ガントリースタティックカウチモーション（GsCM）法による乳房ブースト放射線治療の線量評価上の利点。リスクのある臓器への線量が減少し、線量指標が改善された

Dosimetric benefits of gantry-static couch-motion (GsCM) technique for breast boost radiation therapy: Reduced dose to organs-at-risk and improved dosimetric indices.

• Gurtej S Gill
• Raphael Y Jakubovic
• Jameson Baker
• Terry Button
• Jenghwa Chang

抄録

早期乳癌患者における乳房切除腔の外部ビーム光子ブースト治療のための新しいガントリスタティックカウチモーション（GsCM）法の臨床的実現性と線量的利点を、三次元コンフォーマル放射線治療（3D-CRT）、臥位でのウェッジペア（WPS）、および脱頸位でのウェッジペア（WPD）法と比較して評価することを目的とした。乳房全体に50Gyのブーストを行った後、10Gyのブーストを行った乳房患者（右乳房、n=10、左乳房、n=10）を対象にレトロスペクティブレビューを行った。治療計画は、静的ガントリー位置でのカウチ回転運動を統合したアイソセントリックベースのGsCM法（VMAT型計画法）を用いて作成した。各接線側の静的フィールドはMatlabスクリプトを使用してマージされ、開発者モードのVarian Truebeam STxアプリケーション内でVMATアーク（広角内側アークと短角外側アーク）として自動的に配信された。プラン送達の線量精度は、ファントムでのイオンチェンバーアレイ測定により評価した。左右の乳房ブーストについては、GsCM、3D-CRT、WPS、およびWPDのすべてがPTVに十分なカバレッジを提供した。GsCMは右側（平均80％）と左側（平均70％）の同側肺のV30％を有意に減少させた。心臓V5％は右側が90％（平均）、左側が80％（平均）減少した。同側乳房V50％と平均線量はすべての手技で同等であったが、GsCMでは、右側と左側でV100％が50％（平均、平均）減少した。両アークの自動照射は、個々のフィールド（30±5分）と比較して2分以内であった。2mm distance to agreement (DTA)と2% dose difference (DD)を用いたガンマ解析では、全20プランで98±1.5%であった。GsCM法は、深部乳房ブースト腔に適したコロナ面線量送達を容易にするものであり、目標とする容積の十分な線量適合性とOARを惜しまずに行うことができた。

To evaluate the clinical feasibility and dosimetric benefits of a novel gantry-static couch-motion (GsCM) technique for external beam photon boost treatment of lumpectomy cavity in patients with early-stage breast cancer in comparison to three-dimensional conformal radiotherapy (3D-CRT), wedge pair in supine position (WPS), and wedge pair in decubitus position (WPD) techniques. A retrospective review was conducted on breast patients (right breast, n = 10 and left breast, n = 10) who received 10 Gy boost after 50 Gy to whole breast. The treatment plans were generated using an isocentric-based GsCM technique (a VMAT type planning approach) integrating couch rotational motion at static gantry positions. Static fields for each tangential side were merged using a Matlab script and delivered automatically within the Varian Truebeam STx in Developer Mode application as a VMAT arc (wide-angular medial and short-angular lateral arcs). The dosimetric accuracy of the plan delivery was evaluated by ion chamber array measurements in phantom. For both right and left breast boost GsCM, 3D-CRT, WPS, and WPD all provided an adequate coverage to PTV. GsCM significantly reduced the ipsilateral lung V30% for right side (mean, 80%) and left side (mean, 70%). Heart V5% reduced by 90% (mean) for right and 80% (mean) for left side. Ipsilateral breast V50% and mean dose were comparable for all techniques but for GsCM, V100% reduced by 50% (mean) for right and left side. The automated delivery of both arcs was under 2 min as compared to delivering individual fields (30 ± 5 min). The gamma analysis using 2 mm distance to agreement (DTA) and 2% dose difference (DD) was 98 ± 1.5% for all 20 plans. The GsCM technique facilitates coronal plane dose delivery appropriate for deep-seated breast boost cavities, with sufficient dose conformity of target volume paired with sparing of the OARs.

© 2020 The Authors. Journal of Applied Clinical Medical Physics published by Wiley Periodicals, Inc. on behalf of American Association of Physicists in Medicine.