In-beam positron emission tomography (in-beam PET) is currently the only method for an in-situ monitoring of highly tumor-conformed charged hadron therapy. In such therapy, the clinical effect of deviations from treatment planning is highly minimized by implementing safety margins around the tumor and selecting proper beam portals. Nevertheless, in-beam PET is able to detect eventual, undesirable range deviations and anatomical modifications during fractionated irradiation, to verify the accuracy of the beam portal delivered and to provide the radiotherapist with an estimation of the difference in dosage if the treatment delivered differs from the planned one. In a first study within this work, a set of simulation and fully-3D reconstruction routines shows that minimizing the opening angle of a cylindrical camera is determinant for an optimum quality of the in-beam PET images. The study yields two favorite detector geometries: a closed ring or a dual-head tomograph with narrow gaps. The implementation of either detector geometry onto an isocentric, ion beam delivery (gantry) is feasible by mounting the PET scanner at the beam nozzle. The implementation of an in-beam PET scanner with the mentioned detector geometries at therapeutic sites with a fixed, horizontal beam line is also feasible. Nevertheless, knowing that previous in-beam PET research in Berkeley was abandoned due to detector activation (Bismuth Germanate, BGO), arising most probably from passive beam shaping contaminations, the proposed detector configurations had to be tested in-beam. For that, BGO was substituted with a state-of-the-art scintillator (lutetium oxyorthosilicate, LSO) and two position sensitive detectors were built. Each detector contains 32 pixels, consisting of LSO finger-like crystals coupled to avalanche photodiode arrays (APDA). In order to readout the two detectors operated in coincidence, either in standalone mode or at the GSI medical beam line, a multi-channel, zero-suppressing free, list mode data acquisition system was built.The APDA were chosen for scintillation detection instead of photomultiplier tubes (PMT) due to their higher compactness and magnetic field resistance. A magnetic field resistant detector is necessary if the in-beam PET scanner is operated close to the last beam bending magnet, due to its fringe magnetic field. This is the case at the isocentric, ion beam delivery planned for the dedicated, heavy ion hospital facility under construction in Heidelberg, Germany. In-beam imaging with the LSO/APDA detectors positioned at small target angles, both upbeam and downbeam from the target, was successful. This proves that the detectors provide a solution for the proposed next-generation, improved in-beam PET scanners. Further confirming this result are germanium-detector-based, spectroscopic gamma-ray measurements: no scintillator activation is observed in patient irradiation conditions. Although a closed ring or a dual-head tomograph with narrow gaps is expected to provide improved in-beam PET images, low count rates in in-beam PET represent a second problem to image quality. More importantly, new accelerator developments will further enhance this problem to the point of making impossible in-beam PET data taking if the present acquisition system is used. For these reasons, two random-suppression methods allowing to collect in-beam PET events even during particle extraction were tested. Image counts raised almost twofold. This proves that the methods and associated data acquisition technique provide a solution for next-generation, in-beam positron emission tomographs installed at synchrotron or cyclotron radiotherapy facilities.

Thesis (M.Sc. (Res.))--University of Wollongong, 2009. / Typescript. Includes bibliographical references: leaf 69-71.

Thesis (Ph.D)--Mechanical Engineering, Georgia Institute of Technology, 2010. / Committee Chair: Farzad Rahnema; Committee Co-Chair: Eric Elder; Committee Member: C.-K. Chris Wang; Committee Member: Rebecca Howell; Committee Member: Sang Cho. Part of the SMARTech Electronic Thesis and Dissertation Collection.

