi kuin ymppirehulla tuotetun (47.1 vs 44.0 g/kg). Maidon valkuaispitoisuudessa ja -tuotoksessa ei ollut eroa rehujen välillä (33.0 vs 32.5 g/kg ja 1091 vs 1087 g/pv). Kalajauho lisäsi säilörehun syöntiä, maito- ja valkuaistuotosta sekä maidon valkuaispitoisuutta. Valkuaislisän vaikutus riippui säilörehun käymisasteesta. Runsaan kilon (1.2 kg) kalajauholisä lisäsi rasvatuotosta enemmän happo- kuin ymppirehulla (122 vs 23 g/pv), kun taas valkuaistuotos nousi enemmän ymppirehulla (100 vs 60 g/pv). Happorehulla ruokitun lehmän plasman glukoosi- sekä maidon ja veren ureapitoisuudet olivat pienemmät ja veren -hydroksivoihappopitoisuus oli suurempi kuin ymppirehulla ruokitun lehmän. Tulokset viittaavat siihen, että optimitäydennys riippuu säilörehun käymisasteesta, mutta lisätutkimuksia vaaditaan säilörehun käymisasteen ja väkirehutäydennyksen välisten yhdysvaikutusten sekä säilörehun kuidun sulatukseen vaikuttavien tekijöiden selvittämiseksi.Twelve Ayrshire cows were used to study the effects of and interactions between extent of silage fermentation and level of protein supplementation on silage intake and milk production. Experimental design was a cyclic change-over with six dietary treatments, with two replicate blocks of six cows and four 3-week periods. Dietary treatments in a 2 x 3 factorial arrangement consisted of two wilted silages treated with either a formic acid-based (FA) 5 l/t or a bacterial inoculant additive (I) and three levels of protein supplementation obtained by fish meal (FM) inclusion (0, 60 and 120 g/kg concentrate). Grass silage was given ad libitum and concentrates were offered at a rate of 10 kg/d. Both silages were well- preserved but I-silage was more extensively fermented than FA-silage. Feeding FA-silage decreased diet organic matter digestibility, particularly that of neutral detergent fibre, compared with I-silage. Inclusion of FM increased the digestibility of all dietary constituents. Dry matter (DM) intake of I-silage was lower than that of FA-silage but milk yield was not significantly affected. Restricting silage fermentation increased milk fat content, fat yield and energy corrected milk yield. FM inclusion increased silage DM intake, milk yield, milk protein content and yield. FM120 inclusion increased milk fat yield more with FA- silage than with I-silage, whereas the response in milk protein yield was greater with I-silage. Plasma glucose, plasma urea and milk urea concentrations were lower and blood -hydroxybutyrate higher in cows given FA-diets than those given I-diets.vokKirjasto Aj-kSäilörehun käymisasteen ja valkuaistäydennyksen vaikutus maidon tuotantoo

Esikuivatun säilörehun käymislaadun ja valkuaistäydennyksen vaikutus lypsylehmän ruokinnassa

vokER

Effects of inoculant and formic acid-treated silages and protein supplementation on milk production

