TURKISH JOURNAL OF ONCOLOGY 2014 , Vol 29 , Num 4
The effect of whole breast irradiation with coplanar three field technique in breast cancer patients onto hearth and LAD doses
Serap ÇATLI,1 Fatih DEMİRCİOĞLU,2 Diclehan KILIÇ,1 Gonca ERBAŞ3
1Gazi Üniversitesi Tıp Fakültesi, Radyasyon Onkolojisi Anabilim Dalı, Ankara
2Recep Tayyip Erdoğan Üniversitesi, Eğitim ve Araştırma Hastanesi, Radyasyon Onkolojisi, Rize
3Gazi Üniversitesi Tıp Fakültesi, Radyoloji Anabilim Dalı, Ankara

Summary

AMAÇ
Avrupalı meme kanserli kadınlarda tüm meme radyoterapisinde (RT) akciğer dozlarını azaltma amacıyla geliştirilmiş 2 konformal tekniğin Türk kadını meme konturunda etkisinin değerlendirilmesi amaçlanmıştır.

GEREÇ VE YÖNTEM
Tüm meme RT için refere edilen 20 olgunun BT kesitlerinde CTV, PTV, akciğer, kalp, karşı meme ve sol ön inen koroner arter (LAD) konturlaması yapıldı. Varian Eclipse TPS'de 6 MV foton ile konvansiyonel teknik (2F-C), 2 koplanar olmayan alanla konformal teknik (2F-NC), 3 koplanar alanla konformal teknik (3F-C) olarak 3 teknikte planlama yapıldı. DVH'dan kritik dozlar incelendi. Konformite ve homojenite indeksleri hesaplandı. Kruskal Wallis testiyle 3 grubun, Mann Whitney U testiyle 2 ayrı grubun kıyaslaması yapıldı.

BULGULAR
Hastalarda kalp, LAD ortalama ve maksimum, karşı meme dozlarında 3F-C lehine anlamlı fark saptandı. Homojenite ve konformite indeksi tüm hastalarda 3F-C tekniğinde daha yüksekti.

SONUÇ
Türk kadınlarında özellikle koroner arter hastalığı var veya yüksekse dozimetrik olarak yeterli bulunan 3F-C tekniği göz önünde bulundurulabilir.

Introduction

Meme kanseri tedavisinde adjuvant radyoterapi (RT) önemli standart komponentlerden biridir. Meme koruyucu cerrahi (MKC) sonrasında tüm memeye RT uygulaması ile lokal rekürrens oranlarında önemli azalma ve uzun dönem sağkalımda anlamlı artış elde edilebilmektedir.[1-4] Bununla birlikte hasta anatomisi, çevre dokuların kompleks 3 boyutlu (3-D) yapısı, cerrahi sonrasında meydana gelen değişiklikler, hedef dokunun vücuda bitişik olması ve akciğer ve kalp gibi risk altındaki organların varlığı meme radyoterapisinde zorluklara neden olmaktadır. Dünya genelinde birçok merkezde adjuvant meme ışınlaması için dekatlardır uygulanan standart tedavi, karşılıklı wedgeli iki foton alanının kullanıldığı konvansiyonel tekniktir.[5-7] Bilgisayarlı tomografi (BT) temelli planlama sistemi ve 3-D konformal tedavi uygulamaları ile daha homojen doz dağılımları elde edilebilmektedir.[5] Fakat risk altındaki komşu yapılarda geç dönem toksisiteleri, kompleks vakalarda aynı taraf akciğer ve kalbin ciddi oranda ışınlanması, planlanan hedef hacim (PTV) dışındaki bölgelerde sıcak alanlar, meme ağrısı ve kötü kozmetik sonuçlar gibi yan etkiler de bildirilmektedir.[5,8,9] Çevre sağlam yapılardaki doz oranlarını azaltarak daha homojen PTV dozu elde edebilmek amacı ile yoğunluk ayarlı radyoterapi (IMRT) ve proton tedavisi gibi ileri radyoterapi tekniklerinin de değerlendirildiği birçok çalışma yapılmıştır.[10-13] Özellikle zor anatomik yapılı hastalarda daha düzdün doz dağılımı sağlamak ve akciğer dozlarını azaltmak amacı ile iki koplanar olmayan ve üç koplanar alanların kullanıldığı konformal teknikler önerilmiştir.[5,6,14] Bu amaçla çalışmamızda Avrupalı meme kanserli kadınlarda tüm meme radyoterapisinde geliştirilmiş bu 2 konformal tekniğin Türk kadını meme konturunda riskli organların dozu üzerine etkisinin değerlendirilmesi amaçlanmıştır.