published_or_final_version / Nursing Studies / Master / Master of Nursing in Advanced Practice

Κλινικά προσδιορισμένες σχέσεις Δόσης –Απόκρισης για τη στένωση του οισοφάγου από ακτινοθεραπεία κεφαλής και τραχήλου Σκοπός Ο σκοπός αυτής της μελέτης είναι ο προσδιορισμός των παραμέτρων δόσης απόκρισης του μοντέλου σχετικής σειριακότητας αναφορικά με το κλινικό αποτέλεσμα της στένωσης του οισοφάγου μετά από ακτινοθεραπεία κεφαλής και τραχήλου. Αυτό επιτυγχάνεται με τη συσχέτιση των ξεχωριστών τρισδιάστατων κατανομών δόσης των ασθενών με τα αντίστοιχα μετακτινικά αποτελέσματα από την κλινική παρακολούθηση. Υλικά και μέθοδοι Αυτή η μελέτη είναι βασισμένη σε 72 ασθενείς που υποβλήθηκαν σε ακτινοθεραπεία για καρκίνο κεφαλής και τραχήλου στο νοσοκομείο Καρολίνσκα της Στοκχόλμη Σουηδίας. Η ανάλυση έγινε για τις περιόδους 1991-2000 και 2001-2005, λόγω των διαφορετικών τεχνικών ακτινοβόλησης που χρησιμοποιήθηκαν. Για κάθε ασθενή υπολογίσθηκαν οι τρισδιάστατες κατανομές δόσης των ανώτερων 5εκ. του οισοφάγου και ήταν διαθέσιμα τα κλινικά αποτελέσματά της θεραπείας. Για να εκτιμηθεί η εμφάνισή της προκαλούμενης από ακτινοβολία στένωσης του οισοφάγου, χρησιμοποιήθηκαν κλινικά συμπτώματά και ακτινολογικά ευρήματα. H διάγνωση της στένωσης έγινε 1-60 μήνες μετά την ακτινοθεραπεία. 33 ασθενείς ανέπτυξαν στένωση του οισοφάγου ενώ 39 ασθενείς δεν εκδήλωσαν κανένα σύμπτωμα. Τα δεδομένα χρησιμοποιήθηκαν σε μια διαδικασία προσαρμογής μέγιστης πιθανοφάνειας (maximum likelihood fitting) ώστε να υπολογιστούν οι βέλτιστες τιμές των παράμετρων που χρησιμοποιούνται από το μοντέλο σχετικής σειριακότητας. Αποτελέσματα Για την περίοδο 1991-2000, η μέση και η μέγιστη τιμή της δόσης είναι 49.9 και 61.2Gy, αντίστοιχα για την ομάδα ασθενών με στένωση, ενώ για την ομάδα έλεγχου οι αντίστοιχες τιμές είναι 46.3 και 64.8Gy. Για την περίοδο 2001-2005 αυτές οι τιμές είναι 49.8 και 61.4Gy για την ομάδα ασθενών με στένωση, ενώ για την ομάδα έλεγχου είναι 20.6 και 46.1Gy, αντίστοιχα. Για την περίοδο 2001-2005 οι βέλτιστες εκτιμήσεις των παραμέτρων δόσης απόκρισης είναι D50=62.3 Gy (52.4-87.3 Gy), γ = 1.14 (0.74-2.28) και s = 0.11 (0.01-0.33). Επίσης, βρέθηκε στατιστικά σημαντική θετική συσχέτηση των στενώσεων που προκαλούνται από την ακτινοβολία με τη βιολογικά ομοιόμορφη δόση στα 50 Gy (odds ratio (OR) = 13.0 με 95% διάστημα εμπιστοσύνης (confidence interval, CI) = 2.9-58.6). Επιπλέον, το μοντέλο σχετικής σειριακότητας φαίνεται να διαφοροποιεί καλά τις ομάδες ασθενών με και χωρίς στένωση, καθώς σύμφωνα με την ανάλυση η περιοχή κάτω από της καμπύλη ROC είναι ίση με 0.92. Συμπεράσματα Βρέθηκε ότι οι στενώσεις που προκαλούνται από ακτινοβολία έχουν ισχυρή συσχέτηση με τον όγκο (χαμηλή σχετική σειριακότητα). Σημαντικά μεγαλύτερες μέσες και μέγιστες τιμές δόσεων χαρακτηρίζουν την ομάδα των ασθενών με στένωση σε σχέση με την ομάδα των ασθενών χωρίς στένωση. Οστοσο τα δεδομένα δείχνουν οτι ισως υπάρχουν και αλλες παράμετροι εκτώς απο τη δόση που συμβάλουν στην ανάπτυξη της στένωσης του οισοφάγου μέτα την ακτινοθεραπεία κεφαλής τραχήλου. / Dose-Response Parameters of Stricture in the Proximal Esophagus from Head & Neck Radiotherapy Purpose The purpose of this work is to determine the dose-response parameters of the relative seriality model regarding the clinical endpoint of esophageal stricture after head & neck radiotherapy. This is accomplished by associating the individual 3-dimensional dose distributions of the patients with the clinical follow-up findings. Material and Methods This study is based on 72 patients who received radiation treatment for head & neck cancer at Karolinska Hospital, Stockholm, Sweden. The analysis was conducted for the periods 1991-2000 and 2001-2005 because of the different irradiation techniques used. For each patient the 3D dose distribution delivered to the upper 5 cm of the esophagus (proximal esophagus) and the clinical treatment outcome were available. Clinical symptoms and radiological findings were used to assess the manifestation of radiation induced esophageal strictures. Stricture was diagnosed 1–60 months after radiotherapy. 