Comparison of dosimetric parameters and acute toxicity of intensity-modulated and three-dimensional radiotherapy in patients with cervix carcinoma: A randomized prospective study

PurposeThe use of intensity-modulated radiotherapy (IMRT) to treat cervix carcinoma has increased, however prospective randomized trials are still lacking.AimTo compare the dosimetric parameters and associated acute toxicity in patients with cervix carcinoma treated with three-dimensional (3D) conformal radiotherapy and IMRT.Patients and methodsForty patients were randomized in two arms each consisting of 20 patients. Patients in both arms received concurrent chemoradiation (cisplatin 40 mg/m2 weekly; 50 Gy/25 fractions). Patients were treated with 3D conformal radiotherapy in one arm and with IMRT in another arm. After external beam radiotherapy, all patients received brachytherapy (21 Gy/3 fractions at weekly interval). For dosimetric comparison, both kinds of the plans were done for all the patients. All patients were assessed throughout and until 90 days after completion of treatment for acute gastrointestinal, genitourinary and hematologic toxicities.ResultsBoth plans achieved adequate planning target volume coverage, while mean conformity index was found significantly better in IMRT plans (P-value = 0.001). D35 (dose to 35% volume) and D50 for bladder was reduced by 14.62 and 32.57% and for rectum by 23.82 and 43.68% in IMRT. For IMRT, V45 (volume receiving 45 Gy) of bowel were found significantly lesser (P-value = 0.0001), non-tumour integral dose was found significantly higher (P-value = 0.0240) and V20 of bone marrow was found significantly reduced (P-value = 0.019) in comparison to that in 3D conformal radiotherapy. Significant reduction of grade 2 or more (20 vs 45%; P-value = 0.058) and grade ≥ 3 (5 vs 15%, P-value = 0.004) acute genitourinary toxicity and grade 2 or more (20 vs 45%, P-value = 0.003) and grade 3 or more (5 vs. 20%, P-value = 0.004) acute gastrointestinal toxicity while no significant difference for grade 2 and 3 or more haematological toxicity was noted in patients treated with IMRT compared to 3D conformal radiotherapy.ConclusionIMRT provide a good alternative for treatment of cervix carcinoma with lower acute gastrointestinal and acute genitourinary toxicity with similar target coverage compared to 3D conformal radiotherapy.

RésuméObjectif de l’étudeL’utilisation de la radiothérapie avec modulation d’intensité (RCMI) pour traiter les carcinomes du col de l’utérus a augmenté, mais des études prospectives randomisées font encore défaut. L’objectif de l’étude était de comparer les paramètres dosimétriques et la toxicité aiguë de radiothérapies conformationnelles avec et sans modulation d’intensité pour des cancers du col utérin.Patientes et méthodesQuarante patientes ont été randomisées entre deux bras de 20, l’un traité avec et l’autre sans modulation d’intensité. Toutes les patientes ont reçu une radiothérapie de 50 Gy en 25 fractions et une chimiothérapie concomitante de 40 mg/m2 de cisplatine une fois par semaine, puis une curiethérapie de 21 Gy en trois fractions espacées d’une semaine. Les deux types de plans ont été effectués pour tous les patientes, pour comparaison dosimétrique. Les troubles gastro-intestinaux et génito-urinaires aigus, et les effets hématologiques ont été évalués jusqu’à 90 j après la fin du traitement.RésultatsLes deux plans de traitement ont permis une couverture satisfaisante du volume cible prévisionnel (PTV), mais l’indice de conformité était meilleur avec la RCMI (p = 0,001). La D35 (dose dans 35 % du volume) et la D50 (dose dans 50 % du volume) ont été respectivement réduites avec la RCMI de 14,62 et 32,57 % pour la vessie et de 23,82 et 43,68 % pour le rectum. Le V45 (volume recevant 45 Gy) de l’intestin était aussi moindre (p = 0,0001), la dose non tumorale intégrale était plus élevée (0,0240) et le V20 (volume recevant 20 Gy) de la moelle osseuse réduit (p = 0,019). Il a été observé une réduction significative des effets aigus génito-urinaires de grade 2 ou plus (20 contre 45 % ; p = 0,058) et de grade 3 ou plus (5 contre 15 %, ; p = 0,004) et des effets aigus gastro-intestinaux de grade 2 ou plus (20 contre 45 % ; p = 0,003) et de grade 3 ou plus (5 contre 20 % ; p = 0,004), alors qu’aucune différence significative n’a été observée pour la toxicité hématologique de grade 2 et 3 ou plus.Conclusionla RCMI est une option pour le traitement des cancers du col utérin, avec une meilleure tolérance génito-urinaire et gastro-intestinale, pour une couverture du volume cible prévisionnel similaire à celle de la radiothérapie conformationnelle tridimensionnelle.