Methods

Çalışmaya MKC sonrasında tüm meme radyoterapisi amacı ile refere edilmiş 20 erken evre meme kanserli hasta (10 sağ, 10 sol) dahil edilmiştir. Hastalardan tüm PTV’yi içerecek şekilde her iki yönde 5’er cm pay verilerek 5 mm kalınlıkta BT görüntüleri alınmış ve hastane network ağı ile tedavi planlama sistemi (TPS)’ne aktarılmıştır. BT kesitleri üzerinde radyasyon onkolojisi uzmanı tarafından klinik hedef hacim (CTV), akciğer, kalp ve karşı meme; radyoloji uzmanı tarafından ise sol ön inen koroner arter (LAD) konturlamaları yapılmıştır. CTV’ye 0,5 cm pay verilerek PTV belirlenmiştir. Karşılaştırması yapılan üç tedavi tekniğinde de aynı PTV kullanılmıştır. Doz normalizasyonu Varian Eclipse TPS versiyon 8.615’de 6 MV foton enerjisi ile günlük 2 Gy konvansiyonel dozlarda 25 fraksiyonda 50 Gy radyoterapi alacak şekilde yapılmıştır. International Commission on Radiation Units and Measurements (ICRU) 50 raporu[15] doğrultusunda PTV doz homojenitesi -%5, +%7 olarak ayarlanmıştır.

Karşılaştırma amacı ile konvansiyonel teknik (2F-C), 2 koplanar olmayan alanla konformal teknik (2F-NC) ve 3 koplanar alanla konformal teknik (3F-C) ile tedavi planları yapılmıştır. Konvansiyonel teknikte tüm PTV’yi kapsayacak şekilde karşılıklı iki tanjansiyel alan kullanılmıştır. Ön tanjansiyel alan için gantry açısı 48-52 derece (Şekil 1), arka tanjansiyel alan için gantry açısı 223-228 derece olarak ayarlanmıştır (Şekil 2). Masa ve kolimatör açısı bulunmamaktadır.

Sekil 1: Konvansiyonel teknik medial tanjansiyel alan görüntüsü.

Sekil 2: Konvansiyonel teknik lateral tanjansiyel alan görüntüsü.

İki koplanar olmayan alanla konformal teknikte yine tüm PTV’yi kapsayacak şekilde çok yapraklı kolimatör (MLC) kullanılarak izosentrik iki tanjansiyel alan belirlenmiştir (Şekil 3, 4). Masa, gantry ve kolimatör açıları manuel olarak ayarlanmıştır. Mümkün olan en düşük akciğer hacmini sağlamak amacı ile 5 derece masa açısı ve yaklaşık 15 derece kolimatör açısı kullanılmıştır.

Sekil 3: İki alan koplanar olmayan teknikte medial tanjansiyel alan görüntüsü.

Sekil 4: İki alan koplanar olmayan teknikte lateral tanjansiyel alan görüntüsü.

Üç koplanar alanla konformal teknik ise yaklaşık PTV’nin merkezinde ayarlanan izosenter ile wedge ve MLC’lerin kullanıldığı farklı ağırlıkta ve açılarda ayarlanan tedavi alanlarını içermektedir. Medial tanjansiyel alan, konvansiyonel teknikte olduğu gibi ±45 ve ±60 derece gantry açısı ile tüm PTV’yi kapsayacak şekilde 1 ağırlıkta ayarlanmıştır (Şekil 5). Arka oblik alan, ışınlanan akciğer volümünü azaltmak amacı ile PTV’nin lateral ve merkezini kapsayacak şekilde ±140 ve ±160 derece gantry açısı ile yaklaşık 0.25 ağırlıkta ayarlanmıştır (Şekil 6). Arka alan ise PTV’nin sadece lateral kısmını içerecek şekilde 180 derece gantry açısı ile yaklaşık 0.25 ağırlıkta ayarlanmıştır (Şekil 7).