33 patients developed esophageal stricture and 39 were symptom free. These data were introduced into a maximum likelihood fitting to calculate the best estimates of the parameters used by the relative seriality model. Results For the period 1991-2000, the mean and maximum doses are 49.9 and 61.2 Gy, respectively for the group of patients with stricture, whereas they are 46.3 and 64.8 Gy, respectively for the control group. For the period 2001-2005 these values are 49.8 and 61.4 Gy, respectively for the group of patients with stricture, whereas they are 20.6 and 46.1 Gy, respectively for the control group. For the period 2001-2005 the best estimates of the dose-response parameters are D50=62.3 Gy (52.4-87.3 Gy),  = 1.14 (0.74-2.28) and s = 0.11 (0.01-0.33). A statistically significant positive association of radiation induced esophageal stricture with the biologically effective uniform dose (cutoff at 50 Gy) was found (odds ratio (OR) = 13.0 with 95% confidence interval (CI) of 2.9-58.6). Furthermore, the relative seriality model seems to differentiate well the patient groups with and without stricture since in a ROC analysis it gives the area under the ROC curve = 0.92. Conclusions Radiation induced strictures were found to have a strong volume dependence (low relative seriality). Significantly larger mean and maximum doses characterize the group of patients with stricture compared to the group of patients without stricture. However, data indicate that there may be other factors, except from dose, that contribute to the development of oesophageal stricture after the radiation therapy.

- / The basic aim was to briefly present a method for implementing an effective IVD program i.e., a program which would produce the maximum results in the minimum time with the minimum effort. In this work the response of a commercially available diode dosimetry system was studied for two energy qualities, 6MV and 15 MV. Diodes were calibrated against ionization chambers. Signal stability post-irradiation, intrinsic precision, linearity of response with dose and dose decrease under the diode were studied. For each beam energy the response of the diode relative to the given dose as measured by an ionization chamber was evaluated. Diode was calibrated for every energy to give entrance dose, exit dose and eventually the midline dose. Entrance and exit correction factors for field size, tray, source to skin distance, angle and wedge were determined. It was found that diode response i.e. diode reading per cGy of given dose varies significantly with treatment beam set-up. Finally the effects of dose rate, temperature and accumulated dose on the diode’s response were studied.

Σκοπός της μελέτης: Ο σκοπός της μελέτης ήταν η διερεύνηση του θεραπευτικού αποτελέσματος και της ασφάλειας του συνδυασμού ακτινοθεραπείας και ιβανδρονικού οξέος, σε ασθενείς με οστικές μεταστάσεις από συμπαγείς όγκους. Το θεραπευτικό αποτέλεσμα διερευνήθηκε τόσο για το σύνολο των ασθενών, όσο και ξεχωριστά για τους ασθενείς με λυτικές, μικτές και σκληρυντικές οστικές μεταστάσεις. Παράλληλα, επιχειρήθηκε ο συσχετισμός της κλινικής ανταπόκρισης των ασθενών με την μέτρηση της μέσης οστικής πυκνότητας των οστικών βλαβών με αξονικό τομογράφο (ΑΤ). Η επανοστεοποίηση διερευνήθηκε και με Μαγνητικό Τομογράφο. Ασθενείς και μέθοδος: 52 ασθενείς (33 άντρες, 19 γυναίκες, μέσης ηλικίας 68.3 