Incidental dose to coronary arteries is higher in prone than in supine whole breast irradiation. A dosimetric comparison in adjuvant radiotherapy of early stage breast cancer
Description
Sparing of normal lung is best achieved in prone whole breast irradiation (WBI). However, exposure of the heart and coronary arteries might increase due to anterior movement of the heart in prone WBI. Treatment plans of 46 patients with large breasts irradiated for mammary cancer after breast-conserving surgery were retrospectively analyzed. The average treated breast volume of right-sided breasts (n = 33) was 1,804 ccm and 1,500 ccm for left-sided breasts (n = 13). The majority had invasive cancer (96 %) of which 61 % were pT1 and 39 % pT2 tumors. All patients received radiation therapy to the breast only. For three-dimensional (3D) treatment planning, all patients underwent a noncontrast-enhanced CT in the supine position with a wingboard and a second CT in the prone position using a prone breastboard. Nontarget volumes of the lung, heart, and coronary arteries were contoured. A total dose of 50.4 Gy was prescribed to the breast only. Differences were calculated for each patient and compared using the Wilcoxon signed-rank test. Treatment of left-sided breasts resulted in similar average mean heart doses in prone versus supine WBI (4.16 vs. 4.01 Gy; p = 0.70). The left anterior descending artery (LAD) had significantly higher dose exposure in left versus right WBI independent of position. Prone WBI always resulted in significantly higher exposures of the right circumflex artery (RCA) and LAD as compared to supine WBI. In left WBI, the mean LADprone was 33.5 Gy vs. LADsupine of 25.6 Gy (p = 0.0051). The V20prone of the LAD was 73.6 % vs. V20supine 50.4 % (p = 0.0006). The heart dose is not different between supine and prone WBI. However, in left WBI the incidental dose to the LAD with clinically relevant doses can be significantly higher in prone WBI. This is discussed controversially in the literature as it might depend on contouring and treatment techniques. We recommend contouring of LAD if patients are treated in prone WBI and evaluation of alternative treatment techniques for optimal sparing of coronary arteries. (orig.)
Availability note (English)
Available from: http://dx.doi.org/10.1007/s00066-014-0606-4Abstract (German)
Die Schonung der Lunge in der Radiotherapie von Mammakarzinomen gelingt am besten durch Behandlung in Bauchlage. Zu beachten ist jedoch eine moegliche hoehere Dosisbelastung von Herz und Koronararterien aufgrund der Verlagerung des Herzes nach ventral in Bauchlagenbehandlung. Es wurden die Radiotherapieplaene von 46 Patientinnen mit voluminoesen Brustdruesen, die brusterhaltend wegen eines Mammakarzinoms operiert wurden, retrospektiv ausgewertet. Das mittlere Brustvolumen rechtsseitiger Brustdruesen (n = 33) betrug 1804 ccm, von linksseitigen Brustdruesen (n = 13) 1500 ccm. In der Mehrzahl handelte es sich um invasive Karzinome (96 %) des T-Stadiums pT1 (61 %) und pT2 (39 %). Zur 3-D-Bestrahlungsplanung erhielten die Patientinnen eine native Computertomographie (CT) in Rueckenlage mit ''wingboard'' und ein zweites natives CT in Bauchlage mit einem sog. ''breastboard''. Die Risikoorgane Lunge, Herz und Koronararterien wurden konturiert. Alle Plaene wurden mit 50,4 Gy Gesamtdosis beschraenkt auf die Brustdruese berechnet. Unterschiede wurden statistisch mit dem Wilcoxon-Mann-Whitney-Test ausgewertet. Bei der Behandlung linksseitiger Brustdruesen ergab sich fuer die Herzbelastung kein Unterschied zwischen Bestrahlung in Ruecken- oder Bauchlage (mittlere Herzdosis 4,16 Gy in Bauch- vs. 4,01 Gy in Rueckenlage; p = 0,70). Die linke Koronararterie (LAD) erhielt bei linksseitiger Brustdruesenbestrahlung stets eine signifikant hoehere Dosis im Vergleich zur rechtsseitigen Bestrahlung unabhaengig von der Lagerung der Patientinnen. Die Bestrahlung in Bauchlage fuehrte zu einer signifikant hoeheren Dosisbelastung sowohl der rechten (RCA) als auch der linken Koronararterie (LAD) im Vergleich zur Bestrahlung in Rueckenlage. Die Dosis der LAD bei linksseitiger Bestrahlung in Bauchlage betrug im Mittel 33,5 Gy im Vergleich zu 25,6 Gy bei Bestrahlung in Rueckenlage (p = 0,0051). Die V20 der LAD betrug in Bauchlage 73,6 % im Vergleich zu 50,4 % (p = 0,0006) in Rueckenlage. Die Dosisbelastung des Herzens unterscheidet sich nicht zwischen Bestrahlung in Bauch- oder Rueckenlage. Die Dosisbelastung der LAD mit klinisch relevanten Dosen kann jedoch bei linksseitiger Bestrahlung in Bauchlage signifikant hoeher sein. Dies wird kontrovers in der Literatur diskutiert und kann eine Folge der Art der Konturierung und der verwendeten Bestrahlungstechnik sein. Wir empfehlen deshalb die Konturierung der LAD bei Bestrahlung linksseitiger Brustdruesen in Bauchlage und die Pruefung alternativer Behandlungstechniken zur optimalen Schonung der Koronararterien. (orig.)Additional details
Identifiers
Publishing Information
- Journal Title
- Strahlentherapie und Onkologie
- Journal Volume
- 190
- Journal Issue
- 6
- Journal Page Range
- p. 563-568
- ISSN
- 0179-7158
- CODEN
- STONE4
INIS
- Country of Publication
- Germany
- Country of Input or Organization
- Germany
- INIS RN
- 45075743
- Subject category
- S62: RADIOLOGY AND NUCLEAR MEDICINE;
- Descriptors DEI
- CHEST; COMPUTERIZED TOMOGRAPHY; CONTRAST MEDIA; CORONARIES; CRITICAL ORGANS; GY RANGE 01-10; GY RANGE 10-100; HEART; LUNGS; MAMMARY GLANDS; PLANNING; POSITIONING; RADIATION DOSES; RADIOTHERAPY; THREE-DIMENSIONAL CALCULATIONS
- Descriptors DEC
- ABSORBED DOSE RANGE; ARTERIES; BLOOD VESSELS; BODY; CARDIOVASCULAR SYSTEM; DIAGNOSTIC TECHNIQUES; DOSES; GLANDS; GY RANGE; MEDICINE; NUCLEAR MEDICINE; ORGANS; RADIATION DOSE RANGES; RADIOLOGY; RESPIRATORY SYSTEM; THERAPY; TOMOGRAPHY