Sekil 5: Üç alan koplanar teknikte medial tanjansiyel alan görüntüsü.

Sekil 6: Üç alan koplanar teknikte lateral tanjansiyel alan görüntüsü.

Sekil 7: Üç alan koplanar teknikte arka alan görüntüsü.

Karşılaştırma amacı ile doz volüm histogramı (DVH)’dan PTV V90, V100, V105, V107; akciğer V20, V10, V5 ortalama dozu; kalp V33, V50, V66, V100; LAD ve karşı meme ortalama ve maksimum dozları ile karşı meme V1Gy hacimlerine bakılmıştır. Konformite ve homojenite indeksleri hesaplanmıştır. Kruskal Wallis testi ile 3 grubun, Mann Whitney U testi ile 2 ayrı grubun kıyaslaması yapılmıştır. İncelemeler tüm hasta grubunda yapıldıktan sonra sağ ve sol meme kanserli olgularda kendi gruplarında ayrı ayrı yeniden yapılmıştır. Ayrıca birbirleri ile kıyaslaması yapılan 3 tedavi tekniği, ilgili parametreler doğrultusunda kendi gruplarında ayrı ayrı sağ ve sol meme kanserli vakalar açısından da değerlendirilmiştir. p<0.05 değeri istatistiksel olarak anlamlı kabul edilmiştir.

Results

Tüm hasta grubunda, sağ meme kanserli ve sol meme kanserli olgularda 3 tedavi planının ilgili veriler doğrultusunda karşılıklı değerlendirilmeleri ayrı ayrı Tablo 1, 2 ve 3’te verilmiştir.

Tablo 1: Tedavi tekniklerinin tüm hasta grubunda karşılaştırılması

Tablo 2: Tedavi tekniklerinin sağ meme kanserli hasta grubunda karşılaştırılması

Tablo 3: Tedavi tekniklerinin sol meme kanserli hasta grubunda karşılaştırılması

PTV dozlarının tüm hasta grubunda incelenmesinde istatiksel olarak anlamlı düzeyde fark elde edilememiştir. Ortalama akciğer dozu (p=0.037) ve kalp V100 değerleri (p=0.036) de 3FC tekniğinde anlamlı düzeyde düşük bulunmuştur. Yine 3FC tekniğinde karşı meme dozları diğer iki tekniğe kıyasla istatistiksel olarak anlamlı derecede daha düşük saptanmaktadır. Karşı meme maksimum doz, ortala doz ve V1Gy’lik doz değerlendirilmesinde <0.0001’lik p değerleri elde edilmiştir. Konformite indeksi ve homojenite indeksi açısından da 3FC tekniği üstün bulunmuştur (sırasıyla p=0.008 ve p<0.0001).

Üç ayrı teknik sağ ve sol meme kanserli olgularda ayrı ayrı değerlendirilmiştir. Sağ meme kanserli hastalarda PTV V100 (p=0.001), V107 (p=0.025); kalp V33 (p=0.004), V50 (p=0.003), V66 (p=0.004), V100 (p=0.034); LAD ortalama (p=0.023) ve maksimum dozlarında (p=0.048); karşı meme V1Gy (p=0.001), ortalama (p=0.006) ve maksimum (p<0.0001) dozlarında 3F-C lehine anlamlı fark saptandı. Konformite indeksinde fark elde edilemezken homojenite indeksi anlamlı düzeyde iyi bulundu (p=0.038).

Sol meme yerleşimli kanserler için ise PTV V100 (p=0.015) V105 (p=0.019); kalp V33 (p=0.05); LAD maksimum dozu (p=0.022); karşı meme V1Gy (p=0.004), maksimum (p=0.01) ve ortalama dozunda (0.012) 3F-C lehine anlamlı fark saptandı. Homojenite indeksi yine istatistiksel olarak anlamlı derecede daha iyiydi (p<0.0001).