έτη) με οστικές μεταστάσεις από διάφορους ιστολογικά επιβεβαιωμένους συμπαγείς όγκους, υποβλήθηκαν σε εξωτερική ακτινοθεραπεία, από τον Νοέμβριο του 2003 μέχρι τον Ιούνιο του 2005. Η συνολική δόση κυμαινότανε από 30 έως 40 Gy και η ημερήσια δόση από 1.8 έως 2.0 Gy. Κατά την πρώτη ημέρα της ακτινοθεραπείας οι ασθενείς υποβάλλονταν και σε ενδοφλέβια έγχυση με 6mg ιβανδρονικό οξύ. Η χορήγηση διαρκούσε μια ώρα και επαναλαμβανόταν κάθε 4 εβδομάδες, με μέγιστο αριθμό χορηγήσεων τις 10. Όλοι οι ασθενείς υποβάλλονταν σε κλινική και ακτινολογική αξιολόγηση με ΑΤ κατά την πρώτη ημέρα της συνδυασμένης θεραπείας και τρείς, έξι και δέκα μήνες μετά. Η αξιολόγηση της κλινικής ανταπόκρισης ελάμβανε χώρα με την καταγραφή της κλίμακας πόνου (0-10), της ποιότητας ζωής (ερωτηματολόγιο EORTC-QΟL- κλίμακα φυσικής λειτουργικότητας, 0-100), της φυσικής κατάστασης (Karnofsky Performance Status index, 0-100), της κατανάλωσης αναλγητικών, όπως και της συχνότητας επανάληψης της ακτινοθεραπείας, εμφάνισης παθολογικών καταγμάτων και συνδρόμου συμπίεσης νωτιαίου μυελού. Η ακτινολογική αξιολόγηση με ΑΤ περιλάμβανε την μέτρηση της μέσης οστικής πυκνότητας σε κάθε οστική βλάβη, αλλά και κατηγοριοποίηση των οστικών βλαβών σε 3 τύπους: λυτικού, μικτού και σκληρυντικού. Μια οστική μετάσταση χαρακτηριζόταν ως λυτική όταν επικρατούσε η οστεολυτική δραστηριότητα και σκληρυντική όταν επικρατούσε η οστεοβλαστική δραστηριότητα. Σε περιπτώσεις όπου καμία από τις δύο δραστηριότητες δεν επικρατούσε, η βλάβη χαρακτηριζόταν ως μικτού τύπου. Επτά ασθενείς διερευνήθηκαν περαιτέρω με Μαγνητικό Τομογράφο, προ της θεραπείας και τρείς μήνες μετά. Αποτελέσματα: 52 ασθενείς αξιολογήθηκαν κατά το χρονικό σημείο των τριών μηνών, 34 στους έξι μήνες και 30 στους δέκα. Ο μέσος όρος κλίμακας πόνου του συνόλου των ασθενών μειώθηκε από τις 6.3 στις 0.5 μονάδες στους 10 μήνες παρακολούθησης (p<0.001). Στο ίδιο χρονικό σημείο 23/30 ασθενείς, ή ποσοστό 76.7% ανάφεραν ολική ανταπόκριση πόνου (κλίμακα πόνου 0). Ο μέσος όρος ποιότητας ζωής κατά την αρχική αξιολόγηση έφθανε μόλις τις 40.9 μονάδες, ενώ μετά από δέκα μήνες παρακολούθησης ο μέσος όρος ανήλθε στις 88.5 μονάδες (p<0.001). Σημαντική βελτίωση καταγράφηκε και για τη φυσική κατάσταση των ασθενών, αφού δέκα μήνες μετά την έναρξη της συνδυασμένης θεραπείας παρατηρήθηκε αύξηση κατά 23.3 μονάδες (p<0.001). Κατά την έναρξη της συνδυασμένης θεραπείας, 84.6% των ασθενών ήταν υπό αναλγητική αγωγή με οπιοειδή. Το ποσοστό αυτό μειώθηκε στο 10% κατά την αξιολόγηση των δέκα μηνών (p<0.001). Εκτός από τη μείωση της ποσοστιαίας κατανάλωσης οπιοειδών αναλγητικών, σημαντική ήταν και η μείωση στην ημερήσια κατανάλωση. Κατά την αξιολόγηση των δέκα μηνών, η μέση οστική πυκνότητα αυξήθηκε κατά 73.2% (p<0.001) (συγκριτικά με τις μετρήσεις προ της έναρξης της θεραπείας). Η αξιολόγηση των οστικών βλαβών με Μαγνητικό Τομογράφο τρείς μήνες μετά την έναρξη της συνδυασμένης θεραπείας, ανέδειξε μείωση στην ενίσχυση σήματος σε Τ1 TSE ακολουθίες, η οποία ήταν πιο έντονη μετά από έγχυση παραμαγνητικής ουσίας. Πιο συγκεκριμένα, προ της θεραπείας η ποσοστιαία ενίσχυση σήματος με παραμαγνητική ουσία έφθανε το 60%, ενώ τρείς μήνες μετά περιορίστηκε στο 15%. Η κατηγοριοποίηση των ασθενών σύμφωνα με τον τύπο των οστικών μεταστάσεων κατά την αρχική αξιολόγηση, έδειξε πως οι ασθενείς των οποίων οι οστικές βλάβες χαρακτηρίζονταν από λυτική δραστηριότητα (λυτικού τύπου), είχαν τον υψηλότερο μέσο όρο οστικού πόνου (8.1 μονάδες) και το χαμηλότερο μέσο όρο ποιότητας ζωής (29.7 μονάδες) και φυσικής κατάστασης (60.9 μονάδες). Η ομάδα αυτή είχε και την υψηλότερη ποσοστιαία και ημερήσια κατανάλωση οπιοειδών αναλγητικών. Το αντίθετο παρατηρήθηκε για την ομάδα των ασθενών με σκληρυντικού τύπου οστικές μεταστάσεις, οι οποίοι είχαν