vo

Säilörehun käymisasteen ja valkuaistäydennyksen vaikutus maidon tuotantoon

Twelve Ayrshire cows were used to study the effects of and interactions between extent of silage fermentation and level of protein supplementation on silage intake and milk production. Experimental design was a cyclic change-over with six dietary treatments, with two replicate blocks of six cows and four 3-week periods. Dietary treatments in a 2 x 3 factorial arrangement consisted of two wilted silages treated with either a formic acid-based (FA) 5 l/t or a bacterial inoculant additive (I) and three levels of protein supplementation obtained by fish meal (FM) inclusion (0, 60 and 120 g/kg concentrate). Grass silage was given ad libitum and concentrates were offered at a rate of 10 kg/d. Both silages were well-preserved but I-silage was more extensively fermented than FA-silage. Feeding FA-silage decreased diet organic matter digestibility, particularly that of neutral detergent fibre, compared with I-silage. Inclusion of FM increased the digestibility of all dietary constituents. Dry matter (DM) intake of I-silage was lower than that of FA-silage but milk yield was not significantly affected. Restricting silage fermentation increased milk fat content, fat yield and energy corrected milk yield. FM inclusion increased silage DM intake, milk yield, milk protein content and yield. FM120 inclusion increased milk fat yield more with FA-silage than with I-silage, whereas the response in milk protein yield was greater with I-silage. Plasma glucose, plasma urea and milk urea concentrations were lower and blood β-hydroxybutyrate higher in cows given FA-diets than those given I-diets.Tutkimuksessa selvitettiin säilörehun käymisasteen ja väkirehun valkuaistason vaikutusta säilörehun syöntiin, maidon tuotantoon, maidon koostumukseen, rehuannoksen sulavuuteen ja veriarvoihin. Kokeessa oli 12 Ayrshire-lehmää ja kuusi koeruokintaa. Tutkittavina oli kaksi esikuivattua säilörehua, jotka säilöttiin bakteeriympillä (Lactobacillus rhamnosus ja Propionibacterium freudenreichii ssp. shermanii), 5 x 106 pmy/g ruohoa (ymppi) tai AIV 2:lla 5 l/tn (happo) sekä kolme väkirehun valkuaispitoisuutta (raakavalkuaista 129, 169, 211 g/kg ka), jotka valmistettiin korvaamalla kalajauholla 0, 60 ja 120 g/kg kaura-ohra-melassileike-kivennäisseoksesta. Säilörehua annettiin vapaasti ja väkirehua 10 kg/pv. Molemmat säilörehut olivat laadultaan hyviä. Ymppirehu oli huomattavasti enemmän käynyttä kuin happorehu, mitä osoitti suurempi maitohappo- (132 vs 35 g/kg ka) ja pienempi sokeripitoisuus (61 vs 160). Happorehuannoksen orgaanisen aineen, raakavalkuaisen ja neutraalidetergenttikuidun sulavuus oli huonompi kuin ymppirehuannoksen. Kalajauho lisäsi rehuannoksen sulavuutta. Lehmät söivät happorehua enemmän kuin ymppirehua (13.35 vs 12.82 kg ka/pv), mutta maitotuotoksissa ei ollut eroa (33.2 vs 33.5 kg/pv). Energiakorjattu maito- (36.4 vs. 35.4 kg/ pv) ja rasvatuotos (1558 vs 1465 g/pv) olivat happorehulla suuremmat kuin ymppirehulla, sillä happorehulla tuotetun maidon rasvapitoisuus oli suurempi kuin ymppirehulla tuotetun (47.1 vs 44.0 g/kg). Maidon valkuaispitoisuudessa ja -tuotoksessa ei ollut eroa rehujen välillä (33.0 vs 32.5 g/kg ja 1091 vs 1087 g/ pv). Kalajauho lisäsi säilörehun syöntiä, maito- ja valkuaistuotosta sekä maidon valkuaispitoisuutta. Valkuaislisän vaikutus riippui säilörehun käymisasteesta. Runsaan kilon (1.2 kg) kalajauholisä lisäsi rasvatuotosta enemmän happo- kuin ymppirehulla (122 vs 23 g/pv), kun taas valkuaistuotos nousi enemmän ymppirehulla (100 vs 60 g/pv). Happorehulla ruokitun lehmän plasman glukoosi- sekä maidon ja veren ureapitoisuudet olivat pienemmät ja veren β-hydroksivoihappopitoisuus oli suurempi kuin ymppirehulla ruokitun lehmän. Tulokset viittaavat siihen, että optimitäydennys riippuu säilörehun käymisasteesta, mutta lisätutkimuksia vaaditaan säilörehun käymisasteen ja väkirehutäydennyksen välisten yhdysvaikutusten sekä säilörehun kuidun sulatukseen vaikuttavien tekijöiden selvittämiseksi

Effect of spring and autumn silage, protein and concentrate level on milk production

vo

Effects of restriction of silage fermentation with formic acid on milk production

