To report the clinical experience with an electromagnetic treatment target positioning and continuous monitoring system in patients with localized prostate cancer receiving external beam radiotherapy.The Calypso System is a target positioning device that continuously monitors the location of three implanted electromagnetic transponders at a rate of 10 Hz. The system was used at five centers to position 41 patients over a full course of therapy. Electromagnetic positioning was compared to setup using skin marks and to stereoscopic X-ray localization of the transponders. Continuous monitoring was performed in 35 patients.The difference between skin mark vs. the Calypso System alignment was found to be >5 mm in vector length in more than 75% of fractions. Comparisons between the Calypso System and X-ray localization showed good agreement. Qualitatively, the continuous motion was unpredictable and varied from persistent drift to transient rapid movements. Displacements > or =3 and > or =5 mm for cumulative durations of at least 30 s were observed during 41% and 15% of sessions. In individual patients, the number of fractions with displacements > or =3 mm ranged from 3% to 87%; whereas the number of fractions with displacements > or =5 mm ranged from 0% to 56%.The Calypso System is a clinically efficient and objective localization method for positioning prostate patients undergoing radiotherapy. Initial treatment setup can be performed rapidly, accurately, and objectively before radiation delivery. The extent and frequency of prostate motion during radiotherapy delivery can be easily monitored and used for motion management.

Purpose: The Calypso 4D Localization System is being developed to provide accurate, precise, objective, and continuous target localization during radiotherapy. This study involves the first human use of the system, to evaluate the localization accuracy of this technique compared with radiographic localization and to assess its ability to obtain real-time prostate-motion information. Methods and Materials: Three transponders were implanted in each of 20 patients. Eleven eligible patients of the 20 patients participated in a study arm that compared radiographic triangulated transponder locations to electromagnetically recorded transponder locations. Transponders were tracked for 8-min periods. Results: The implantations were all successful, with no major complications. Intertransponder distances were largely stable. Comparison of the patient localization on the basis of transponder locations as per the Calypso system with the radiographic transponder localization showed an average (±SD) 3D difference of 1.5 ± 0.9 mm. Upon tracking during 8 min, 2 of the 11 patients showed significant organ motion (>1 cm), with some motion lasting longer that 1 min. Conclusion: Calypso transponders can be used as magnetic intraprostatic fiducials. Clinical evaluation of this novel 4D nonionizing electromagnetic localization system with transponders indicates a comparable localization accuracy to isocenter, (within 2 mm) compared with X-ray localization.

To study the outcomes in patients treated for localized prostate cancer with 70 Gy delivered at 2.5-Gy/fraction within 5 weeks.The study sample included all 770 consecutive patients with localized prostate cancer treated with hypofractionated intensity-modulated radiotherapy at the Cleveland Clinic between 1998 and 2005. The median follow-up was 45 months (maximum, 86). Both the American Society for Therapeutic Radiology and Oncology (ASTRO) biochemical failure definition and the alternate nadir + 2 ng/mL definition were used.The overall 5-year ASTRO biochemical relapse-free survival rate was 82% (95% confidence interval, 79-85%), and the 5-year nadir + 2 ng/mL rate was 83% (95% confidence interval, 79-86%). For patients with low-risk, intermediate-risk, and high-risk disease, the 5-year ASTRO rate was 95%, 85%, and 68%, respectively. The 5-year nadir + 2 ng/mL rate for patients with low-, intermediate-, and high-risk disease was 94%, 83%, and 72%, respectively. The Radiation Therapy Oncology Group acute rectal toxicity scores were 0 in 51%, 1 in 40%, and 2 in 9% of patients. The acute urinary toxicity scores were 0 in 33%, 1 in 48%, 2 in 18%, and 3 in 1% of patients. The late rectal toxicity scores were 0 in 89.6%, 1 in 5.9%, 2 in 3.1%, 3 in 1.3%, and 4 in 0.1% (1 patient). The late urinary toxicity scores were 0 in 90.5%, 1 in 4.3%, 2 in 5.1%, and 3 in 0.1% (1 patient).The outcomes after high-dose hypofractionation were acceptable in the entire cohort of patients treated with the schedule of 70 at 2.5 Gy/fraction.

To quantify and describe the real-time movement of the prostate gland in a large data set of patients treated with radiotherapy.The Calypso four-dimensional localization system was used for target localization in 17 patients, with electromagnetic markers implanted in the prostate of each patient. We analyzed a total of 550 continuous tracking sessions. The fraction of time that the prostate was displaced by >3, >5, >7, and >10 mm was calculated for each session and patient. The frequencies of displacements after initial patient positioning were analyzed over time.Averaged over all patients, the prostate was displaced >3 and >5 mm for 13.6% and 3.3% of the total treatment time, respectively. For individual patients, the corresponding maximal values were 36.2% and 10.9%. For individual fractions, the corresponding maximal values were 98.7% and 98.6%. Displacements >3 mm were observed at 5 min after initial alignment in about one-eighth of the observations, and increased to one-quarter by 10 min. For individual patients, the maximal value of the displacements >3 mm at 5 and 10 min after initial positioning was 43% and 75%, respectively.On average, the prostate was displaced by >3 mm and >5 mm approximately 14% and 3% of the time, respectively. For individual patients, these values were up to three times greater. After the initial positioning, the likelihood of displacement of the prostate gland increased with elapsed time. This highlights the importance of initiating treatment shortly after initially positioning the patient.