το μικρότερο αρχικό μέσο όρο οστικού πόνου (4.4 μονάδες) και την υψηλότερη βαθμολογία ποιότητας ζωής (52.5 μονάδες) και φυσικής κατάστασης (69.3 μονάδες). Οι ασθενείς με σκληρυντικού τύπου οστικές βλάβες είχαν επίσης την χαμηλότερη ποσοστιαία και ημερήσια κατανάλωση οπιοειδών αναλγητικών. Οι ασθενείς με μικτού τύπου οστικές μεταστάσεις είχαν ενδιάμεσο μέσο όρο αποτελεσμάτων αξιολόγησης. Η ομάδα των ασθενών με λυτικού τύπου οστικές μεταστάσεις είχαν επίσης το χαμηλότερο μέσο όρο οστικής πυκνότητας και οι ασθενείς με σκληρυντικού τύπου βλάβες τον υψηλότερο. Οι διαφορές μεταξύ των τριών ομάδων κατά την αρχική αξιολόγηση ήταν στατιστικά σημαντικές για όλες τις παραμέτρους που εκτιμήθηκαν. Οι διαφορές αυτές εξομαλύνθηκαν (δηλ. έπαψαν να είναι στατιστικά σημαντικές), από το χρονικό σημείο των τριών μηνών και μετά. Το μεγαλύτερο θεραπευτικό όφελος παρατηρήθηκε για τους ασθενείς με λυτικού τύπου οστικές μεταστάσεις, αφού δέκα μήνες μετά την έναρξη της θεραπείας σημειώθηκε μείωση στην κλίμακα πόνου κατά 7.6 μονάδες (p<0.001). Κατά το ίδιο χρονικό σημείο, παρατηρήθηκε σημαντικού βαθμού βελτίωση στην ποιότητα ζωής αλλά και φυσική κατάσταση, παραμέτρους για τις οποίες καταγράφηκε αύξηση κατά 57.8 και 24.1 μονάδες αντίστοιχα (p<0.001). Σε σχέση με τη μέτρηση προ της έναρξης της θεραπείας, η μέση οστική πυκνότητα αυξήθηκε κατά 186% 10 μήνες μετά (p<0.001). Το ποσοστό αυτό ήταν και το υψηλότερο των τριών ομάδων. Το μικρότερο θεραπευτικό όφελος (συγκριτικά πάντα με την αρχική αξιολόγηση) παρατηρήθηκε για τους ασθενείς με σκληρυντικού τύπου οστικές μεταστάσεις. Στους δέκα μήνες το θεραπευτικό αποτέλεσμα για τις τρείς ομάδες ήταν ισάξιο, αφού ο μέσος όρος των κλινικών παραμέτρων που αξιολογήθηκαν ήταν συγκρίσιμος. Η διερεύνηση των συσχετίσεων μεταξύ των παραμέτρων που διερευνήθηκαν με την δοκιμασία Spearman ανέδειξε ενδιαφέροντα αποτελέσματα. Κατά την αρχική αξιολόγηση η συσχέτιση μεταξύ του οστικού πόνου και της οστικής πυκνότητας ήταν αρνητική και στατιστικά σημαντική (Rs=-0.43). Επίσης ο οστικός πόνος ήταν ο κύριος παράγοντας που επηρέαζε την ποιότητα ζωής και την φυσική κατάσταση αρνητικά (Rs= -0.78 και Rs= -0.38 αντίστοιχα, p<0.05). Κατά τις αξιολογήσεις των τριών, έξι και δέκα μηνών η συσχέτιση μεταξύ του πόνου, φυσικής κατάστασης και ποιότητας ζωής δεν ήταν στατιστικά σημαντική. Κατά τη διάρκεια της μελέτης δεν υπήρξε οποιαδήποτε επανάληψη ακτινοθεραπείας λόγω υποτροπής πόνου. Καταγράφηκε ένα παθολογικό κάταγμα και ένα επεισόδιο συμπίεσης νωτιαίου μυελού. Επίσης, δεν παρατηρήθηκε οποιαδήποτε σοβαρή τοξικότητα. Συμπεράσματα: Ο συνδυασμός της ακτινοθεραπείας και ιβανδρονικού οξέος βρέθηκε να είναι αποτελεσματικός και ασφαλής για την αντιμετώπιση επώδυνων οστικών μεταστάσεων από διάφορους συμπαγείς όγκους. Παρατηρήθηκε αξιόλογη ύφεση του άλγους, αλλά και βελτίωση στην ποιότητα ζωής και φυσική κατάσταση για το σύνολο των ασθενών. Τη μεγαλύτερη κλινική και ακτινολογική ανταπόκριση είχε η ομάδα των ασθενών με λυτικού τύπου οστικές μεταστάσεις. Η ομάδα αυτή είχε τον υψηλότερο αρχικό μέσο όρο οστικού πόνου και τον χαμηλότερο αρχικό μέσο όρο ποιότητας ζωής και φυσικής κατάστασης. Οι συσχετίσεις μεταξύ των παραμέτρων που διερευνήθηκαν ανέδειξαν ενδιαφέροντα και σημαντικά αποτελέσματα, με κυριότερη τη συσχέτιση μεταξύ πόνου και οστικής πυκνότητας. Η συσχέτιση αυτή ήταν στατιστικά σημαντική, αρνητική και ισχυρή. Η συνέργια μεταξύ της ακτινοθεραπείας και του ιβανδρονικού οξέως επέφερε αυξημένη επανοστεοποίηση, που είχε σαν αποτέλεσμα τη μερική ή πλήρη ύφεση του πόνου και τη βελτίωση της κλινικής εικόνας των ασθενών. Τέλος, η ακτινολογική αξιολόγηση με ΑΤ έδωσε την δυνατότητα της αντικειμενικής παρακολούθησης του θεραπευτικού αποτελέσματος και της κλινικής ανταπόκρισης. Η κατηγοριοποίηση των