A Monte Carlo-based procedure for independent monitor unit calculation in IMRT treatment plans.

Intensity-modulated radiotherapy (IMRT) treatment plan verification by comparison with measured data requires having access to the linear accelerator and is time consuming. In this paper, we propose a method for monitor unit (MU) calculation and plan comparison for step and shoot IMRT based on the Monte Carlo code EGSnrc/BEAMnrc. The beamlets of an IMRT treatment plan are individually simulated using Monte Carlo and converted into absorbed dose to water per MU. The dose of the whole treatment can be expressed through a linear matrix equation of the MU and dose per MU of every beamlet. Due to the positivity of the absorbed dose and MU values, this equation is solved for the MU values using a non-negative least-squares fit optimization algorithm (NNLS). The Monte Carlo plan is formed by multiplying the Monte Carlo absorbed dose to water per MU with the Monte Carlo/NNLS MU. Several treatment plan localizations calculated with a commercial treatment planning system (TPS) are compared with the proposed method for validation. The Monte Carlo/NNLS MUs are close to the ones calculated by the TPS and lead to a treatment dose distribution which is clinically equivalent to the one calculated by the TPS. This procedure can be used as an IMRT QA and further development could allow this technique to be used for other radiotherapy techniques like tomotherapy or volumetric modulated arc therapy.

Increased tender point counts before and after total hip arthroplasty are associated with poorer outcomes but are not individually predictive.

In a prospective study, total hip arthroplasty (THA) patients were assessed preoperatively and postoperatively (n = 95) to determine if tender points (TPs) are associated with poor THA outcomes. Patients with high follow-up TP counts had higher visual analog scale (VAS) for pain and sleep, higher follow-up Western Ontario and McMaster Universities Arthritis Index (pain, stiffness, function), lower Health Assessment Questionnaire, Harris Hip, and Short Form 36 (physical functioning, bodily pain, physical component summary) scores. High follow-up TP were associated with increased pain, pain not relieved by surgery, poor function, and poor sleep. Visual analog scale pain and sleep, Short Form 36 (physical functioning, bodily pain), Western Ontario and McMaster Universities Arthritis Index, Health Assessment Questionnaire, and Harris hip scores improved significantly after THA; TP scores did not. Higher preoperative TP were predictive of higher follow-up TP but were poorly predictive of poor outcome measures after surgery in individual patients, suggesting that preoperative TPs are contraindicative for THA.

Accuracy of out-of-field dose calculation of tomotherapy and cyberknife treatment planning systems: A dosimetric study.

PURPOSE: Late toxicities such as second cancer induction become more important as treatment outcome improves. Often the dose distribution calculated with a commercial treatment planning system (TPS) is used to estimate radiation carcinogenesis for the radiotherapy patient. However, for locations beyond the treatment field borders, the accuracy is not well known. The aim of this study was to perform detailed out-of-field-measurements for a typical radiotherapy treatment plan administered with a Cyberknife and a Tomotherapy machine and to compare the measurements to the predictions of the TPS. MATERIALS AND METHODS: Individually calibrated thermoluminescent dosimeters were used to measure absorbed dose in an anthropomorphic phantom at 184 locations. The measured dose distributions from 6 MV intensity-modulated treatment beams for CyberKnife and TomoTherapy machines were compared to the dose calculations from the TPS. RESULTS: The TPS are underestimating the dose far away from the target volume. Quantitatively the Cyberknife underestimates the dose at 40cm from the PTV border by a factor of 60, the Tomotherapy TPS by a factor of two. If a 50% dose uncertainty is accepted, the Cyberknife TPS can predict doses down to approximately 10 mGy/treatment Gy, the Tomotherapy-TPS down to 0.75 mGy/treatment Gy. The Cyberknife TPS can then be used up to 10cm from the PTV border the Tomotherapy up to 35cm. CONCLUSIONS: We determined that the Cyberknife and Tomotherapy TPS underestimate substantially the doses far away from the treated volume. It is recommended not to use out-of-field doses from the Cyberknife TPS for applications like modeling of second cancer induction. The Tomotherapy TPS can be used up to 35cm from the PTV border (for a 390 cm(3) large PTV).

Perception du timing pubertaire et comportements à risque chez des adolescents suisses

Il faut distinguer timing pubertaire objectif (TPO ; comparaison du timing pubertaire réel d'un sujet avec celui d'un groupe de référence) et timing pubertaire subjectif (TPS ; perception subjective par le sujet de son timing pubertaire par rapport à celui de ses pairs). Chez l'adolescente, la ménarche est couramment utilisée comme marqueur du TPO. La littérature s'intéressant aux variations physiologiques (normales) du timing pubertaire montre qu'un TPO précoce est corrélé chez les adolescentes avec de nombreux problèmes de santé (p.ex. dépression, abus de substances, comportements à risques, niveau d'études inférieur). Un TPO tardif chez l'adolescente serait quant à lui associé à une meilleure réussite scolaire. Les diverses hypothèses expliquant ces corrélations sont brièvement décrites dans notre travail. Certaines hypothèses impliquent des facteurs objectifs tels les changements du corps à la puberté, alors que d'autres privilégient des facteurs plus subjectifs, dans le registre de la perception de soi. A ce jour, la littérature ne s'est que très peu intéressée au TPS en soi. Une adolescente percevant son timing pubertaire comme précoce est-elle à risque même si sa puberté survient objectivement au même âge que la majorité de ses pairs ? L'objectif de ce travail est de rechercher d'éventuelles corrélations entre TPS et adoption de comportements à risque chez des adolescentes rapportant un TPO dans la moyenne. Nos données proviennent de l'enquête SMASH 2002, une étude par questionnaire auto-administré conduite parmi un échantillon de 7548 adolescentes et adolescents suisses âgés de 16-20 ans. Des 3658 adolescentes de l'échantillon initial, nous ne sélectionnons que les 1003 d'entre elles qui ont répondu à la question sur le TPS et qui ont rapporté un âge à la ménarche de 13 ans, soit la moyenne et la médiane de l'âge à la ménarche rapporté par les 3658 adolescentes de l'échantillon initial. Ces 1003 adolescentes sélectionnées sont considérées comme ayant un TPO dans la moyenne. Ces 1003 adolescentes sont séparées en 3 groupes en fonction de leur TPS (précoce/correspondant à la moyenne/tardif). A l'aide d'analyses bivariées et logistiques, nous comparons ces 3 groupes en termes d'adoption de comportements à risque dans le champ de la sexualité (précocité des rapports sexuels) et dans celui de la consommation de substances (tabac, cannabis, drogues dures). Nos résultats montrent principalement qu'une perception de précocité pubertaire est associée avec une précocité des premiers rapports sexuels et de l'usage de drogues dures. A l'inverse, les adolescentes percevant leur puberté comme tardive rapportent moins fréquemment des rapports sexuels avant 16 ans que les adolescentes percevant leur puberté comme dans la moyenne. Les implications cliniques sont les suivantes : face à une adolescente percevant sa puberté comme étant ou ayant été précoce, le praticien devrait investiguer l'existence de comportements à risque même si la puberté survient ou est survenue à un âge similaire à ce qui est retrouvé chez la majorité des pairs. En effet, notre étude suggère que même si cette adolescente se trompe en percevant sa puberté comme précoce, la probabilité de comportements à risque est augmentée dans le champ de la sexualité et de la consommation de substances. Nos résultats suggèrent aussi que l'association retrouvée dans la littérature entre précocité objective de la puberté et comportements à risque chez les adolescentes n'est pas uniquement médiée par les changements corporels pubertaires mais qu'un facteur psychologique tel que la perception subjective est également impliqué.