The second part of the GYN GEC ESTRO working group recommendations is focused on 3D dose-volume parameters for brachytherapy of cervical carcinoma. Methods and parameters have been developed and validated from dosimetric, imaging and clinical experience from different institutions (University of Vienna, IGR Paris, University of Leuven). Cumulative dose volume histograms (DVH) are recommended for evaluation of the complex dose heterogeneity. DVH parameters for GTV, HR CTV and IR CTV are the minimum dose delivered to 90 and 100% of the respective volume: D90, D100. The volume, which is enclosed by 150 or 200% of the prescribed dose (V150, V200), is recommended for overall assessment of high dose volumes. V100 is recommended for quality assessment only within a given treatment schedule. For Organs at Risk (OAR) the minimum dose in the most irradiated tissue volume is recommended for reporting: 0.1, 1, and 2 cm3; optional 5 and 10 cm3. Underlying assumptions are: full dose of external beam therapy in the volume of interest, identical location during fractionated brachytherapy, contiguous volumes and contouring of organ walls for >2 cm3. Dose values are reported as absorbed dose and also taking into account different dose rates. The linear-quadratic radiobiological model—equivalent dose (EQD2)—is applied for brachytherapy and is also used for calculating dose from external beam therapy. This formalism allows systematic assessment within one patient, one centre and comparison between different centres with analysis of dose volume relations for GTV, CTV, and OAR. Recommendations for the transition period from traditional to 3D image-based cervix cancer brachytherapy are formulated. Supplementary data (available in the electronic version of this paper) deals with aspects of 3D imaging, radiation physics, radiation biology, dose at reference points and dimensions and volumes for the GTV and CTV (adding to [Haie-Meder C, Pötter R, Van Limbergen E et al. Recommendations from Gynaecological (GYN) GEC ESTRO Working Group (I): concepts and terms in 3D image-based 3D treatment planning in cervix cancer brachytherapy with emphasis on MRI assessment of GTV and CTV. Radiother Oncol 2005;74:235–245]). It is expected that the therapeutic ratio including target coverage and sparing of organs at risk can be significantly improved, if radiation dose is prescribed to a 3D image-based CTV taking into account dose volume constraints for OAR. However, prospective use of these recommendations in the clinical context is warranted, to further explore and develop the potential of 3D image-based cervix cancer brachytherapy.

BackgroundTo analyse the overall clinical outcome and benefits by applying protocol based image guided adaptive brachytherapy combined with 3D conformal external beam radiotherapy (EBRT) ± chemotherapy (ChT).MethodsTreatment schedule was EBRT with 45–50.4 Gy ± concomitant cisplatin chemotherapy plus 4 × 7 Gy High Dose Rate (HDR) brachytherapy. Patients were treated in the “protocol period” (2001–2008) with the prospective application of the High Risk CTV concept (D90) and dose volume constraints for organs at risk including biological modelling. Dose volume adaptation was performed with the aim of dose escalation in large tumours (prescribed D90 > 85 Gy), often with inserting additional interstitial needles. Dose volume constraints (D2cc) were 70–75 Gy for rectum and sigmoid and 90 Gy for bladder.Late morbidity was prospectively scored, using LENT/SOMA Score. Disease outcome and treatment related late morbidity were evaluated and compared using actuarial analysis.FindingsOne hundred and fifty-six consecutive patients (median age 58 years) with cervix cancer FIGO stages IB–IVA were treated with definitive radiotherapy in curative intent. Histology was squamous cell cancer in 134 patients (86%), tumour size was >5 cm in 103 patients (66%), lymph node involvement in 75 patients (48%). Median follow-up was 42 months for all patients.Interstitial techniques were used in addition to intracavitary brachytherapy in 69/156 (44%) patients. Total prescribed mean dose (D90) was 93 ± 13 Gy, D2cc 86 ± 17 Gy for bladder, 65 ± 9 Gy for rectum and 64 ± 9 Gy for sigmoid.Complete remission was achieved in 151/156 patients (97%). Overall local control at 3 years was 95%; 98% for tumours 2–5 cm, and 92% for tumours >5 cm (p = 0.04), 100% for IB, 96% for IIB, 86% for IIIB. Cancer specific survival at 3 years was overall 74%, 83% for tumours 2–5 cm, 70% for tumours >5 cm, 83% for IB, 84% for IIB, 52% for IIIB. Overall survival at 3 years was in total 68%, 72% for tumours 2–5 cm, 65% for tumours >5 cm, 74% for IB, 78% for IIB, 45% for IIIB.In regard to late morbidity in total 188 grade 1 + 2 and 11 grade 3 + 4 late events were observed in 143 patients. G1 + 2/G3 + 4 events for bladder were n = 32/3, for rectum n = 14/5, for bowel (including sigmoid) n = 3/0, for vagina n = 128/2, respectively.Interpretation3D conformal radiotherapy ± chemotherapy plus image (MRI) guided adaptive intracavitary brachytherapy including needle insertion in advanced disease results in local control rates of 95–100% at 3 years in limited/favourable (IB/IIB) and 85–90% in large/poor response (IIB/III/IV) cervix cancer patients associated with a moderate rate of treatment related morbidity. Compared to the historical Vienna series there is relative reduction in pelvic recurrence by 65–70% and reduction in major morbidity. The local control improvement seems to have impact on CSS and OS. Prospective clinical multi-centre studies are mandatory to evaluate these challenging mono-institutional findings.