ασθενών με βάση ακτινολογικά κριτήρια έδωσε τη δυνατότητα της μελέτης των διαφορών μεταξύ ασθενών με διαφορετικού τύπου οστικές μεταστάσεις (όσον αφορά τις παράμερους που διερευνήθηκαν), αλλά και τη διερεύνηση των τυχών διαφορών στην ανταπόκριση στη θεραπεία. / Purpose: The purpose of the study was to investigate the effectiveness and safety of the combination of radiotherapy and ibandronate in managing bone metastases form solid tumours. The therapeutic outcome was studied for the total number of patients taking part in the study, as well as for patients with different types of bone metastases: lytic, mixed and sclerotic. The changes in bone density in the metastatic bone lesions were followed by computed tomography (CT). The correlation between bone density and the clinical parameters evaluated in the study was also investigated. Reossification was investigated by using Magnetic resonance imaging (MRI) as well. Patients and methods: 52 patients (33 males, 19 females, mean age 68.3 years) with bone metastases from a variety of solid tumors were involved in the study. All patients underwent radiotherapy, receiving a total dose ranging between 30 to 40 Gy, with a daily fractionation of 1.8 to 2.0 Gy. On the first day of radiotherapy patients received an intravenous infusion of 6mg ibandronate. Each infusion lasted for 1 hour and was repeated monthly for up to a total of 10 cycles. Patients underwent both clinical and radiological evaluations on the first day of radiotherapy and 3, 6 and 10 months post the onset of treatment. Clinical status was assessed by bone pain (pain scale rated from 0 to 10), quality of life (EORTC QOL-Physical functioning, 0-100), and performance status (Karnofsky performance status index, 0-100). Analgesic use was also recorded in detail and opioid consumption transformed in daily oral morphine equivalents. Retreatments and incidences of pathological fractures and spinal cord compression were also recorded. Patients undergoing such events were excluded from the study. The radiological evaluation was carried out by using CT and the bone density of each metastatic bone lesion was measured in Hounsfield units. CT was also used to separate patients into three groups on the basis of the type of their bone metastases. A bone metastasis was characterized as “Lytic” when osteolysis was predominant and “sclerotic” when osteoblastic activity was mainly evident. In cases were none of the above activities was predominant, the lesion was characterized as “mixed” type. Seven patients were also evaluated by using MRI. This was done prior to therapy and 3 moths later. Results: 52 patients were evaluated at the time point of 3 months, 34 at 6 months and 30 at 10 months. The mean pain score at baseline was 6.3 points, being reduced to 0.5 points after 10 months of follow up (p<0.001). At the same time point 23/30 patients (76.7%) experienced a complete pain response (pain score zero). The mean baseline score for quality of life was 40.9 points, reaching 88.5 points at the end of the study (p<0.001). Significant improvement was also recorded for performance status, since the mean Karnofsky performance status score increased by 23.3 points, 10 months post the baseline evaluation (p<0.001). Considerable reduction was also noted for opioid consumption, both in the percentage and mean daily oral morphine equivalents. At 10 months of follow up mean bone density increased by 73.2%, as compared to the baseline evaluation (p<0.001). The MRI evaluation at baseline revealed a low signal in T1 TSE sequences, and enhancement after administration of paramagnetic contrast agent. 