Improved VMAT planning for head and neck tumors with an advanced optimization algorithm

OBJECTIVE In this study, the "Progressive Resolution Optimizer PRO3" (Varian Medical Systems) is compared to the previous version "PRO2" with respect to its potential to improve dose sparing to the organs at risk (OAR) and dose coverage of the PTV for head and neck cancer patients. MATERIALS AND METHODS For eight head and neck cancer patients, volumetric modulated arc therapy (VMAT) treatment plans were generated in this study. All cases have 2-3 phases and the total prescribed dose (PD) was 60-72Gy in the PTV. The study is mainly focused on the phase 1 plans, which all have an identical PD of 54Gy, and complex PTV structures with an overlap to the parotids. Optimization was performed based on planning objectives for the PTV according to ICRU83, and with minimal dose to spinal cord, and parotids outside PTV. In order to assess the quality of the optimization algorithms, an identical set of constraints was used for both, PRO2 and PRO3. The resulting treatment plans were investigated with respect to dose distribution based on the analysis of the dose volume histograms. RESULTS For the phase 1 plans (PD=54Gy) the near maximum dose D2% of the spinal cord, could be minimized to 22±5 Gy with PRO3, as compared to 32±12Gy with PRO2, averaged for all patients. The mean dose to the parotids was also lower in PRO3 plans compared to PRO2, but the differences were less pronounced. A PTV coverage of V95%=97±1% could be reached with PRO3, as compared to 86±5% with PRO2. In clinical routine, these PRO2 plans would require modifications to obtain better PTV coverage at the cost of higher OAR doses. CONCLUSION A comparison between PRO3 and PRO2 optimization algorithms was performed for eight head and neck cancer patients. In general, the quality of VMAT plans for head and neck patients are improved with PRO3 as compared to PRO2. The dose to OARs can be reduced significantly, especially for the spinal cord. These reductions are achieved with better PTV coverage as compared to PRO2. The improved spinal cord sparing offers new opportunities for all types of paraspinal tumors and for re-irradiation of recurrent tumors or second malignancies.

Indikation und Limitation der Radioiodtherapie

Der Trend in der modernen Onkologie geht hin zur sogenannten „targeted therapy“ – einer zielgenauen, spezifisch auf einzelne Tumorzellen gerichteten Therapie mit geringer Belastung anderer Organsysteme. Die Radioiodtherapie (RIT), seit 1941 bekannt und 1943 erstmalig bei differenzierten Schilddrüsenkarzinomen (DTC) eingesetzt, entspricht exakt diesen Ansprüchen.

Das Gebot der Wirksamkeit im Alpenschutz: Evaluation in der Verlagerungspolitik

Die Schweiz ist ein Transitland. Im Anschluss an die Eröffnung des Gotthardstrassentunnels anfangs der 1980er Jahre nahm die Belastung durch den alpenquerenden Strassengüterverkehr stark zu. Dies führte im Jahr 1994 zur Annahme der Alpenschutz-Initiative: Das Alpengebiet soll vor den negativen Auswirkungen des Transitverkehrs geschützt und der Güterverkehr soll von der Strasse auf die Schiene verlagert werden. So will es Artikel 84 der Schweizer Bundesverfassung. Als Verlagerungsziel ist gesetzlich verankert, dass dereinst nicht mehr als 650'000 schwere Güterverkehrsfahrzeuge pro Jahr die Alpen auf der Strasse queren dürfen. Die Bundesversammlung ist gestützt auf Artikel 170 der Bundesverfassung verpflichtet, staatliches Handeln auf seine Wirksamkeit zu überprüfen bzw. überprüfen zu lassen. Diese Aufgabe erfüllt das Parlament weder im Allgemeinen, noch im Bereich des Alpenschutzes zufriedenstellend. Bundesgesetze mit unmittelbaren Auswirkungen auf den Alpenschutz wurden bisher nicht immer gebührend evaluiert. Rechtliche Möglichkeiten, um eine erhöhte Wirksamkeit zu fordern und durchzusetzen, bestehen allerdings keine. Der Alpenschutz hat seine gesetzlichen Ziele bisher verpasst, auch wenn beachtliche Erfolge der Verlagerungspolitik zu verzeichnen sind. Das Versagen ist auf gesetzgeberische Inkonsequenz und nicht auf eine mangelhafte Umsetzung der realisierbaren Massnahmen zurückzuführen. Die Politik folgt unterschiedlichen und bisweilen gegenläufigen Interessen. Wissenschaftliche Erkenntnisse über die Wirkung eigenen Handelns können dabei manchmal sogar stören. Der Alpenschutz und seine Ziele werden in jüngster Zeit vermehrt relativiert, was sich beispielsweise bei der Vorlage des Baus einer zweiten Strassentunnelröhre am Gotthard zeigt, die sich bei genauer Betrachtung als verfassungwidrig erweist. Der Alpenschutz stellt aber nach wie vor ein geltendes Ziel der Schweizer Bundesverfassung dar.

