BACKGROUND AND OBJECTIVES: Consensus guidelines do not exist to guide the role of stereotactic radiosurgery (SRS) in the management of patients with Spetzler-Martin Grade III-V arteriovenous malformations (AVMs). We sought to establish SRS practice guidelines for Grade III-V AVMs based on a critical systematic review of the published literature. METHODS: A Preferred Reporting Items for Systematic Reviews and Meta-Analyses-compliant search of Medline, Embase, and Scopus, 1986 to 2023, for publications reporting post-SRS outcomes in ≥10 Grade III-V AVMs with the median follow-up ≥24 months was performed. Primary end points were AVM obliteration and post-SRS hemorrhage. Secondary end points included dosimetric variables, Spetzler-Martin parameters, and neurological outcome. RESULTS : In total, 2463 abstracts were screened, 196 manuscripts were reviewed, and 9 met the strict inclusion criteria. The overall sample of 1634 AVMs consisted of 1431 Grade III (88%), 186 Grade IV (11%), and 11 Grade V lesions (1%). Total median post-SRS follow-up was 53 months for Grade III and 43 months for Grade IV-V AVMs (ranges, 2-290; 12-262). For Grade III AVMs, the crude obliteration rate was 72%, and among Grade IV-V lesions, the crude obliteration rate was 46%. Post-SRS hemorrhage was observed in 7% of Grade III compared with 17% of Grade IV-V lesions. Major permanent deficits or death from hemorrhage or radiation-induced complications occurred in 86 Grade III (6%) and 22 Grade IV-V AVMs (12%). CONCLUSION: Most patients with Spetzler-Martin Grade III AVMs have favorable SRS treatment outcomes; however, the obliteration rate for Grade IV-V AVMs is less than 50%. The available studies are heterogenous and lack nuanced, long-term, grade-specific outcomes.

BACKGROUND AND OBJECTIVES: Repeat stereotactic radiosurgery (SRS) for residual arteriovenous malformations (AVMs) can be considered as a salvage approach after failure of initial SRS. There are no published guidelines regarding patient selection, timing, or SRS parameters to guide clinical practice. This systematic review aimed to review outcomes and complications from the published literature to inform practice recommendations provided on behalf of the International Stereotactic Radiosurgery Society. METHODS: We performed a systematic review and meta-analysis following Preferred Reporting Items for Systematic Reviews and Meta-Analyses guidelines. A comprehensive search of MEDLINE, Scopus, Web of Science, and Embase was conducted. Fourteen studies with 925 patients met the inclusion criteria. Patients were treated between 1985 and 2022. All studies were retrospective, except for one prospective cohort. RESULTS: The median patient age at repeat SRS ranged from 32 to 60 years. Four studies (630 patients) reported detailed information on Spetzler–Martin grade at the time of repeat SRS; 12.54% of patients had Spetzler–Martin grade I AVMs (79/630 patients), 46.51% had grade II (293/630), 34.92% had grade III (220/630), 5.08% had grade IV (32/630), and 0.95% had grade V (6/630). The median prescription doses varied between 15 and 25 Gy (mean, 13.06-22.8 Gy). The pooled overall obliteration rate at the last follow-up after repeat SRS was 59% (95% CI 51%-67%) with a median follow-up between 21 and 50 months. The pooled hemorrhage incidence at the last follow-up was 5% (95% CI 4%-7%), and the pooled overall radiation-induced change incidence was 12% (95% CI 7%-20%). CONCLUSION: For an incompletely obliterated AVM, repeat radiosurgery after 3 to 5 years of follow-up from the first SRS provides a reasonable benefit to the risk profile. After repeat SRS, obliteration is achieved in the majority of patients. The risk of hemorrhage or radiation-induced change appears low, and International Stereotactic Radiosurgery Society recommendations are presented.

Abstract PURPOSE/OBJECTIVE(S) Determining true recurrence versus necrosis alone after previous radiation therapy (RT) for brain metastasis based on imaging alone is difficult. Proper diagnosis is essential, as further radiation is contraindicated in the setting of radiation necrosis without tumor (TUM-). To better understand the rate of pathologic tumor positivity (TUM+) vs TUM-, we examined frozen section results from a cohort of patients with prior same-site RT undergoing resection of presumed recurrent brain metastasis (RBM). MATERIALS/METHODS Rates of intraoperative frozen section pathology disclosing tumor +/- necrosis (TUM+) or necrosis without tumor (TUM-) were examined in patients undergoing resection for presumed RBM after prior same-site RT. All cases had been prospectively enrolled on a multi-institution registry for patients undergoing resection and intraoperative cesium-131 collagen tile brachytherapy (NCT04427384)(GammaTile, GT Medical Technologies, Tempe AZ, USA). Preoperative evaluation varied by center, and patient demographics, primary site, lesion size, and prior therapies were also examined. RESULTS From 10/2020 to 2/2024 60 patients (64 lesions) underwent resection and intraoperative frozen section pathologic evaluation. Per patient, primary sites were 53% lung, 15% melanoma, 13% breast, 7% renal, and 10% other. F:M ratio was 31:29; median age 62, maximum preoperative diameter 2.9 cm, and median time from prior RT 15.4 months. Across all histologies TUM+ was seen in 88% (53/60) and TUM- in 12% (7/60). Rates of TUM- by primary type were highest for lung (16%), breast (13%), and melanoma (11%). The TUM- rate for lung metastasis was 16% vs 7% for non-lung origin. All TUM- patients received RT and prior chemotherapy, immunotherapy, or both. CONCLUSION For all previously irradiated metastasis, pathology demonstrated a 12% rate of TUM-. As all cases necessitated surgery, the adverse event grading would be ≥ Gr 4. These findings highlight the importance of pathologic confirmation before undertaking re-irradiation for presumed radiographic recurrence.

