Strahlentherapie und Onkologie

, Volume 192, Issue 5, pp 333–341

Treatment of breast cancer with simultaneous integrated boost in hybrid plan technique

Influence of flattening filter-free beams
  • Marzieh Bahrainy
  • Matthias Kretschmer
  • Vincent Jöst
  • Astrid Kasch
  • Florian Würschmidt
  • Jörg Dahle
  • Jörn Lorenzen
Original Article

Abstract

Objective

The present study compares in silico treatment plans using hybrid plan technique during hypofractionated radiation of mammary carcinoma with simultaneous integrated boost (SIB). The influence of 6 MV photon radiation in flattening filter free (FFF) mode against the clinical standard flattening filter (FF) mode is to be examined.

Patients and methods

RT planning took place with FF and FFF radiation plans for 10 left-sided breast cancer patients. Hybrid plans were realised with two tangential IMRT fields and one VMAT field. The dose prescription was in line with the guidelines in the ARO-2010-01 study. The dosimetric verification took place with a manufacturer-independent measurement system.

Results

Required dose prescriptions for the planning target volumes (PTV) were achieved for both groups. The average dose values of the ipsi- and contralateral lung and the heart did not differ significantly. The overall average incidental dose to the left anterior descending artery (LAD) of 8.24 ± 3.9 Gy in the FFF group and 9.05 ± 3.7 Gy in the FF group (p < 0.05) were found. The dosimetric verifications corresponded to the clinical requirements. FFF-based RT plans reduced the average treatment time by 17 s/fraction.

Conclusion

In comparison to the FF-based hybrid plan technique the FFF mode allows further reduction of the average LAD dose for comparable target volume coverage without adverse low-dose exposure of contralateral structures. The combination of hybrid plan technique and 6 MV photon radiation in the FFF mode is suitable for use with hypofractionated dose schemes. The increased dose rate allows a substantial reduction of treatment time and thus beneficial application of the deep inspiration breath hold technique.

Keywords

Breast cancer Intensity-modulated radiotherapy Volumetric-modulated arc therapy Heart dose Dose hypofractionation 

Behandlung von Brustkrebs mit simultan integriertem Boost in Hybridplan-Technik

Einfluss des „Flattening-Filter-Free“-Modus

Zusammenfassung

Zielsetzung

Vergleich der „In-silico“-Bestrahlungspläne der klinisch etablierten Hybridplan-Technik bei hypofraktionierter Bestrahlung des Mammakarzinoms mit simultan integriertem Boost (SIB). Untersucht wird der Einfluss von 6MV-Photonenstrahlung im Flattening-Filter-Free-Modus (FFF) gegen den klinischen Standard im Flattening-Filter-Modus (FF)

Patienten und Methoden

Die RT-Planung erfolgte jeweils mit FF- und FFF-Bestrahlungspläne für 10 Patientinnen mit linksseitigem Mammakarzinom. Hybridpläne wurden mit zwei tangentialen IMRT-Feldern und einem VMAT-Feld umgesetzt. Die Dosisverordnung entsprach den Vorgaben der ARO-2010-01-Studie. Die dosimetrische Verifikation erfolgte mittels herstellerunabhängigen 3-D-Messsystem.

Ergebnisse

Für beide Gruppen wurden die geforderten Dosisvorgaben für die Planungszielvolumina (PTV) eingehalten. Mittelwerte der ipsi- und kontralateralen Lunge sowie des Herzens unterschieden sich nicht signifikant. Über das gesamte Patientenkollektiv ergaben sich Mittelwerte der LAD-Dosis („left anterior descending artery“) von 8,24 ± 3,9 Gy in der FFF- und 9,05 ± 3,7 Gy in der FF-Gruppe (p < 0,05). Die dosimetrische Verifikation entsprach den klinischen Anforderungen. Mit FFF-basierten RT-Plänen sank die mittlere Behandlungszeit um 17 s/Fraktion.

Schlussfolgerung

Im Vergleich zur FF-basierten Hybridplan-Technik ermöglicht der FFF-Modus eine weitere Senkung der mittleren LAD-Belastung bei vergleichbarer Zielvolumenerfassung und ohne nachteilige Niedrigdosisbelastung kontralateral gelegener Strukturen. Die Kombination von Hybridplan-Technik und 6MV-Photonenstrahlung im FFF-Modus ist für den Einsatz mit hypofraktionierten Dosisschemata geeignet. Die erhöhte Dosisleistung verkürzt die Behandlungszeit deutlich und begünstigt die Anwendung der „Deep-inspiration-breath-hold“-Technik.

Schlüsselwörter

Brustkrebs Intensitätsmodulierte Strahlentherapie Volumenmodulierte Arc-Therapie Herzdosis Dosishypofraktionierung 

Copyright information

© Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2016

Authors and Affiliations

  • Marzieh Bahrainy
    • 1
  • Matthias Kretschmer
    • 1
  • Vincent Jöst
    • 1
  • Astrid Kasch
    • 1
  • Florian Würschmidt
    • 1
  • Jörg Dahle
    • 1
  • Jörn Lorenzen
    • 1
  1. 1.Radiologische AllianzHamburgGermany

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