Abb.9. Mittlerer Energieaufwand einer Feldheuschrecke je Absprung gegen Gewicht des Einzeltieres

Untersuchungen über das Sprungvermögen der Feldheuschreckangattung Stenobothru (277 Individuen) ergaben: 1. Die Sprungbahnen stellen exakte ballistische Kurven dar, Körperbewegungen während des Sprunges haben auf ihre Form keinen wesentlichen Einfluß. Die Verkürzung der Wurfparabel durch den Luftwiderstand beträgt 20%, der mittlere Absprungwinkel 54°. 2. Die Sprungweite eines Weibchen vom mittleren Gewicht 0,22 g beträgt bei etwa 20° im Mittel 0,6 m, mit einem Maximum von 1,2 m. Durch einen Absprungwinkel nahe 45° erzielen die Tiere auf ebener Fläche optimale Sprungweite. 3. Einem solchen Standardsprung entspricht ein physikalischer Energieaufwand von rund 10**4 erg, mit nicht erheblicher empirischer Fehlerbreite. Unter Rücksicht auf den Nutzeffekt dürfte die von einem Tier je Sprung aufgewendete Energie etwas mehr als das 3fache dieses Betrages ausmachen. Als Absprungkraft errechnet sich je Sprung rund 4000 dyn. 4. Im groben verhalten sich große und kleine Vertreter der untersuchten Arten isometrisch, obgleich die großen ausschließlich Weibchen, die kleinen ausschließlich Männchen sind. 5. Die maximale Lokomotionsgeschwindigkeit, gemessen an der ersten Fünfsprungserie, ist bei kleinen und großen Tieren innerhalb der Fehlerbreite absolut gleich, ja bei den kleineren Vertretern sogar (mindestens teilweise vermutlich aus sekundären Gründen) etwas größer. Entsprechendes gilt für eine mittlere Lokomotionsgeschwindigkeit. Überschlagsmäßig würde dauerndes Springen vom Standpunkt der O2-Bilanz keine außergewöhnliche Belastung bedeuten. Die beobachteten Ermüdungserscheinungen beruhen offenbar auf der zu langsamen Mobilisierung gespeicherter Energien. 6. Bei allen guten Springern des Tierreichs (Floh-Känguruh ) scheint größenordnungsmäßig die Sprungleistung massenproportional zu sein.

Der Knallfall; Knalldruckmessungen in der Forensik

Beim Gebrauch von Schusswaffen, welche im Rahmen von Straftaten und Delikten ihre Verwendung finden, kommt es, wie der vorliegende Fall zeigt, neben der Gefährdung durch das Geschoss oder den Gasstrahl (Schreckschusswaffen) selbst, zu einer akustischen Belastung, durch die das Gehör irreversibel geschädigt werden kann. Im Rahmen eines versuchten Brandanschlags mit nachfolgender Flucht vor der Polizei, kam es bei der Stellung des Tatverdächtigen zum Gebrauch einer Schreckschusswaffe vom Modell Colt Government 1911 im Kaliber 9 mm PA Knall, welche von diesem, nach der Aufforderung durch die Polizei sich auszuweisen, in einer Distanz von höchstens einem Meter zu einem der Polizeibeamten abgefeuert wurde. Neben den von der zuständigen Staatsanwaltschaft gestellten Fragen zum Gefahrenpotenzial des Gasstrahls dieser Waffe beim Abfeuern, wurde die Frage nach der Möglichkeit der Entstehung eines Gehörschadens infolge des lauten Knalls selbst gestellt.

Integrierte drahtlose Sensorsysteme für Flurförderzeugreifen

In diesem Artikel werden zwei unterschiedliche Integrations- und Sensorkonzepte zur drahtlosen Erfassung der Belastung und Temperatur innerhalb eines Vollgummireifens für Flurförderzeuge beschrieben. Anhand der während des Fahrzeugbetriebs gesammelten Messdaten sollen Reifenschäden durch thermische Überlastung und Unfälle durch kippende Fahrzeuge vermieden werden.

Rückkehr in die Heimat. Zur schulischen und sozialpsychologischen Situation griechischer Schüler nach der Remigration

Dieser Aufsatz berichtet über die Ergebnisse einer umfassenden empirischen Untersuchung zur Schulsituation griechischer Kinder und Jugendlicher, die aus der BRD in ihre Heimat zurückgewandert sind. An Stichproben aus Grundschulen und Sekundarstufen wird überprüft, welche Probleme in den Schulleistungen und im psychosozialen Befinden bei Rückkehrern im Vergleich zu Einheimischen auftreten. Die Informationen über jeden Schüler enthalten mehrere Perspektiven: Lehrerurteil, Einschätzung durch die Mitschüler, Selbstkonzept sowie Schulleistungsindikatoren. Es zeigt sich, daß die Rückkehrerkinder schulisch im Rückstand liegen sowie eine Reihe psychosozialer Belastungen aufweisen, die je nach Remigrationszeitpunkt, Geschlecht etc, unterschiedlich ausgeprägt sind. Unproblematisch verläuft die Rückkehr in die Heimat und die schulische Integration nur, wenn sie vor dem 8. Lebensjahr erfolgt. (DIPF/Orig.)

Max Liedtke / Horant Schulz: Knabenchor – Last, Glück, Lebenschance? Eine Untersuchung am Beispiel des Windsbacher Knabenchors. Augsburg: Wißner-Verlag 2012 [Rezension]

Rezension von: Max Liedtke / Horant Schulz: Knabenchor – Last, Glück, Lebenschance? Eine Untersuchung am Beispiel des Windsbacher Knabenchors, Augsburg: Wißner-Verlag 2012 (156 S.; ISBN 978-3-89639-845-1)