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Dosimetric comparison of four high performance techniques for irradiation of breast cancer patients - 03/01/21

Comparaison dosimétrique de quatre techniques de haute performance pour l’irradiation des patientes atteintes d’un cancer du sein

Doi : 10.1016/j.canrad.2020.09.001 
L. Bartolucci, C. Adrien, F. Goudjil, M. Amessis, W. El Amine, A. Fourquet, A. Mazal, Y. Kirova
 Department of radiation oncology, Institut Curie, Paris-Orsay, 26 rue d’Ulm, 75005 Paris, France 

Corresponding author.
En prensa. Pruebas corregidas por el autor. Disponible en línea desde el Sunday 03 January 2021
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Abstract

Purpose

The use of IMRT for the treatment of breast cancer has been growing considerably in our institution since 2009. Alternatively, helical tomotherapy (HT) using a field width of 2.5 and 5cm (HT_FW_5), volumetric-modulated arc therapy (VMAT), or proton therapy with pencil-beam scanning (PT-PBS) have also been used to reduce treatment duration or optimize organ-at-risk (OAR) sparing. The purpose of this study was to compare the 4 treatment modalities available at our site.

Patients and methods

We studied 10 patients treated for breast cancer with lymph node involvement. The prescribed dose was 51.8Gy to the breast with a simultaneous integrated boost up to 63Gy, and 50.4Gy to lymph nodes in 28 fractions. The CTV was delineated according to ESTRO Guidelines. Dosimetric planning in routine clinical practice was performed using HT_FW_2.5. The approved clinical plan was compared to the 3 other plans. Dosimetric goals for PTV coverage were D95%95% and D2%107% of the prescribed dose. Mean and maximum doses to OAR were recorded.

Results

HT_FW_5 and VMAT plans ensure equivalent or even better PTV coverage compared to the initial clinically approved plan but at the cost of poorer OAR sparing. PT_PBS plans showed that an excellent PTV coverage can be maintained with significantly lower doses to OAR.

Conclusion

HT_FW_5 and VMAT plans allow a significant reduction of treatment duration and can be a good alternative to HT_FW_2.5 for specific populations. HT_FW_2.5 could be chosen for patients at higher risk of side effects. In addition, PT_PBS should be considered in the near future as it has been shown to have a major potential benefit to lower the risk of side effects with the same level of PTV coverage.

El texto completo de este artículo está disponible en PDF.

Résumé

Objectif de l’étude

L’utilisation de la RCMI pour le traitement du cancer du sein s’est considérablement développée dans notre établissement depuis 2009. Alternativement, la tomothérapie hélicoïdale utilisant une largeur de champ de 2,5 et 5cm (HT_FW_5), l’arcthérapie volumétrque modulée (VMAT) ou la protonthérapie avec balayage de faisceau de crayon (PT-PBS) ont également été utilisées pour réduire la durée du traitement ou optimiser la protection des organes à risque. L’objectif de cette étude était de comparer les quatre modalités de traitement disponibles sur notre site.

Patients et méthodes

Nous avons étudié les dossiers de dix patientes traitées pour un cancer du sein avec atteinte des ganglions lymphatiques. La dose prescrite était de 51,8Gy dans le sein avec un rappel intégré simultané jusqu’à 63Gy et de 50,4Gydans les ganglions lymphatiques en 28 fractions. Le volume cible anatomoclinique (CTV) a été défini selon les lignes directrices de l’«European Societry for Radiotherapy and Oncology» (ESTRO). La planification dosimétrique dans la pratique clinique de routine a été réalisée à l’aide de HT_FW_2.5. Le plan clinique approuvé a été comparé aux trois autres plans. Les objectifs dosimétriques pour la couverture du volume cible prévisionnel (PTV) étaient D95 % (dose dans 95 % du volume)95 % et D2 % (dose dans 2 % du volume)107 % de la dose prescrite. Les doses moyennes et maximales de l’organe à risque ont été enregistrées.

Résultats

Les plans de HT_FW_5 et de VMAT assurent une couverture du PTV équivalente, voire meilleure, par rapport au plan initial approuvé cliniquement, mais au prix d’une réduction de l’épargne des organes à risque. Les plans de PT_PBS ont montré qu’une excellente couverture du PTV peut être maintenue avec des doses significativement plus faibles dans l’organe à risque.

Conclusion

Les plans de HT_FW_5 et de VMAT permettent une réduction significative de la durée du traitement et peuvent être une bonne alternative au HT_FW_2.5 pour des populations spécifiques. HT_FW_2.5 pourrait être choisi en cas de risque plus élevé d’effets secondaires. En outre, le PT_PBS devrait être envisagé dans un proche avenir, car il a été démontré qu’il a un avantage potentiel majeur pour réduire le risque d’effets secondaires avec le même niveau de couverture du PTV.

El texto completo de este artículo está disponible en PDF.

Keywords : Breast cancer, Radiotherapy, Intensity-modulated radiotherapy, Helical tomotherapy, Volumetric-modulated arc therapy (VMAT), Proton therapy

Mots clés : Cancer du sein, Radiothérapie, RCMI, Tomotherapie, VMAT, Protons


Esquema


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