Dosimetric comparison of moderate deep inspiration breath-hold and free-breathing intensity-modulated radiotherapy for left-sided breast cancer

PurposeThis study determined the dosimetric comparison of moderate deep inspiration breath-hold using active breathing control and free-breathing intensity-modulated radiotherapy (IMRT) after breast-conserving surgery for left-sided breast cancer.Patients and methodsThirty-one patients were enrolled. One free breathe and two moderate deep inspiration breath-hold images were obtained. A field-in-field-IMRT free-breathing plan and two field-in-field-IMRT moderate deep inspiration breath-holding plans were compared in the dosimetry to target volume coverage of the glandular breast tissue and organs at risks for each patient.ResultsThe breath-holding time under moderate deep inspiration extended significantly after breathing training (P < 0.05). There was no significant difference between the free-breathing and moderate deep inspiration breath-holding in the target volume coverage. The volume of the ipsilateral lung in the free-breathing technique were significantly smaller than the moderate deep inspiration breath-holding techniques (P < 0.05); however, there was no significant difference between the two moderate deep inspiration breath-holding plans. There were no significant differences in target volume coverage between the three plans for the field-in-field-IMRT (all P > 0.05). The dose to ipsilateral lung, coronary artery and heart in the field-in-field-IMRT were significantly lower for the free-breathing plan than for the two moderate deep inspiration breath-holding plans (all P < 0.05); however, there was no significant difference between the two moderate deep inspiration breath-holding plans.ConclusionThe whole-breast field-in-field-IMRT under moderate deep inspiration breath-hold with active breathing control after breast-conserving surgery in left-sided breast cancer can reduce the irradiation volume and dose to organs at risks. There are no significant differences between various moderate deep inspiration breath-holding states in the dosimetry of irradiation to the field-in-field-IMRT target volume coverage and organs at risks.

RésuméObjectif de l’étudeL’objectif de cette étude était la comparaison dosimétrique de l’inspiration modérément profonde en utilisant le contrôle actif de la respiration et la respiration libre pour la radiothérapie conformationelle avec modulation d’intensité (RCMI) après chirurgie mammaire conservatrice du cancer du sein gauche.Patientes et méthodesTrente et une patientes ont participé à cette étude. Il a été obtenu une image de respiration libre et deux en inspiration modérément profonde. Des plans de RCMI, un en respiration libre, deux en inspiration modérément profonde avec la technique du champ dans le champ ont été réalisés pour comparer la distribution de dose dans le volume cible du tissu glandulaire du sein et les organes à risques pour chaque patiente.RésultatsLa durée de l’apnée a été évidemment allongée par l’inspiration modérément profonde (p < 0,05). Il n’y avait pas de différence significative entre la respiration libre et l’inspiration modérément profonde avec la technique du champ dans le champ pour la couverture du volume cible. Le volume du poumon homolatéral irradié était évidemment plus petit avec la respiration libre qu’avec la respiration modérément profonde (p < 0,05) ; pourtant, il n’y avait pas de grande différence entre les deux plans en inspiration modérément profonde avec la technique du champ dans le champ. Il n’y avait pas non plus de différence significative pour couverture du volume cible entre les plans de RCMI avec la technique du champ dans le champ, celui en respiration libre et les deux en inspiration modérément profonde (p > 0,05). Les doses dans le poumon homolatéral, l’artère coronaire et le cœur étaient évidemment plus faibles avec la technique de RCMI champ dans le champ en respiration libre qu’avec les deux plans en inspiration modérément profonde (p < 0,05) ; de même, il n’y avait pas de différence significative entre les deux plans en inspiration modérément profonde.ConclusionLa RCMI du sein avec la technique du champ dans le champ en inspiration modérément profonde et le contrôle actif de la respiration après chirurgie conservatrice du sein gauche permettent de réduire le volume irradié et la dose délivrée aux organes à risque. Il n’y avait pas de différence significative entre les plans en inspiration modérément profonde en RCMI avec la technique du champ dans le champ pour la couverture du volume cible et les organes à risque.