3 months after the onset of therapy, T1 TSE signal intensities (with paramagnetic contrast agent) were significantly lower than the corresponding baseline signal intensity values (p<0.01). At the baseline evaluation the patients with Lytic bone lesions had the highest baseline mean bone pain with 8.1 points, the lowest mean quality of life (29.7 points) and the lowest mean performance status with 60.9 points. This group also had the highest percentage and mean daily oral morphine equivalent consumption. On the contrary, the sclerotic group had the least mean bone pain with 4.4 points, the highest mean score for quality of life with 52.5 points, and the highest mean score for performance status with 69.3 points. These patients also had the lowest percentage and mean daily opioid consumption. The group of patients with mixed type bone lesions had intermediate mean assessment values. Mean baseline bone density was the least for the lytic group and the highest for the sclerotic group. For all the evaluated parameters, the differences between the 3 groups at the baseline evaluation were statistically significant. From the evaluation at 3 months and onwards the differences were levelled out (were not statistically significant). The highest clinical response was noted for the lytic group, since at 10 months of follow up the mean bone pain was reduced by 7.6 points as compared to the baseline evaluation (p<0.001). At the same time point significant improvements were also noted for quality of life and performance status, since as compared to the baseline evaluation the mean scores increased by 57.8 and 24.1 points respectively (p<0.001). After 10 months of follow up bone density increased by 186%. This was the highest increase out of the 3 groups. Even though the therapeutic response at 10 months was highest for the lytic group (as compared to the baseline assessments), the overall therapeutic outcome for the 3 groups was equal, since at the end of the study the mean values of the clinical assessments were comparable. The spearman correlation test revealed important associations between the evaluated parameters. At baseline bone pain had a negative, strong and statistically significant correlation with bone density (Rs = -0.43). Bone pain was the main factor influencing quality of life and performance status (Rs = -0.78 and Rs = -0.38 respectively, p<0.05). At the evaluations of 3, 6 and 10 months the correlations between bone pain, performance status and quality of life were not statistically significant. During the 10 months of follow up there was no retreatment due to pain relapse. One pathological fracture and 1 spinal cord compression were recorded. No major toxicity was noted. Conclusions: The combination of radiotherapy and ibandronate for the management of bone metastases, turned out to be effective and safe. The effectiveness was manifested through clinical and radiological parameters. The reduction in bone pain was significant, as well as the improvements in quality of life and performance status of patients. The highest therapeutic response was noted for the lytic group, since out of the 3 groups this group had the highest mean baseline pain, and the lowest baseline mean scores for quality of life and performance status. The correlations between the evaluated parameters were interesting and revealed a strong and negative association between bone pain and bone density. The synergy between radiotherapy and ibandronate resulted in accelerated reossification that brought about an improvement in the clinical parameters that were assessed. CT enabled us to follow the therapeutic response and investigate the differences in the parameters evaluated between the patients with different types of bone metastases. The therapeutic response of each group was investigated separately.

