Long-Term Results of Pulsed Irradiation of Skin Metastases from Breast Cancer Effectiveness and Sequelae

Purpose:

The concept of pulsed brachytherapy suggested by Brenner and Hall requires an unusual fractionation scheme. Effectiveness and sequelae of this new irradiation method were observed in patients with disseminated cutaneous metastases of breast cancer.

Patients and Methods: A flexible, rusable skin mold (weight 110 g) was developed for use with a pulsed dose rate (PDR) afterloader. An array of 18 parallel catheters (2 mm diameter) at equal distances of 10 or 12 mm was constructed by fixation of the catheters in a plastic wire mesh. The array is sewn between 2 foam rubber slabs of 5 mm thickness to provide a defined constant distance to the skin. Irradiations are possible up to a maximum field size of 20 × 23.5 cm using a nominal 37 GBq Ir-192 source. Pulses of 1 Gy reference dose at the skin surface are applied at a rate of 1 pulse every 1.2 hours (0.8 Gy per hour). The dose distribution is geometrically optimized to provide a homogeneous skin dose (100% ± 10%). The 80% dose level lies at 5 mm below the skin surface. Between April 1994 and December 1997, 52 patients suffering from cutaneous metastases at the thoracic wall were treated with 54 fields and total doses of 38 to 50 Gy (median 42 Gy) applying 2 PDR courses with a pause of 4 to 5 weeks.

Results: Forty-six patients (48 fields) were eligible for evaluation in June 1998. The median follow-up was 16 months (range 7.1 to 46.2 months). Local control was achieved in 40 out of 48 fields (83%) or 41 of 46 patients (89%), respectively. Moist desquamation occurred in 52% of the patients. Late reactions were judgeg after a minimum follow-up of 6 months. Thirty-two fields had been previously irradiated with external beam therapy to doses of 40 to 60 Gy. Regardless of whether the skin was preirradiated or not all patients surviving long enough developed telangiectasia within 2 years after PDR irradiation. In preirradiated patients (n = 32) skin contractures and/or skin necrosis occurred in 12% each. In newly irradiated patients (n = 14) no contractures or skin necrosis were observed.

Conclusions: Pulsed brachytherapy is an effective and time-sparing method for the treatment of cutaneous metastases from breast cancer. Skin reactions are comparable to the sequelae of orthovoltage therapy. Two sessions of approximately 20 Gy PDR were tolerated on preirradiated skin without severe sequelae.

Hintergrund:

Das Konzept der von Brenner und Hall inaugurierten gepulsten Brachytherapie basiert auf einem unüblichen Fraktionierungsschema. Die Effektivität und die Folgen dieser neuen Bestrahlungsmethode wurden an Patienten mit disseminierten Hautmetastasen des Mammakarzinoms nachbeobachtet.

Patienten und Methode: Es wurde eine flexible, wiederverwendbare Hautmoulage (Gewicht 110 g) für ein PDR-Afterloading-Gerät entwickelt. Die Bestrahlungsmoulage enthält 18 äquidistant (10 oder 12 mm) angeordnete Bestrahlungskatheter (2 mm Durchmesser), welche in ein Plastiknetz eingezogen sind. Die Vorrichtung liegt zwischen zwei Platten aus festem Schaumgummi von 5 mm Dicke als Distanzhalter zur Haut. Die Brachytherapiemoulage erlaubt eine maximale Feldgröße von 20 × 23,5 cm auf der Haut. Die PDR-Bestrahlungen werden mit einer nominal 37 GBq Ir-192-Quelle mit Pulsen von 1 Gy und einer Pulsperiode von 1,2 Stunden durchgeführt (durchschnittliche Dosisleistung: 0,8 Gy/Stunde). Die routinemäßige Anwendung der geometrischen Optimierung ermöglicht eine Homogenität der Hautoberflächendosis von ± 10%. Die 80%-Isodose liegt 5 mm unter der Hautoberfläche. Von April 1994 bis Dezember 1997 wurden 52 Patientinnen mit Hautmetastasen an der Thoraxwand mit 54 Feldern und Referenzdosen zwischen 38 und 50 Gy (median 42 Gy) behandelt, wobei jeweils zwei PDR-Serien mit einem Pausenintervall von vier bis fünf Wochen appliziert wurden.

Ergebnisse: Im Juni 1998 wurden 46 Patientinnen (48 Felder) ausgewertet. Die mediane Nachbeobachtungszeit betrug 16 Monate (7,1 bis 46,2 Monate). In 40 von 48 Feldern (83%) bzw. bei 41 von 46 Patienten (89%) wurde eine lokale Kontrolle erreicht. Feuchte Epitheliolysen traten bei 52% der Patientinnen auf. Späte Strahlenreaktionen wurden nach einer minimalen Nachbeobachtungszeit von sechs Monaten geprüft. 32 der Bestrahlungsfelder waren nach externer Strahlenbehandlung mit Dosen zwischen 40 und 60 Gy vorbelastet. Unabhängig von der Vorbelastung entwickelten alle Patientinnen Teleangiektasien innerhalb von zwei Jahren nach der PDR-Brachytherapie. Im vorbelasteten Kollektiv (n = 32) traten bei jeweils 12% der Patientinnen Hautkontrakturen und/oder kleinere Hautnekrosen auf. Im nicht vorbelasteten Kollektiv (n = 14) wurden keinerlei Kontrakturen oder Hautnekrosen beobachtet.

Schlussfolgerungen: Die gepulste Brachytherapie ist eine zeitsparende und effektive Methode zur Behandlung von Hautmetastasen bei Narbenrezidiven des Mammakarzinoms. Die Hautreaktionen sind vergleichbar mit der Orthovoltbestrahlung. Eine PDR-Split-Course-Bestrahlung von zweimal 20 Gy wird auch von der vorbelasteten Haut ohne schwerwiegende Strahlenfolgen toleriert.