Monitoring skin dose changes during image-guided helical tomotherapy for head and neck cancer patients.

An increase of skin dose during head and neck cancer (HNC) radiotherapy is potentially dangerous. Aim of this study was to quantify skin dose variation and to assess the need of planning adaptation (ART) to counteract it. Planning CTs of 32 patients treated with helical tomotherapy (HT) according to a Simultaneous Integrated Boost (SIB) technique delivering 54/66 Gy in 30 fractions were deformably co-registered to MVCTs taken at fractions 15 and 30; in addition, the first fraction was also considered. The delivered dose-of-the-day was calculated on the corresponding deformed images. Superficial body layers (SL) were considered as a surrogate for skin, considering a layer thickness of 2 mm. Variations of SL DVH (∆SL) during therapy were quantified, focusing on ∆SL95% (i.e., 62.7 Gy). Small changes (within ± 1 cc for ∆SL95%) were seen in 15/32 patients. Only 2 patients experienced ∆SL95% > 1 cc in at least one of the two monitored fractions. Negative ∆SL95% > 1 cc (up to 17 cc) were much more common (15/32 patients). The trend of skin dose changes was mostly detected at the first fraction. Negative changes were correlated with the presence of any overlap between PTV and SL at planning and were explained in terms of how the planning system optimizes the PTV dose coverage near the skin. Acute toxicity was associated with planning DVH and this association was not improved if considering DVHs referring to fractions 15/30. About half of the patients treated with SIB with HT for HNC experienced a skin-sparing effect during therapy; only 6% experienced an increase. Our findings do not support skin-sparing ART, while suggesting the introduction of improved skin-sparing planning techniques. ZWECK: Eine Erhöhung der Hautdosis während der Strahlentherapie von Kopf-Hals-Tumoren (HNC) ist potenziell gefährlich. Das Ziel dieser Studie war es, die Änderung der Hautdosis zu quantifizieren und den Bedarf einer Plananpassung (ART) zu bewerten, um dieser entgegenzuwirken. Planungs-CTs von 32 Patienten, die mittels helikaler Tomotherapie (HT) in einer „Simultaneous Integrated Boost“(SIB)-Technik mit 54/66 Gy bei 30 Fraktionen behandelt wurden, wurden nichtrigide registriert mit MVCTs, die bei Fraktion 15, 30 gefahren wurden; zusätzlich wurde auch die erste Fraktion berücksichtigt. Die verabreichte Tagesdosis wurde auf den entsprechenden deformierten Bildern berechnet. Die äußersten Schichten (SL) wurden als Ersatz für die Haut angesehen, mit einer Schichtdicke von 2 mm. Änderungen der SL-DVH (∆SL) während der Therapie wurden quantifiziert, mit einem Fokus auf ∆SL95 % (d. h. 62,7 Gy). Kleine Änderungen (innerhalb ± 1 cc für ∆SL95 %) ergaben sich bei 15 von 32 Patienten. Bei nur 2 Patienten wurde ein ∆SL95 % > 1 cc in mindestens einer der beiden überwachten Fraktionen beobachtet. Negative ∆SL95 % > 1 cc (bis zu 17 cc) waren weit häufiger (15 von 32). Der Trend von Hautdosisänderungen wurde zumeist bei der ersten Fraktion festgestellt. Negative Änderungen korrelierten mit der Anwesenheit einer Überlappung von PTV und SL bei der Planung und wurden dahingehend erklärt, wie das Planungssystem die PTV-Dosisabdeckung in der Nähe der Haut optimiert. Eine akute Toxizität war auf das Planungs-DVH zurückzuführen; dies wurde unter Berücksichtigung von DVH bei Fraktion 15 bzw. 30 nicht verbessert. Bei etwa der Hälfte der Patienten, die in SIB-Technik mittels HT für HNC behandelt wurden, ergab sich eine Hautschonung während der Therapie; nur 6 % erfuhren einen Anstieg. Unsere Erkenntnisse unterstützen keine hautschonende Plananpassung (ART), schlagen jedoch die Einführung verbesserter hautschonender Planungstechniken vor.