Lypsylehmillä tehdyssä tutkimuksessa verrattiin käymisasteeltaan erilaisia (maitohappo/sokeri -suhde erilainen) säilörehuja. Tavoitteena oli selvittää täydennysrehujen vaikutusmekanismeja ja mahdollisuuksia poistaa säilörehun ominaisuuksiin liittyviä maidontuotantoa rajoittavia ravitsemuksellisia tekijöitä. Täydennysrehuna oli pelkkä vilja-leikeseos tai siihen sisältyi valkuaisrehu (1,8 kg/d rypsirouhetta), pötsissä propionihappoa tuottava väkirehu (mukana 225 g/d propyleeniglykolia) tai molemmat. Lisäksi rehujen vaikutusta pötsikäymiseen selvitettiin erillisessä kokeessa. Säilörehun käymistä säädeltiin käyttämällä säilöntäaineena muurahaishappoa (0, 2, 4 tai 6 l/t puhtaana happona, lyhenteet FA0, FA2, FA4, FA6). Happomäärää lisättäessä sokerin määrä säilörehussa lisääntyi, maitohapon määrä pieneni ja valkuaisen hajoaminen väheni. Koska raaka-aineen kuiva-ainepitoisuus oli melko korkea ja se sisälsi runsaasti sokeria, myös ilman säilöntähappoa tehty rehu oli melko puhtaan maitohappokäymisen vuoksi hyvälaatuista. Rehun käymisastetta kuvaavat sokeri- ja maitohappopitoisuudet muuttuivat säilöntähapon annostustason kasvaessa seuraavasti: sokeri 38, 60, 70 ja 119 g/kg kuiva-ainetta (ka) sekä maitohappo 81, 64, 48 ja 21 g/kg ka. Valkuaisen hajoamista kuvaava ammoniakkitypen osuus oli vastaavasti 84, 51, 60 ja 43 g/kg N. Säilörehun käymisen rajoittaminen lisäsi maitotuotosta käyräviivaisesti. Paras tuotos saavutettiin FA6-rehulla, mutta FA2 oli parempi kuin FA4. Valkuaistuotos puolestaan lisääntyi lineaarisesti rajoitettaessa säilörehun käymistä. Maidon korkean rasvapitoisuuden yhteys säilörehun rajoittuneeseen käymiseen tuli esiin kokeessa. FA0-ruokinnalla todettu korkea rasvapitoisuus oli kuitenkin poikkeava tulos. Maidon valkuaispitoisuus oli suurin FA4-ruokinnalla, mutta erot säilörehujen välillä olivat melko pieniä. Säilörehujen ja väkirehujen välillä todettiin yhdysvaikutuksia. Tämän perusteella täydennysrehujen vaikutus voi vaihdella eli käymisasteeltaan erilaisten säilörehujen ravitsemukselliset puutteet ovat erilaisia. Propyleeniglykoli paransi maitotuotosta rajoittuneesti käyneiden rehujen täydentäjänä. Tulos tukee hypoteesia, jonka mukaan rajoittuneesti käynyttä rehua syötettäessä glukoosi voi olla tuotantoa rajoittava tekijä. Propyleeniglykolin rasvapitoisuutta pienentävä vaikutus oli selvä kaikkia säilörehuja täydennettäessä. Myös valkuaislisä paransi maito- ja valkuaistuotosta säilörehun koostumuksesta riippumatta. Vaikutukset maidon rasva- ja valkuaispitoisuuksiin sen sijaan vaihtelivat eri säilörehuja syötettäessä. Säilörehun käymisen selkeä rajoittaminen suuren happomäärän (FA6) avulla lisäsi lehmien maitotuotosta. Toisaalta myös kohtuullisesti maitohappokäyneellä rehulla (FA2) saatiin hyvä maitotuotos. Tuotantotulosten perusteella käymisasteeltaan erilaisten säilörehujen täydennystarve on erilainen.The study was conducted to evaluate the effects of silage fermentation quality and type of supplementation on milk production. Thirty two Finnish Ayrshire dairy cows were used in a cyclic change-over experiment with four 21-day experimental periods and 4 × 2 × 2 factorial arrangement of treatments. Silage fermentation was modified with formic acid (FA), which was applied at the rates equivalent to 0 (FA0), 2 (FA2), 4 (FA4) or 6 (FA6) litres t-1 grass of pure formic acid (as 100% FA). Dietary treatments consisted of four silages, a protein supplementation (no supplement or rapeseed meal 1.8 kg d-1) and a glucogenic substrate (no supplement or propylene glycol 225 g d-1). Increasing the application rate of FA restricted silage fermentation curvilinearly, as evidenced by higher concentrations of ammonia N and butyric acid in FA4 than FA2 silage. Similarly the use of FA resulted in curvilinear changes in the silage dry matter intake and milk yield. The highest milk and protein yields were achieved with FA6, while the milk yield with FA2 was higher than with FA4. Interactions were observed between silage type and supplementation. Rapeseed meal increased milk yield irrespective of the extent of silage fermentation, but the magnitude of response was variable. Propylene glycol was most beneficial with restrictively fermented silages FA4 and FA6. In conclusion, restriction of silage fermentation with a high rate of formic acid is beneficial in milk production. Interactions between silage composition and concentrate types suggest that the responses to supplementary feeding depend on silage fermentation characteristics.v2006okMuurahaishapon annostelutason, rypsirouheen ja propyleeniglykolin vaikutukset maidontuotantoo

Säilörehun käymisasteen vaikutus maidontuotantoon

vo

Silage digestibility and concentrate supplementation in milk production

vo