Background In a phase 3, randomised, non-inferiority trial, accelerated partial breast irradiation (APBI) for patients with stage 0, I, and IIA breast cancer who underwent breast-conserving treatment was compared with whole-breast irradiation. Here, we present 5-year follow-up results. Methods We did a phase 3, randomised, non-inferiority trial at 16 hospitals and medical centres in seven European countries. 1184 patients with low-risk invasive and ductal carcinoma in situ treated with breast-conserving surgery were centrally randomised to either whole-breast irradiation or APBI using multicatheter brachytherapy. The primary endpoint was local recurrence. Analysis was done according to treatment received. This trial is registered with ClinicalTrials.gov, number NCT00402519. Findings Between April 20, 2004, and July 30, 2009, 551 patients had whole-breast irradiation with tumour-bed boost and 633 patients received APBI using interstitial multicatheter brachytherapy. At 5-year follow-up, nine patients treated with APBI and five patients receiving whole-breast irradiation had a local recurrence; the cumulative incidence of local recurrence was 1·44% (95% CI 0·51–2·38) with APBI and 0·92% (0·12–1·73) with whole-breast irradiation (difference 0·52%, 95% CI −0·72 to 1·75; p=0·42). No grade 4 late side-effects were reported. The 5-year risk of grade 2–3 late side-effects to the skin was 3·2% with APBI versus 5·7% with whole-breast irradiation (p=0·08), and 5-year risk of grade 2–3 subcutaneous tissue late side-effects was 7·6% versus 6·3% (p=0·53). The risk of severe (grade 3) fibrosis at 5 years was 0·2% with whole-breast irradiation and 0% with APBI (p=0·46). Interpretation The difference between treatments was below the relevance margin of 3 percentage points. Therefore, adjuvant APBI using multicatheter brachytherapy after breast-conserving surgery in patients with early breast cancer is not inferior to adjuvant whole-breast irradiation with respect to 5-year local control, disease-free survival, and overall survival. Funding German Cancer Aid.

To give recommendations on patient selection criteria for the use of accelerated partial-breast irradiation (APBI) based on available clinical evidence complemented by expert opinion.Overall, 340 articles were identified by a systematic search of the PubMed database using the keywords "partial-breast irradiation" and "APBI". This search was complemented by searches of reference lists of articles and handsearching of relevant conference abstracts and book chapters. Of these, 3 randomized and 19 prospective non-randomized studies with a minimum median follow-up time of 4 years were identified. The authors reviewed the published clinical evidence on APBI, complemented by relevant clinical and pathological studies of standard breast-conserving therapy and, through a series of personal communications, formulated the recommendations presented in this article.The GEC-ESTRO Breast Cancer Working Group recommends three categories guiding patient selection for APBI: (1) a low-risk group for whom APBI outside the context of a clinical trial is an acceptable treatment option; including patients ageing at least 50 years with unicentric, unifocal, pT1-2 (30 mm) tumours, and/or EIC positive or LVI positive tumours, and/or 4 or more positive lymph nodes or unknown axillary status (pNx), and (3) an intermediate-risk group, for whom APBI is considered acceptable only in the context of prospective clinical trials.These recommendations will provide a clinical guidance regarding the use of APBI outside the context of a clinical trial before large-scale randomized clinical trial outcome data become available. Furthermore they should promote further clinical research focusing on controversial issues in the treatment of early-stage breast carcinoma.

