Prone left-sided whole-breast irradiation: Significant heart dose reduction using end-inspiratory versus end-expiratory gating

PurposeTo quantify the influence on heart dose metrics of prone left-sided whole-breast irradiation in an end-inspiratory phase (PrIN) versus an end-expiratory phase (PrEX).Patients and methodsTwenty patients underwent CT-simulation in PrIN and PrEX. Dynamic intensity-modulated radiotherapy was planned for whole-breast irradiation with a median prescription dose of 40.05 Gy in 15 fractions and maximal sparing of the organs at risk. Dose–volume parameters were analyzed for heart, left anterior descending coronary artery, ipsilateral lung and both breasts.ResultsPrIN consistently reduced (P < 0.001) heart and left anterior descending coronary artery dose metrics compared to PrEX. Population averages for maximum and mean heart dose were 6.2 Gy and 1.3 Gy for PrIN versus 21.4 Gy and 2.5 Gy for PrEX, respectively. Moreover, a maximum heart dose less than 10 Gy was achieved in 80% of patients for PrIN. Target dose distribution, ipsilateral lung and contralateral breast sparing by radiation dose were similar for both procedures.ConclusionsInspiratory gating consistently reduced heart dose metrics pointing to a possible benefit of breathing-adapted radiotherapy for prone left-sided whole-breast irradiation.

RésuméObjectif de l’étudeQuantifier les changements dosimétriques lors de l’irradiation du sein gauche en entier en procubitus entre la phase de fin d’inspiration et celle de fin d’expiration.Patientes et méthodesVingt patientes ont eu une scanographie de simulation en procubitus lors d’un gating inspiratoire puis expiratoire. Une radiothérapie conformationelle avec modulation de l’intensité a été planifiée, avec une dose de prescription médiane de 40,05 Gy en 15 fractions et une épargne maximale des structures saines. Les paramètres des histogrammes dose–volume ont été analysés pour le cœur, l’artère coronaire gauche antérieure, le poumon homolatéral et les deux seins.RésultatsEn procubitus, les doses au cœur et à l’artère coronaire gauche antérieure étaient significativement réduites (p < 0,001) par le gating inspiratoire par rapport à la phase expiratoire. La moyenne pour la population des doses cardiaques maximum et moyennes étaient respectivement de 6,2 Gy et 1,3 Gy pour le gating inspiratoire contre 21,4 Gy et 2,5 Gy pour le gating expiratoire. De plus, une dose cardiaque maximale inférieure à 10 Gy a pu être obtenue chez 80 % des patientes avec le gating inspiratoire. La distribution de dose, l’épargne du poumon homolatéral et du sein contralatéral étaient similaires pour les deux procédures.ConclusionLors de l’irradiation du sein gauche en procubitus, le gating inspiratoire réduit significativement la dose cardiaque, indiquant un bénéfice potentiel de la radiothérapie asservie à la respiration dans cette position.