Abstract INTRODUCTION: Stereotactic radiosurgery (SRS) is an effective treatment for brain metastasis (BM), but patients remain at significant risk for distant intracranial failure (DIF) due to undetected lesions at the time of SRS or subsequent seeding. We implemented dedicated treatment planning imaging with novel MR sequences with the goals of enhancing lesion detection and consequentially increasing time to DIF, correspondingly reducing the need for whole-brain radiotherapy (WBRT). METHODS: Patients treated with SRS for BM between 05/2019-01/2024 were evaluated. MPRAGE sequences were performed for all, and 3D-FSE sequences were added starting in 02/2020. Median times to DIF and WBRT for both cohorts were estimated using the Kaplan–Meier method. RESULTS: 194 patients underwent 310 SRS courses for 1326 BM imaged with both MPRAGE and 3D-FSE (primary cohort), compared to the control cohort (88 patients, 116 SRS courses, 373 BM). MPRAGE sequences detected 1456 lesions in all 282 patients (373 in 88 control patients, 1083 in 194 primary cohort patients). In the primary cohort, an additional 204 lesions were identified with 3D-FSE (18% increase). An additional 39 lesions (3.6% increase) were identified on multidisciplinary review of both MR modalities. Although there was no statistically significant difference in median time to DIF between the cohorts (11.3 vs. 6.7 months, p=0.14), there was a trend towards longer DIF in the 1-4 metastases subgroup (14.6 vs. 7.9 months, p=0.052) and a statistically significant difference in those with a single BM (35.9 vs. 11.8 months, p=0.017). WBRT rates at 2-years were similar between the cohorts, 15% vs. 20%, p=0.2, respectively. CONCLUSIONS: A dual sequence approach at the time of SRS with multidisciplinary review improves lesion detection and lengthens time to DIF and, ultimately, next intervention. This is especially useful in confirming true BM number in those with limited intracranial disease.

Trastuzumab-deruxtecan (T-DXd) has demonstrated intracranial efficacy; however, safety and efficacy data remains limited with stereotactic radiosurgery (SRS). A multi-institutional review was performed with HER2+ or HER2-low metastatic breast cancer treated with T-DXd and SRS for active brain metastases. We identified 215 lesions treated over 48 SRS courses in 34 patients. Median follow up from T-DXd initiation was 13.9 months. The cumulative incidence of symptomatic radiation necrosis at 24 months per lesion was 2.1% and per patient 11%. The 12-month LC was 97%. HER2-low was associated with worse distant intracranial control (DIC) (adjusted HR 2.5, 95% CI 1.1–5.6, p = 0.03) and worse systemic progression free survival (PFS) (HR 4.1, 95% CI 1.6–10.7, p = 0.004). Concurrent SRS and T-DXd has excellent local control, without an increased risk of radiation necrosis. HER2-low disease is associated with worse systemic PFS and DIC with T-DXd compared to HER2+.

Introduction The ability to dynamically adjust target contours, derived Boolean structures, and ultimately, the optimized fluence is the end goal of online adaptive radiotherapy (ART). The purpose of this work is to describe the necessary tests to perform after a software patch installation and/or upgrade for an established online ART program. Methods A patch upgrade on a low-field MR Linac system was evaluated for post-software upgrade quality assurance (QA) with current infrastructure of ART workflow on (1) the treatment planning system (TPS) during the initial planning stage and (2) the treatment delivery system (TDS), which is a TPS integrated into the delivery console for online ART planning. Online ART QA procedures recommended for post-software upgrade include: (1) user interface (UI) configuration; (2) TPS beam model consistency; (3) segmentation consistency; (4) dose calculation consistency; (5) optimizer robustness consistency; (6) CT density table consistency; and (7) end-to-end absolute ART dose and predicted dose measured including interruption testing. Differences of calculated doses were evaluated through DVH and/or 3D gamma comparisons. The measured dose was assessed using an MR-compatible A26 ionization chamber in a motion phantom. Segmentation differences were assessed through absolute volume and visual inspection. Results (1) No UI configuration discrepancies were observed. (2) Dose differences on TPS pre-/post-software upgrade were within 1% for DVH metrics. (3) Differences in segmentation when observed were small in general, with the largest change noted for small-volume regions of interest (ROIs) due to partial volume impact. (4) Agreement between TPS and TDS calculated doses was 99.9% using a 2%/2-mm gamma criteria. (5) Comparison between TPS and online ART plans for a given patient plan showed agreement within 2% for targets and 0.6 cc for organs at risk. (6) Relative electron densities demonstrated comparable agreement between TPS and TDS. (7) ART absolute and predicted measured end-to-end doses were within 1% of calculated TDS. Discussion An online ART QA program for post-software upgrade has been developed and implemented on an MR Linac system. Testing mechanics and their respective baselines may vary across institutions, but all necessary components for a post-software upgrade QA have been outlined and detailed. These outlined tests were demonstrated feasible for a low-field MR Linac system; however, the scope of this work may be applied and adapted more broadly to other online ART platforms.

Recent randomized trials have compared the efficacy and safety of stereotactic body radiation therapy (SBRT) with standard conventional external beam radiotherapy (cEBRT) for the treatment of painful spinal metastases. We conducted a composite analysis of these trials in order to inform current practice using pooled outcomes.