Üç farklı tedavi tekniğinin birbirleri ile karşılaştırmasından sonra her bir teknik kendi içerisinde sağ ve sol meme kanserli gruplara göre aynı parametreler doğrultusunda karşılaştırıldı. 2F-C, 2F-NC ve 3F-C tekniklerine ait veriler sırası ile Tablo 4, 5 ve 6’da verilmiştir. Üç teknikte de beklendiği üzere kalp ve LAD dozları sol meme kanserli hastalarda daha yüksek iken akciğer dozları istatistiksel olarak anlamlı düzeyde düşük saptanmıştır. Ayrıca iki konformal teknikte de karşı meme maksimum dozları sol meme kanserli olgularda daha yüksek bulunmuştur. Konformite ve homojenite indekslerinde üç teknikte de anlamlı fark elde edilememiştir.

Tablo 4: Konvansiyonel teknikte sağ ve sol meme kanserli hastaların verileri

Tablo 5: İki koplanar olmayan alanla konformal teknikte sağ ve sol meme kanserli hastaların verileri

Tablo 6: Üç koplanar alanla konformal teknikte sağ ve sol meme kanserli hastaların verileri

Discussion

Meme kanserli hastaların radyoterapisi, anatomik yapı gereği ciddi komplikasyonlara neden olabilecek birçok organı etkileyebileceğinden, çok dikkatli bir biçimde uygulanmalıdır. Modern RT cihazlarının geliştirilmesi ve klinik uygulamalara geçişi ile risk altındaki organ dozlarını düşürmek amacı ile birçok yeni yöntemler denenmektedir. Günümüzde çoğu merkezde uygulanan karşılıklı tanjansiyel iki alanla tedavi ise hala kabul görmekte olan gerek lokal kontrol artışı, gerekse sağkalım artışı sağlayan tedavi tekniğidir.[1-7] Bizim çalışmamızda da avrupalı meme kanserli kadınlarda çevre risk altındaki organların dozlarını düşürmek amacı ile tüm meme radyoterapisinde geliştirilmiş 2 konformal teknikle konvansiyonel teknik Türk kadınlarının meme konturları üzerinden değerlendirilmiştir.

Seçilecek radyoterapi tekniğindeki ana amaç PTV dozlarını iyileştirerek çevre yapılardaki dozları en alt düzeye indirebilmektir. Özellikle karşı memenin alacağı radyasyon dozları gelecekte oluşabilecek sekonder kanser oranları ile yakından ilgilidir. Çalışmamızda diğer iki teknikle karşılaştırıldığında 3FC tekniği ile karşı meme maksimum doz, ortalama doz ve V1Gy’lik doz değerlendirilmesinde istatistiksel olarak anlamlı fark elde edilmiştir (p<0.0001). Ayrıca sağ ve sol meme kanserli hastaların ayrı ayrı değerlendirmeleri sonucunda da anlamlı derecede düşük doz aldığı saptanmıştır. Aynı alanın kullanıldığı diğer çalışmalarda da karşı meme dozları 3FC tekniğinde daha düşüktür ve bu doğrultuda literatürle uyumlu sonuç sağlanmıştır.[5,14]

Akciğer dozları açısından yapılan değerlendirmede sadece tüm meme hasta grubunda ortalama akciğer dozu, 3FC tekniğinde diğer tekniklere göre anlamlı düşük saptanabilmiştir (p=0.037). Akciğer V20, V10 ve V5 değerlerinde istatistiksel fark elde edilememiştir. Ayrıca ortalama akciğer dozu da hastalar sağ ve sol meme kanserli olmak üzere ayrıldığında anlamlı derecede farklı değildir. Yapılan çalışmalarda özellikle akciğer dozlarının azaltılması amaçlandığında 3FC tekniği ile klasik tanjansiyel tekniğe kıyasla daha iyi sonuçlar elde edildiği gösterilmiştir.[5,6,14] Bu açıdan çalışmamız Avrupa ve Amerika kökenli literatür çalışmalarından farklılık göstermektedir. Öte yandan Türkiye’de yapılan ve meme radyoterapisi sonrasında radyasyon pnomonisini değerlendiren bir çalışmada çoklu alanlı konformal tekniklerin radyasyon pnomonisi oranlarını azaltmada konvansiyonel iki tanjansiyel alanlı tekniğe göre üstün olmadıkları belirtilmiştir.[16] Bu bulgu da bizim verilerimizi desteklemektedir.

