Comparison between the ICRU rectal point and modern volumetric parameters in brachytherapy for locally advanced cervical cancer

PurposeThe implementation of image-guided brachytherapy in cervical cancer raises the problem of adapting the experience acquired with 2D brachytherapy to this technique. The GEC-ESTRO (Groupe européen de curiethérapie – European Society for Radiotherapy and Oncology) has recommended reporting the dose delivered to the rectum in the maximally exposed 2 cm3 volume, but so far, the recommended dose constraints still rely on 2D data. The aim of this study was to evaluate the relationship between the doses evaluated at the ICRU rectal point and modern dosimetric parameters.Material and methodsFor each patient, dosimetric parameters were generated prospectively at the time of dosimetry and were reported. For analysis, they were converted in 2 Gy equivalent doses using an α/β ratio of 3 with a half-time of repair of 1.5 hours.ResultsThe dosimetric data from 229 consecutive patients treated for locally advanced cervical cancer was analyzed. The mean dose calculated at ICRU point (DICRU) was 55.75 Gy ± 4.15, while it was 59.27 Gy ± 6.16 in the maximally exposed 2 cm3 of the rectum (P = 0.0003). The D2 cm3 was higher than the DICRU in 78% of the cases. The mean difference between D2 cm3 and DICRU was 3.53 Gy ± 4.91. This difference represented 5.41% ± 7.40 of the total dose delivered to the rectum (EBRT and BT), and 15.49% ± 24.30 of the dose delivered when considering brachytherapy alone. The two parameters were significantly correlated (P = 0.000001), and related by the equation: D2 cm3 = 0.902 × DICRU + 0.984. The r2 coefficient was 0.369.ConclusionIn this large cohort of patients, the DICRU significantly underestimates the D2 cm3. This difference probably results from the optimization process itself, which consists in increasing dwell times above the ICRU point in the cervix. Considering these findings, caution must be taken while implementing image-guided brachytherapy and dose escalation.

RésuméObjectif de l’étudeLa mise en œuvre de la curiethérapie guidée par l’image dans les cancers du col utérin pose le problème de l’adaptation de l’expérience acquise avec la curiethérapie bidimensionnelle à la curiethérapie guidée par imagerie tridimensionnelle. Le Groupe européen de curiethérapie – European Society for Radiotherapy and Oncology (GEC-ESTRO) recommande de rapporter la dose délivrée au rectum dans des volumes restreints : 0,1, 1, ou 2 cm3. Jusqu’à présent, la limite de dose recommandée s’est toujours appuyée sur celle au point de l’International Commission on Radiation Units and Measurements (ICRU) et de la curiethérapie bidimensionnelle. L’objectif était d’évaluer les relations entre les doses évaluées au point de l’ICRU du rectum et les paramètres dosimétriques modernes.Matériel et méthodesPour chaque patiente, les paramètres dosimétriques ont été générés prospectivement au moment de la dosimétrie et rapportés dans le dossier. Pour les analyses, ils ont été convertis en équivalent 2 Gy en utilisant un rapport α/β de 3 Gy et une demi-vie pour la réparation de 1,5 heure.RésultatsLes données dosimétriques de 229 patientes prises en charge consécutivement pour un cancer du col utérin localement évolué ont été analysées. La dose moyenne calculée au point de l’ICRU (DICRU) était de 55,75 Gy ± 4,15, et elle était de 59,27 Gy ± 6,16 dans le volume de rectum équivalent à 2 cm3 le plus exposé (D2 cm3) (p = 0,0003). Cette dose était plus élevée que celle dans le point de l’ICRU dans 78 % des cas. La différence moyenne entre ces deux doses était de 3,53 Gy ± 4,91, soit 5,41 % ± 7,40 de la dose totale délivrée au rectum (radiothérapie externe et curiethérapie), et 15,49 % ± 24,30 de la dose délivrée par la seule curiethérapie. Les deux paramètres étaient significativement corrélés (p = 0,000001), et liés par l’équation : D2 cm3 = 0,902 × DICRU + 0,984. Le coefficient de corrélation r2 était 0,369.ConclusionDans cette large cohorte de patientes, la dose calculée au point de l’ICRU sous-estime considérablement la dose dans le volume de rectum équivalent à 2 cm3 le plus exposé. Cette différence résulte probablement du processus d’optimisation lui-même, qui consiste à augmenter le temps par position au niveau du col, donc au-dessus du point de l’ICRU. Une attention particulière à cette différence est nécessaire lors de la mise en place de la curiethérapie guidée par l’imagerie.