Advances in treatment techniques and time/dose schedules in external radiation therapy of brain tumours in childhood

Abstract

Recent advances in radiotherapy techniques seek to improve the therapeutic ratio in childhood brain tumours by adding potentially more effective treatment in ways that will increase tumour control and limit radiation toxicity. Stereotactic irradiation techniques in conjunction with rigid head fixation systems comprising single high-dose delivery ("radiosurgery"), fractionated convergence therapy and three dimensional conformal therapy focus the dose to tumour while sparing surrounding normal tissue. Although these techniques are well established in adults data for childhood central nervous system malignancies are scarce. Preliminary data reveal low acute toxicity and promising results in recurrent tumours as well as in primary treatment. Whether stereotactic radiation therapy with either of the latter techniques will add substantially to disease control and preserve neurologic function remains to be established and should be part of future investigations. The introduction of quality control procedures assures precise radiotherapy of the tumour site, whole brain and craniospinal axis and is a prerequisite to improve survival and to reduce potential adverse effects. Hyperfractionated radiotherapy has the potential of increasing dose to tumour more safely theoretically sparing children some of the late effects while in particular in craniospinal irradiation. Pilot studies revealed excellent tumour control in medulloblastoma with acceptable acute toxicity. The strategy is part of the subsequent HIT '98 trial both for low and high risk patients. In conclusion, there is considerable enthusiasm among all those caring for children with brain tumours to study modifications of radiation delivery that may result in improved treatment. Rapid accrual to an increasing number of cooperative prospective trials is expected to provide the body of data supporting the selection of novel radiation therapy modalities in the future.

Zusammenfassung

Fortschritte auf dem Gebiet der Bestrahlungstechniken streben durch Einführung effektiverer Behandlungen eine Verbesserung des therapeutischen Verhältnisses bei Hirntumoren im Kindesalter an, um die Tumorkontrollrate anzuheben und strahlenbedingte Toxizitäten zu senken. Stereotaktische Bestrahlungstechniken in Verbindung mit rigiden Kopffixierungen schließen Einzeittherapien (,,Radiochirurgie"), fraktionierte Konvergenztherapien und dreidimensionale Konformationstherapien ein und fokussieren die Dosis im Tumor bei gleichzeitiger Schonung von Normalgewebe. Obwohl diese Techniken im Erwachsenenalter etabliert sind, existieren kaum Erfahrungen bei Hirntumoren im Kindesalter. Vorläufige Ergebnisse zeigen jedoch sowohl eine gute Verträglichkeit als auch vielversprechende Ergebnisse bei Rückfall und im Rahmen der Primärtherapie. Ob stereotaktische Bestrahlungstechniken einen wesentlichen Beitrag zur Tumorkontrolle leisten werden, muß jedoch noch bewiesen werden. Sie sollten daher zukünftigen Studien unterliegen. Die Einführung von Qualitätssicherungsprogrammen gewährleistet eine präzise Bestrahlung der erweiterten Tumorregion, des Ganzhirns sowie der kraniospinalen Achse und bildet die Grundvoraussetzung für eine Anhebung der Überlebenszeiten und Reduktion von Spätfolgen. Hyperfraktionierte Strahlenbehandlungen bieten die Möglichkeit, die wirksame Tumordosis anzuheben und gleichzeitig den Kindern einige der Spätfolgen vor allem nach Strahlenbehandlung der kraniospinalen Achse zu ersparen. Pilotstudien zeigten beim Medulloblastom eine akzeptable Akuttoxizität und eine ausgezeichnete Tumorkontrolle. Diese Strategie wurde in die Folgestudie HIT '98 sowohl für Niedrig- als auch Hoch-Risiko Patienten eingeführt. Als Schlußfolgerung gehen die Bestrebungen der beteiligten Disziplinen dahin, Modifikationen der Strahlentherapie zu untersuchen, um die Ergebnisse zu verbessern. Es sollte eine rasche Aufnahme in klinische Studien erfolgen, so daß die Ergebnisse adäquate Entscheidungen bei der Auswahl zukünftiger strahlentherapeutischer Vorgehensweisen ermöglichen.

Key words

childhood - brain tumours - stereotactic radiation therapy - medulloblastoma - hyperfractionation

Schlüsselwörter

Kindesalter - Hirtumoren - stereotaktische Strahlentherapie - Medulloblastom - Hyperfraktionierung