Purpose Image guided brachytherapy (IGBT) for locally advanced cervical cancer allows dose escalation to the high-risk clinical target volume (HRCTV) while sparing organs at risk (OAR). This is the first comprehensive report on clinical outcome in a large multi-institutional cohort. Patients and methods From twelve centres 731 patients, treated with definitive EBRT ± concurrent chemotherapy followed by IGBT, were analysed. Kaplan–Meier estimates at 3/5 years were calculated for local control (LC, primary endpoint), pelvic control (PC), overall survival (OS), cancer specific survival (CSS). In 610 patients, G3–4 late toxicity (CTCAEv3.0) was reported. Results Median follow up was 43 months, percent of patients per FIGO stage IA/IB/IIA 22.8%, IIB 50.4%, IIIA–IVB 26.8%. 84.8% had squamous cell carcinomas; 40.5% lymph node involvement. Mean EBRT dose was 46 ± 2.5 Gy; 77.4% received concurrent chemotherapy. Mean D90 HRCTV was 87 ± 15 Gy (EQD210), mean D2cc was: bladder 81 ± 22 Gy, rectum 64 ± 9 Gy, sigmoid 66 ± 10 Gy and bowel 64 ± 9 Gy (all EQD23). The 3/5-year actuarial LC, PC, CSS, OS were 91%/89%, 87%/84%, 79%/73%, 74%/65%. Actuarial LC at 3/5 years for IB, IIB, IIIB was 98%/98%, 93%/91%, 79%/75%. Actuarial PC at 3/5 years for IB, IIB, IIIB was 96%/96%, 89%/87%, 73%/67%. Actuarial 5-year G3–G5 morbidity was 5%, 7%, 5% for bladder, gastrointestinal tract, vagina. Conclusion IGBT combined with radio-chemotherapy leads to excellent LC (91%), PC (87%), OS (74%), CSS (79%) with limited severe morbidity.

To investigate the clinical impact of MRI based cervix cancer brachytherapy combined with external beam radiochemotherapy applying dose volume adaptation and dose escalation in a consecutive group of patients with locally advanced cervix cancer.In the period 1998-2003, 145 patients with cervix cancer stages IB-IVA were treated with definitive radiotherapy +/- cisplatin chemotherapy. Median age was 60 years. In 67 patients, the tumour size was 2-5 cm, in 78 patients it was >5 cm. In 29 cases the standard intracavitary technique was combined with interstitial brachytherapy. Total prescribed dose was 80-85 Gy (total biologically equivalent dose in 2 Gy fractions). Since 2001, MRI based treatment planning integrated systematic concepts for High Risk Clinical Target Volume (HR CTV) and organs at risk (OAR), biological modelling, Dose-Volume-Histogram analysis, dose-volume-adaptation (D90, D 2 cm(3)), and dose escalation, if appropriate and feasible.Dose volume adaptation was performed in 130/145 patients. The mean D90 during the whole period was 86 Gy, with a mean D90 of 81 Gy and 90 Gy during the first and second period, respectively (p<<0.01). Median follow-up was 51 months. Complete remission at 3 months was achieved in 138/145 patients (95%). Actuarial continuous complete remission for true pelvis (CCRtp) was 88% at 3 years. For tumours 2-5 cm, CCRtp was 96% both in 1998-2000 and 2001-2003. For tumours >5 cm it was 71% in 1998-2000 and 90% in 2001-2003 (p=0.05). Progression free survival (PFS) for true pelvis (local control) was 85%, PFS for distant metastases was 80%, both at 3 years. Local control for tumours >5 cm was 64% in 1998-2000 and 82% in 2001-2003 (p=0.09) and 100% and 96%, respectively, for tumours 2-5 cm. PFS for distant metastases remained the same during the two treatment periods with 79% and 80%. Overall survival (OS) was 58%, and cancer-specific survival (CSS) was 68% at 3 years. In the two different periods improvement in OS was from 53% to 64% (p=0.03) and in CSS from 62% to 74% (p=0.13). Improvement occurred only in tumours >5 cm: OS 28% versus 58% (p=0.003); CSS 40% versus 62% (p=0.07). Actuarial late morbidity rate (LENT SOMA, grades 3 and 4) at 3 years was gastrointestinal 4%, urinary 4% and vaginal 5% (stage IIA/IIIA). Gastrointestinal and urinary late morbidity (G3,G4) was 10% in 1998-2000 and 2% in 2001-2003.In locally advanced extensive cervix cancer, local control of > or = 85% can be achieved with low treatment related morbidity (G3/G4), when exploiting the potential of MRI based 3D treatment planning including dose volume adaptation and dose escalation and a combined intracavitary/interstitial brachytherapy, if appropriate. A significant impact of this improvement of local control on survival is to be expected. For locally advanced limited disease the MRI based approach will likely result in assuring excellent local control (> or = 95%) and in minimizing treatment related morbidity.