Diğer bir kritik organ olan kalp ve LAD dozlarına bakıldığında tüm hasta grubunda kalp V100 değerleri (p=0.036); sağ meme kanserli hastalarda kalp V33 (p=0.004), V50 (p=0.003), V66 (p=0.004), V100 (p=0.034), LAD ortalama (p=0.023) ve maksimum doz değeri (p=0.048); sol meme kanserli hastalarda ise kalp V33 (p=0.05) ve LAD maksimum doz değeri (p=0.022) 3FC tekniğinde istatistiksel olarak anlamlı düzeyde düşük saptanmıştır. Çoklu alan konformal tekniklerin kullanıldığı çalışmalarda da bu yönde bulgular elde edilmiştir.[17,18] Çalışmamız literatürle uyumludur ve 3FC tekniği özellikle kardiyak problemleri olan hastalarda planlama seçenekleri arasında değerlendirilmelidir.

Çalışmamızda literatürde 3FC tekniğinin kullanıldığı çalışmalara benzer şekilde tüm hasta grubunda konformite ve homojenite indeksi istatistiksel olarak anlamlı düzeyde yüksek bulunmuştur (sırasıyla p=0.008 ve p<0.0001). Sağ meme kanserli hastalarda konformite indeksinde fark elde edilemezken homojenite indeksi anlamlı düzeyde iyi bulunmuştur (p=0.038). Sol meme kanserli hastalarda yine homojenite indeksi istatistiksel olarak anlamlı derecede daha iyi saptanmıştır (p<0.0001). Bu bulgular eşliğinde 3FC yöntemi etkin ve güvenilir biçimde kullanılabilecek alternatif bir radyoterapi tekniği olarak değerlendirilmiştir.

Her bir teknik kendi arasında sağ ve sol meme kanserli hastalar olarak ayrıca değerlendirilmiş ve bunun sonucunda üç teknikte de beklenildiği üzere kalp ve LAD dozları sol meme kanserli hastalarda daha yüksek iken akciğer dozları istatistiksel olarak anlamlı düzeyde düşük saptanmıştır. Ayrıca iki konformal teknikte de karşı meme maksimum dozları sol meme kanserli olgularda daha yüksek bulunmuştur.

Literatürde IMRT ve Arc terapisi gibi ileri radyoterapi yöntemleri ile PTV dozlarının arttırılıp çevre kritik organ dozlarının azaltıldığı yönünde çalışmalar bulunmaktadır.[5,17,19] Bu doğrultuda bizim çalışmamızda IMRT tekniği ile karşılaştırma yapılmaması çalışmamızın eksik yönü olarak göze çarpmaktadır. Ayrıca dozimetrik değerlendirme yapıldığından tedavi sonuçları hakkında da bilgi verilememektedir.

Çalışmamızda Avrupa meme kanserli hastalarda alternatif radyoterapi teknikleri olarak değerlendirilen 2F-NC ve 3F-C tekniklerinin Türk kadınları anatomisine uygunluğu değerlendirilmiştir. Yapılan karşılaştırmalar sonucunda MKC sonrası RT yapılan Türk olgularda özellikle koroner arter hastalığı var veya yüksekse ve karşı memenin aldığı dozlar düşürülmek istenirse dozimetrik olarak yeterli bulunan 3F-C tekniğinin göz önünde bulundurulabilir.

References

1) Fisher B, Wickerham DL, Deutsch M, Anderson S, Redmond C, Fisher ER. Breast tumor recurrence following lumpectomy with and without breast irradiation: an overview of recent NSABP findings. Semin Surg Oncol 1992;8(3):153-60.

