Bilateral Meme Kanseri Radyoterapisinde Alan İçinde Alan ve Yoğunluk Modülasyonlu Radyoterapi Tekniklerinin Dozimetrik Karşılaştırması

Abstract

Amaç: Bu çalışmanın amacı, bilateral meme kanseri tedavisinde kullanılan alan içinde alan (FinF) ve yoğunluk ayarlı radyoterapi (YART/IMRT) tekniklerinin dozimetrik parametreler, tedavi etkinliği ve risk altındaki organların (RAO) korunması açısından karşılaştırılmasıdır. Yöntem: Bilateral meme kanseri tanısı almış 10 hasta için FinF ve IMRT teknikleri kullanılarak radyoterapi planları oluşturuldu. Hedef hacimlere ait Dmax, V47.5, V46, D2, D50 ve D98 dozimetrik parametreleri değerlendirildi. Ayrıca, uyum indeksi (CI) ve homojenlik indeksi (HI) hesaplandı. Risk altındaki organların aldığı dozlar karşılaştırılarak her iki tekniğin avantajlı ve dezavantajlı yönleri belirlendi. Tüm planlar uluslararası kriterler ve kalite kontrol protokolleri doğrultusunda değerlendirildi. Bulgular: Her iki teknikle de klinik olarak kabul edilebilir doz dağılımı sağlandı. FinF planlarında RAO dozlarının daha düşük olduğu, uygulama süresi, alan sayısı ve segment sayısı açısından daha avantajlı olduğu belirlendi. Buna karşın, IMRT planları doz homojenliği ve hedef hacimlerin kapsanması açısından üstünlük gösterdi. Segment sayısının fazlalığı nedeniyle planlama ve tedavi süresi daha uzun olmasına rağmen, IMRT planlarında RAO dozları literatür ve protokollerle uyumlu bulundu. Sonuç: FinF tekniği, RAO dozlarını ve tedavi süresini azaltma açısından hala geçerliliğini koruyan, etkili bir tedavi seçeneğidir. Bununla birlikte, IMRT tekniği doz homojenliği ve uyum açısından üstünlük sağladığından, hassas doz dağılımının öncelikli olduğu durumlarda tercih edilebilir. Uygun teknik seçimi, hasta özelinde klinik öncelikler ve mevcut kaynaklar dikkate alınarak yapılmalıdır.

Keywords

• Bilateral meme kanseri
• radyoterapi
• alan içinde alan
• IMRT
• dozimetri
• risk altındaki organ
• uyum indeksi
• homojenlik indeksi

Dosimetric Comparison of Field-in-Field and Intensity-Modulated Radiotherapy Techniques in Bilateral Breast Cancer Radiotherapy

Abstract

Aim: This study aims to compare the dosimetric parameters, treatment efficiency, and organ-at-risk (OAR) sparing between field-in-field (FinF) and intensity-modulated radiotherapy (IMRT) techniques in the treatment of bilateral breast cancer. Method: Radiotherapy treatment plans were developed for 10 patients diagnosed with bilateral breast cancer using both FinF and IMRT techniques. Dosimetric parameters, including Dmax, V47.5, V46, D2, D50, and D98 for target volumes, were evaluated. Conformity index (CI) and homogeneity index (HI) were also assessed. Additionally, OAR doses were compared to determine the advantages and disadvantages of each technique. All plans were evaluated in accordance with international standards and quality control protocols. Results: Both techniques achieved clinically acceptable dose distributions. FinF plans demonstrated lower OAR doses and were more advantageous in terms of treatment time, number of fields, and segment count. Conversely, IMRT plans provided superior dose homogeneity and target coverage. Although IMRT required longer planning and treatment times due to higher segment numbers, OAR doses remained within acceptable limits and were consistent with the literature. Conclusion: The FinF technique remains a viable and efficient option in bilateral breast cancer radiotherapy, particularly in reducing OAR doses and treatment duration. However, IMRT offers better conformity and dose homogeneity, making it preferable when precise dose distribution is prioritized. Selection of the appropriate technique should be patient-specific, balancing clinical priorities and resource availability.

Keywords

• Bilateral breast cancer
• radiotherapy
• field-in-field
• IMRT
• dosimetry
• organ-at-risk
• conformity index
• homogeneity index

References

1. 1. Khan F M, Gibbons J, Mihailidis D, Alkhatib H. Khan's Lectures: Handbook of The Physics of Radiation Therapy. Lippincott Williams & Wilkins. 2012.
2. 2. Salim N, Popodko A, Tumanova K, Stolbovoy A, Lagkueva I, Ragimov V. Cardiac dose in the treatment of synchronous bilateral breast cancer patients between three different radiotherapy techniques (VMAT, IMRT, and 3D CRT). Discover Oncology. 2023;14(1):29.
3. 3. Xiong W, Li J, Chen L, et al. Optimization of combined electron and photon beams for breast cancer. Physics in Medicine & Biology. 2004;49(10):1973.
4. 4. Shimohigashi Y, Araki F, Tominaga H, et al. Angular dependence correction of MatriXX and its application to composite dose verification. Journal of Applied Clinical Medical Physics. 2012;13(5):198-214. doi: 10.1120/jacmp.v13i5.3856
5. 5. Özbay GG. Bilateral Meme Kanserli Olguların Radyoterapisinde Kullanılan Farklı Radyoterapi Tekniklerinin Dozimetrik Olarak Karşılaştırılması. [master’s thesis]. Türkiye: İzmir, Ege Üniversitesi, 2021.
6. 6. Kang SW, Kang S, Lee B, et al. Evaluation of the dosimetric and radiobiological parameters in four radiotherapy regimens for synchronous bilateral breast cancer. Journal of Applied Clinical Medical Physics. 2022;23(8):e13706. doi: 10.1002/acm2.13706
7. 7. Cheng HW, Chang CC, Shiau AC, Wang MH, Tsai JT. Dosimetric comparison of helical tomotherapy, volumetric-modulated arc therapy, intensity-modulated radiotherapy, and field-in-field technique for synchronous bilateral breast cancer. Medical Dosimetry. 2020;45(3):271-277. doi: 10.1016/j.meddos.2020.01.006
8. 8. Song Y, Yu T, Wang W, et al. Dosimetric comparison of incidental radiation to the internal mammary nodes after breast-conserving surgery using 3 techniques-inverse intensity-modulated radiotherapy, field-in-field intensity-modulated radiotherapy, and 3-dimensional conformal radiotherapy: A retrospective clinical study. Medicine. 2019;98(41):e17549.