Purpose: To compare the contours and dose–volume histograms (DVH) of the tumor and organs at risk (OAR) with computed tomography (CT) vs. magnetic resonance imaging (MRI) in cervical cancer brachytherapy. Methods and Materials: Ten patients underwent both MRI and CT after applicator insertion. The dose received by at least 90% of the volume (D₉₀), the minimal target dose (D₁₀₀), the volume treated to the prescription dose or greater for tumor for the high-risk (HR) and intermediate-risk (IR) clinical target volume (CTV) and the dose to 0.1 cm³, 1 cm³, and 2 cm³ for the OARs were evaluated. A standardized approach to contouring on CT (CT_Std) was developed, implemented (HR- and IR-CTV_CTStd), and compared with the MRI contours. Results: Tumor height, thickness, and total volume measurements, as determined by either CT or CT_Std were not significantly different compared with the MRI volumes. In contrast, the width measurements differed in HR-CTV_CTStd (p = 0.05) and IR-CTV_CTStd (p = 0.01). For the HR-CTV_CTStd, this resulted in statistically significant differences in the volume treated to the prescription dose or greater (MRI, 96% vs. CT_Std, 86%, p = 0.01), D₁₀₀ (MRI, 5.4 vs. CT_Std, 3.4, p <0.01), and D₉₀ (MRI, 8.7 vs. CT_Std, 6.7, p <0.01). Correspondingly, the IR-CTV DVH values on MRI vs. CT_Std, differed in the D₁₀₀ (MRI, 3.0 vs. CT_Std, 2.2, p = 0.01) and D₉₀ (MRI, 5.6 vs. CT_Std, 4.6, p = 0.02). The MRI and CT DVH values of the dose to 0.1 cm³, 1 cm³, and 2 cm³ for the OARs were similar. Conclusion: Computed tomography-based or MRI-based scans at brachytherapy are adequate for OAR DVH analysis. However, CT tumor contours can significantly overestimate the tumor width, resulting in significant differences in the D₉₀, D₁₀₀, and volume treated to the prescription dose or greater for the HR-CTV compared with that using MRI. MRI remains the standard for CTV definition.

Background Despite significant advances in the screening, detection, and treatment of preinvasive cervical lesions, invasive cervical cancer is the fifth most common cancer in European women. There are large disparities in Europe and worldwide in the incidence, management, and mortality of cervical cancer. Objective The European Society of Gynaecological Oncology (ESGO), the European Society for Radiotherapy and Oncology (ESTRO), and the European Society of Pathology (ESP) jointly develop clinically relevant and evidence-based guidelines in order to improve the quality of care for women with cervical cancer across Europe and worldwide. Methods The ESGO/ESTRO/ESP nominated an international multidisciplinary development group consisting of practicing clinicians and researchers who have demonstrated leadership and expertise in the care and research of cervical cancer (23 experts across Europe). To ensure that the guidelines are evidence based, the current literature identified from a systematic search was reviewed and critically appraised. In the absence of any clear scientific evidence, judgment was based on the professional experience and consensus of the development group. The guidelines are thus based on the best available evidence and expert agreement. Prior to publication, the guidelines were reviewed by 159 international reviewers, selected through ESGO/ESTRO/ESP and including patient representatives. Results The guidelines cover comprehensively staging, management, and follow-up for patients with cervical cancer. Management includes fertility sparing treatment; stage T1a, T1b1/T2a1, clinically occult cervical cancer diagnosed after simple hysterectomy; early and locally advanced cervical cancer; primary distant metastatic disease; cervical cancer in pregnancy; and recurrent disease. Principles of radiotherapy and pathological evaluation are defined.

