Radiotherapy Confined to the Tumor Bed Following Breast Conserving Surgery

Background:

The standard technique of radiotherapy (RT) after breast conserving surgery (BCS) is to treat the entire breast up to a total dose of 45–50 Gy with or without tumor bed boost. The majority of local recurrences occur in close proximity to the tumor bed. Thus, the necessity of whole breast radiotherapy has been questioned, and several centers have evaluated the feasibility and efficacy of sole tumor bed irradiation. The aim of this study was to review the current status, controversies, and future prospects of tumor bed irradiation alone after breast conserving surgery.

Material and Methods: Published prospective trials evaluating the feasibility and efficacy of radiotherapy confined to the tumor bed following breast conserving surgery were reviewed in order to analyze treatment results.

Results: In three earlier studies, using tumor bed radiotherapy for unselected patients, the incidence of intra-breast relapse was reported in the range of 15.6–37%. However, in nine prospective phase I–II trials, sole brachytherapy (BT) with different dose rates, strict patient selection, and meticulous quality assurance, resulted in 95.6–100% local control rates. To date, only one phase III protocol has been intiated comparing the efficacy of tumor bed brachytherapy alone with conventional whole breast radiotherapy. The ideal extend of the planning target volume (PTV) for tumor bed radiotherapy alone has not been established yet. In most series, PTV was defined as the excision cavity with generous (1–3 cm) safety margins. Minimal requirement for PTV localization is the use of titanium clips to mark the walls of the excision cavity intraoperatively, but the combination of clip demarcation and three-dimensional (3-D) visual information obtained from cross-sectional images seems to be the best method to determine the target volume. 3-D virtual brachytherapy is also a promising method to minimize the chance of geographic miss. Recently developed techniques, such as intraoperative radiotherapy (IORT), as well as accelerated 3-D conformal external beam radiation therapy (3-D-CRT) were also found to be feasible for tumor bed radiotherapy alone.

Conclusions: In spite of the existing arguments against limiting radiotherapy to the tumor bed after breast conserving surgery, results of phase I–II studies suggest that tumor bed radiotherapy alone might be an appropriate treatment option for selected breast cancer patients. Whole breast radiotherapy remains the standard radiation modality used in the treatment of breast cancer, and brachytherapy as the sole modality should be considered as investigational. Further phase-III trials are suggested to determine the equivalence of sole tumor bed radiotherapy, compared with whole breast radiotherapy. Preliminary results with recently developed techniques (CT-image based conformal brachytherapy, 3-D virtual brachytherapy, IORT, 3-D-CRT) are promising. However, more experience is required to define whether these methods might improve outcome for patients treated with tumor bed radiotherapy alone.

Hintergrund:

Die derzeitige Technik der Radiotherapie (RT) nach brusterhaltender Therapie (BET) ist die Bestrahlung der gesamten Mamma bis zu einer Gesamtdosis von 45–50 Gy mit oder ohne Boost-Bestrahlung des Tumorbetts. Die meisten lokalen Rezidive treten in unmittelbarer Nähe des Tumorbetts auf. Somit kann die Notwendigkeit einer Radiotherapie der gesamten Mamma in Frage gestellt werden. Die Anwendbarkeit und Wirksamkeit einer alleinigen Radiotherapie des Tumorbetts wurde bereits in mehreren Zentren untersucht. Das Ziel dieser Studie ist, die derzeitigen Behandlungsstrategien, Indikationen, technischen Aspekte sowie kontrovers geführte Debatten vorzustellen und neue Therapieansätze bzgl. einer alleinige Radiotherapie nach brusterhaltender Therapie vorzustellen.

Patientengut und Methode: Diese Arbeit gibt einen Überblick über publizierte prospektive Studien, welche die Wirksamkeit und die Anwendbarkeit der alleinigen Strahlentherapie des Tumorbetts nach brusterhaltender Operation untersuchen, und analysiert die Behandlungsergebnisse.

Ergebnisse: In drei älteren Studien mit alleiniger Tumorbettbestrahlung bei nicht selektiertem Patientengut wurden die lokalen Rezidivraten mit 15,6–37% beschrieben. Allerdings konnten neun Institute über 95,6–100% lokale Kontrollraten berichten unter Anwendung alleiniger Brachytherapie (BT), verschiedener Dosisraten, strikter Patientenauswahl und minutiöser Qualitätssicherung. In unserem Institut in Budapest wurde mit einem Phase-III-Protokoll, das die Wirksamkeit einer alleinigen Radiotherapie des Tumorbetts mit der konventionellen Radiotherapie der ganzen Mamma vergleicht, begonnen. Definierte Parameter bzgl. des geplanten Zielvolumens (PTV) einer Radiotherapie des Tumorbetts existieren nicht, jedoch umschließt in den meisten Studien das PTV die Resektionshöhle mit einem Sicherheitsabstand von 1–3 cm. Die intraoperative Anwendung von Titanclips zur Darstellung der Resektionshöhle stellt die minimale Voraussetzung zur PTV-Lokalisierung dar. Jedoch ist die Kombination von Clipmarkierung und dreidimensionaler (3-D) Darstellung unter Zuhilfenahme von Schnittbildverfahren die beste Methode, um das PTV zu definieren. Auch bietet die virtuelle 3-D-Brachytherapie (3-D-BT) eine gute Möglichkeit, um Planungsfehler zu vermeiden. Bereits ausgereifte Techniken wie die intraoperative Radiotherapie (IORT) und die akzelerierte perkutane 3-D-konforme Radiotherapie (3-D-KRT) sind geeignet, um eine alleinige Tumorbettstrahlung zu gewährleisten.

Schlussfolgerung: Trotz kontroverser Argumente bzgl. einer alleinigen Bestrahlung des Tumorbetts nach Brust erhaltender Therapie weisen Ergebnisse von Phase-I- und -II-Studien darauf hin, dass die alleinige Radiotherapie des Tumorbetts eine entsprechende Behandlungsoption für ein ausgewähltes Patientengut mit Mammakarzinom darstellen kann. Die Bestrahlung der gesamten Brust bleibt aber die Standardbehandlung im postoperativen Management nach brusterhaltender Therapie. Die Brachytherapie als alleinige Behandlungsmethode ist derzeit noch als experimentell zu bezeichnen. Weitere Phase-III-Studien sind erforderlich, umd die Gleichwertigkeit einer alleinigen Radiotherapie des Tumorbetts mit einer Bestrahlung der gesamten Brust zu untersuchen. Derzeitige Ergebnisse mit den bekannten Techniken (CT-gestützte konforme Brachytherapie, virtuelle 3-D-BT, IORT, 3-D-KRT) sind viel versprechend. Mehr klinische Erfahrung wird notwendig sein, um festzustellen, welche der aufgeführten Methoden letztendlich eine Verbesserung der Behandlungsergebnisse bei Brustkrebspatientinnen mit alleiniger Radiotherapie des Tumorbetts erzielt.