Targeted radionuclide therapy (TRT) holds great promise for the treatment of cancer. In TRT, radioactive nuclides are delivered specifically to tumours by molecules that recognise and bind to structures overexpressed by, or specific to, cancer cells. Human epidermal growth factor receptor like protein 2 (HER-2) is an oncogene product overexpressed in e.g. urological, breast, or ovarian cancers that have been correlated to poor prognosis and resistance to hormonal therapy. There is also evidence that tumour cells retain their HER-2 overexpression in metastases. Trastuzumab and pertuzumab are two humanised monoclonal antibodies targeting different parts of HER-2. This thesis describes the radiolabelling of these antibodies for use in TRT and diagnostics. The thesis also investigates possible methods for modifying uptake and retention of radioactivity delivered with antibodies binding to HER-2. Modification of the cellular retention of 125I by using polyhedral boron anion based linker molecules (DABI and NBI) is investigated, and it is shown that linking 125I to trastuzumab using DABI increases cellular accumulation of radioactivity by 33%. It is also shown that trastuzumab can be efficiently coupled to the positron emitter 76Br by using NBI. Furthermore, it is shown that cellular uptake of 125I can be modified by stimulating EGFR (HER-1) with EGF. When labelled with the alpha emitter 211At, trastuzumab could specifically kill cells in vitro. This cell killing effect could be prevented by saturating the receptors of the target cells with non-radiolabelled trastuzumab. Pertuzumab was radiolabelled with the low energy beta emitter 177Lu without losing affinity or immunocompetence. [177Lu]pertuzumab was specific to HER-2 in vitro and in vivo. This targeting conjugate was shown to increase median time to tumour progression in mice bearing xenografts of the radioresistant SKOV-3 cell line. In conclusion, antibodies against HER-2, especially pertuzumab radiolabelled with 177Lu, show promise as TRT agents.

Idag ges strålbehandling som bot mot många olika cancerformer i hela världen. För en patient som ska genomgå, genomgår eller har genomgått en strålbehandling uppstår många tankar, känslor, smärtor och andra upplevelser som sjuksköterskan behöver känna till för att kunna bistå patienten. Strålbehandlingen ger många biverkningar som i värsta fall kan bli bestående livet ut. Syftet: Syftet med litteraturstudien var att beskriva patienters upplevelser i samband med strålbehandling. Metod: Studien genomfördes som en allmän litteraturstudie. Nio vetenskapliga artiklar med i huvudsak kvalitativ ansats valdes ut och analyserades efter en kvalitativ innehållsanalys. Resultat: Analysen resulterade i en process: före, under och efter strålbehandlingen, detta ledde till fem huvudkategorier, Rädd för att livet inte skall bli sig likt igen, Ensamhet i mörkret, Kraft att fortsätta kämpa, En känsla av skam, Bättre rustad inför framtidens utmaningar. Diskussion: Familj och närstående visade sig vara viktig för patienterna, även sjukvårdspersonal upplevdes som en trygghet i samband med behandlingen. Patienter upplever osäkerhet, maktlöshet och lidande inför behandlingen. Sjuksköterskan bör bidra till att patientens önskemål och omvårdnadsbehov blir tillgodosedda för att göra behandlingen så skonsam som möjligt. För att få ökad kunskap och förståelse för dessa patienters upplevelse av strålbehandling är fortsatt forskning inom detta område önskvärt. / Today, radiotherapy is given as cures for many different cancers worldwide. For a patient about to undergo, is undergoing or has undergone a radiation occurs many thoughts, feelings, pains and other experiences that the nurse should have knowledge of in order to assist the patients. The treatment brings many side-effects that are at worst likely, to continue throughout their lives. Aim: The aim of literature review was to describe patient experiences in connection with radiation therapy. Method: The review was conducted as a general literature review. Nine scientific articles with a qualitative approach were selected and analyzed by qualitative content analysis. Results: The analysis resulted in a process: before, during and after radiotherapy, this led to four main categories. Fear that life is not to be the same again, Loneliness during a bothersome time, Strive to continue to struggle, An expectation that life should be the same again. Discussion: Family and relatives proved to be important for patients health professionals also perceived as a security during the treatment. Patients experience insecurity, powerlessness and suffering about the treatment. The nurse should support the patient consider his or her wishes and needs in order to make the treatment as gentle as possible. In order to reach greater knowledge and understanding of these patients and their treatment continuing research in this area is desirable.

No description available.