2) Effects of radiotherapy and surgery in early breast cancer. An overview of the randomized trials. Early Breast Cancer Trialists’ Collaborative Group. N Engl J Med 1995;333(22):1444-55. CrossRef

3) Bartelink H, Horiot JC, Poortmans P, Struikmans H, Van den Bogaert W, Barillot I, et al. Recurrence rates after treatment of breast cancer with standard radiotherapy with or without additional radiation. N Engl J Med 2001;345(19):1378-87. CrossRef

4) Clarke M, Collins R, Darby S, Davies C, Elphinstone P, Evans E, et al. Effects of radiotherapy and of differences in the extent of surgery for early breast cancer on local recurrence and 15-year survival: an overview of the randomised trials. Lancet 2005;366(9503):2087-106. CrossRef

5) Fogliata A, Bolsi A, Cozzi L. Critical appraisal of treatment techniques based on conventional photon beams, intensity modulated photon beams and proton beams for therapy of intact breast. Radiother Oncol 2002;62(2):137-45. CrossRef

6) Fogliata A, Clivio A, Nicolini G, Vanetti E, Cozzi L. A treatment planning study using non-coplanar static fields and coplanar arcs for whole breast radiotherapy of patients with concave geometry. Radiother Oncol 2007;85(3):346-54. CrossRef

7) Fong A, Bromley R, Beat M, Vien D, Dineley J, Morgan G. Dosimetric comparison of intensity modulated radiotherapy techniques and standard wedged tangents for whole breast radiotherapy. J Med Imaging Radiat Oncol 2009;53(1):92-9. CrossRef

8) Moody AM, Mayles WP, Bliss JM, A’Hern RP, Owen JR, Regan J, et al. The influence of breast size on late radiation effects and association with radiotherapy dose inhomogeneity. Radiother Oncol 1994;33(2):106-12.

9) Taylor ME, Perez CA, Halverson KJ, Kuske RR, Philpott GW, Garcia DM, et al. Factors influencing cosmetic results after conservation therapy for breast cancer. Int J Radiat Oncol Biol Phys 1995;31(4):753-64. CrossRef

10) Kaija H, Maunu P. Tangential breast irradiation with or without internal mammary chain irradiation: results of a randomized trial. Radiother Oncol 1995;36(3):172-6.

11) Mansfield CM, Komarnicky LT, Schwartz GF, Rosenberg AL, Krishnan L, Jewell WR, et al. Ten-year results in 1070 patients with stages I and II breast cancer treated by conservative surgery and radiation therapy. Cancer 1995;75(9):2328-36. CrossRef

12) Scrimger RA, Connors SG, Halls SB, Starreveld AA. CT-targeted irradiation of the breast and internal mammary lymph nodes using a 5-field technique. Int J Radiat Oncol Biol Phys 2000;48(4):983-9. CrossRef

13) Zackrisson B, Arevärn M, Karlsson M. Optimized MLC-beam arrangements for tangential breast irradiation. Radiother Oncol 2000;54(3):209-12. CrossRef

14) Nicolini G, Fogliata A, Cozzi L. Critical appraisal of a non-coplanar technique for radiotherapy of breast minimising lung involvement. Radiother Oncol 2005;76(3):319-25. CrossRef

15) International Commission on Radiation Units and Measurements. Prescribing, recording and reporting photon beam therapy. Report 50. Washington, DC: ICRU Publications, 1993.

16) Onal C, Oymak E, Kotek A, Efe E, Arslan G. Correlation of conventional and conformal plan parameters for predicting radiation pneumonitis in patients treated with breast cancer. J Breast Cancer 2012;15(3):320-8.

17) Zhang F, Zheng M. Dosimetric evaluation of conventional radiotherapy, 3-D conformal radiotherapy and direct machine parameter optimisation intensity-modulated radiotherapy for breast cancer after conservative surgery. J Med Imaging Radiat Oncol 2011;55(6):595- 602. CrossRef

18) Atean I, Pointreau Y, Barillot I, Kirova YM. Organs at risk and target volumes: definition for conformal radiation therapy in breast cancer. [Article in French] Cancer Radiother 2012;16(5-6):485-92. [Abstract] CrossRef

19) Gursel B, Meydan D, Ozbek N, Ofluoglu T. Dosimetric comparison of three different external beam whole breast irradiation techniques. Adv Ther 2011;28(12):1114-25. CrossRef