The GYN GEC-ESTRO working group issued three parts of recommendations and highlighted the pivotal role of MRI for the successful implementation of 3D image-based cervical cancer brachytherapy (BT). The main advantage of MRI as an imaging modality is its superior soft tissue depiction quality. To exploit the full potential of MRI for the better ability of the radiation oncologist to make the appropriate choice for the BT application technique and to accurately define the target volumes and the organs at risk, certain MR imaging criteria have to be fulfilled. Technical requirements, patient preparation, as well as image acquisition protocols have to be tailored to the needs of 3D image-based BT. The present recommendation is focused on the general principles of MR imaging for 3D image-based BT.Methods and parameters have been developed and progressively validated from clinical experience from different institutions (IGR, Universities of Vienna, Leuven, Aarhus and Ljubljana) and successfully applied during expert meetings, contouring workshops, as well as within clinical and interobserver studies.It is useful to perform pelvic MRI scanning prior to radiotherapy (“Pre-RT-MRI examination”) and at the time of BT (“BT MRI examination”) with one MR imager. Both low and high-field imagers, as well as both open and close magnet configurations conform to the requirements of 3D image-based cervical cancer BT. Multiplanar (transversal, sagittal, coronal and oblique image orientation) T2-weighted images obtained with pelvic surface coils are considered as the golden standard for visualisation of the tumour and the critical organs. The use of complementary MRI sequences (e.g. contrast-enhanced T1-weighted or 3D isotropic MRI sequences) is optional. Patient preparation has to be adapted to the needs of BT intervention and MR imaging. It is recommended to visualise and interpret the MR images on dedicated DICOM-viewer workstations, which should also assist the contouring procedure. Choice of imaging parameters and BT equipment is made after taking into account aspects of interaction between imaging and applicator reconstruction, as well as those between imaging, geometry and dose calculation.In a prospective clinical context, to implement 3D image-based cervical cancer brachytherapy and to take advantage of its full potential, it is essential to successfully meet the MR imaging criteria described in the present recommendations of the GYN GEC-ESTRO working group.

Background The concept of the use of MRI for image-guided adaptive brachytherapy (IGABT) in locally advanced cervical cancer was introduced 20 years ago. Here, we report on EMBRACE-I, which aimed to evaluate local tumour control and morbidity after chemoradiotherapy and MRI-based IGABT. Methods EMBRACE-I was a prospective, observational, multicentre cohort study. Data from patients from 24 centres in Europe, Asia, and North America were prospectively collected. The inclusion criteria were patients older than 18 years, with biopsy-proven squamous cell carcinoma, adenocarcinoma, or adenosquamous carcinoma of the uterine cervix, The International Federation of Gynecology and Obstetrics (FIGO) stage IB–IVA disease or FIGO stage IVB disease restricted to paraaortic lymph metastasis below the L1–L2 interspace, suitable for curative treatment. Treatment consisted of chemoradiotherapy (weekly intravenous cisplatin 40 mg/m2, 5–6 cycles, 1 day per cycle, plus 45–50 Gy external-beam radiotherapy delivered in 1·8–2 Gy fractions) followed by MRI-based IGABT. The MRI-based IGABT target volume definition and dose reporting was according to Groupe Européen de Curiethérapie European Society for Radiation Oncology recommendations. IGABT dose prescription was open according to institutional practice. Local control and late morbidity were selected as primary endpoints in all patients available for analysis. The study was registered with ClinicalTrials.gov, NCT00920920. Findings Patient accrual began on July 30, 2008, and closed on Dec 29, 2015. A total of 1416 patients were registered in the database. After exclusion for not meeting patient selection criteria before treatment, being registered but not entered in the database, meeting the exclusion criteria, and being falsely excluded, data from 1341 patients were available for analysis of disease and data from 1251 patients were available for assessment of morbidity outcome. MRI-based IGABT including dose optimisation was done in 1317 (98·2%) of 1341 patients. Median high-risk clinical target volume was 28 cm3 (IQR 20–40) and median minimal dose to 90% of the clinical target volume (D90%) was 90 Gy (IQR 85–94) equi-effective dose in 2 Gy per fraction. At a median follow-up of 51 months (IQR 20–64), actuarial overall 5-year local control was 92% (95% CI 90–93). Actuarial cumulative 5-year incidence of grade 3–5 morbidity was 6·8% (95% CI 5·4–8·6) for genitourinary events, 8·5% (6·9–10·6) for gastrointestinal events, 5·7% (4·3–7·6) for vaginal events, and 3·2% (2·2–4·5) for fistulae. Interpretation Chemoradiotherapy and MRI-based IGABT result in effective and stable long-term local control across all stages of locally advanced cervical cancer, with a limited severe morbidity per organ. These results represent a positive breakthrough in the treatment of locally advanced cervical cancer, which might be used as a benchmark for clinical practice and all future studies. Funding Medical University of Vienna, Aarhus University Hospital, Elekta AB, and Varian Medical Systems.