External beam accelerated partial breast irradiation: dosimetric assessment of conformal and three different intensity modulated techniques

Stelczer, Gábor; Major, Tibor; Mészáros, Norbert; Polgár, Csaba; Pesznyák, Csilla

doi:10.2478/raon-2019-0001

Figures & Tables

Typical beam arrangements in 3D-CRT (A), SS (B), SW (C) and RA (D) treatment plans.

Representative dose distributions for a left sided case with 3D-CRT (A), SS (B), SW (C) and RA (D).

Quality indices and total number of monitor units of the four irradiation techniques

			Mean values (%)				ANOVA p value	Post hoc tests results
			3D-CRT	SS	SW	RA	ANOVA p value	3D-CRT vs. SS	3D-CRT vs. SW	3D-CRT vs. RA	SS vs. SW	SS vs. RA	SW vs. RA
PTV	eval	V _95%	99.5	99.8	99.8	99.8	0.96	n.s	n.s	n.s	n.s	n.s	n.s
		V _90%	100	100	100	100	0.875	n.s	n.s	n.s	n.s	n.s	n.s
CTV		V _95%	99.9	100	100	100	0.001	n.s	n.s	n.s	n.s	n.s	n.s
		V _90%	100	100	100	100	0.123	n.s	n.s	n.s	n.s	n.s	n.s
	HI		0.068	0.074	0.058	0.081	<0.001	n.s	p<0.05	p<0.05	p<0.05	n.s	p<0.05
	CN		0.6	0.8	0.82	0.89	<0.001	p<0.05	p<0.05	p<0.05	p<0.05	p<0.05	p<0.05
	PQI		0.5	0.36	0.34	0.43	<0.001	p<0.05	p<0.05	p<0.05	n.s	p<0.05	p<0.05
	MU		677	814	1077	1136	<0.001	n.s	p<0.05	p<0.05	p<0.05	p<0.05	n.s

Dose to the organs at risk

		Mean values (%)				ANOVA p value	Post hoc tests results
		3D-CRT	SS	SW	RA	ANOVA p value	3D-CRT vs. SS	3D-CRT vs. SW	3D-CRT vs. RA	SS vs. SW	SS vs. RA	SW vs. RA
	V _100%	14.3	13.9	12.1	12.7	<0.001	n.s	p<0.05	p<0.05	p<0.05	p<0.05	n.s
Ipsilateral	V _75%	31.5	26.1	25.8	21	<0.001	p<0.05	p<0.05	p<0.05	n.s	p<0.05	p<0.05
breast	V_50%	47.5	40.2	39.9	31.6	<0.001	p<0.05	p<0.05	p<0.05	n.s	p<0.05	p<0.05
	D_max	105.3	108.2	106.3	110.3	<0.001	p<0.05	n.s	p<0.05	p<0.05	p<0.05	p<0.05
	V _10%	13.1	28.1	28	36	<0.001	p<0.05	p<0.05	p<0.05	n.s	p<0.05	p<0.05
Ipsilateral	V_30%	3.9	3.6	3.6	6	<0.001	n.s	n.s	p<0.05	n.s	p<0.05	p<0.05
lung	V_40%	2.6	1.9	1.9	3	<0.001	p<0.05	p<0.05	n.s	n.s	p<0.05	p<0.05
	MLD	5.6	7.4	7.4	9.9	<0.001	p<0.05	p<0.05	p<0.05	n.s	p<0.05	p<0.05
Heart (left	MHD	2.4	2.9	2.8	5.4	<0.001	n.s	n.s	p<0.05	n.s	p<0.05	n.s
sided tumour)	V_5%	8.7	19.3	17.5	38.9	<0.001	n.s	n.s	p<0.05	n.s	n.s	p<0.05
	V_15%	3	1.5	1.2	7.8	0.043	n.s	n.s	n.s	n.s	n.s	p<0.05
Heart (right	MHD	0.8	1.6	1.6	3	<0.001	n.s	n.s	p<0.05	n.s	p<0.05	p<0.05
sided	V_5%	1.3	8.1	7.8	22.2	<0.001	p<0.05	n.s	p<0.05	n.s	n.s	p<0.05
tumour)	V_15%	0.6	0.1	0.2	0.5	0.711	n.s	n.s	n.s	n.s	n.s	n.s
	V_5%	0	3.4	3.2	9.6	<0.001	p<0.05	p<0.05	p<0.05	n.s	p<0.05	p<0.05
Contralateral	V_10%	0	0.1	0.1	0.1	0.001	n.s	n.s	n.s	n.s	n.s	n.s
lung	D_5%	0.5	4	4	5.4	<0.001	p<0.05	p<0.05	p<0.05	n.s	p<0.05	p<0.05
	D_10%	0.4	3.2	3.1	4.7	<0.001	p<0.05	p<0.05	p<0.05	n.s	p<0.05	p<0.05
	V_5%	0.7	3.1	3.1	1.9	<0.001	p<0.05	p<0.05	p<0.05	n.s	n.s	n.s
Contralateral	V_10%	0.3	0.2	0.2	0.0	0.013	n.s	n.s	n.s	n.s	n.s	n.s
breast	D_5%	1.2	3.8	3.7	3.8	<0.001	p<0.05	p<0.05	p<0.05	n.s	n.s	n.s
	D_max	5.6	8.5	8.5	7.8	<0.001	p<0.05	p<0.05	p<0.05	n.s	n.s	n.s

Comparison between our and other 3D-CRT data published in APBI studies

	Target			Ipsilateral breast (%)		Non-target breast (%)	Heart (left-sided lesions)		Ipsilateral lung
	V_PTV (ccm)	V_PTV / V_IB	V_95% (%)	V_100%	V_50%	V_50%	MHD (cGy)	V_5% (%)	MLD (cGy)	V_30% (%)
Patel et al.²⁰	n.a	n.a	n.a	26	52	n.a	n.a	n.a	370	n.a
Moon et al.²⁶	n.a	0.17	99.9	32.8	57.6	40.9	n.a	n.a	n.a	n.a
Qiu et al.²¹	236.2	n.a	n.a	20.3	46.8	n.a	76.1	6.4	193.2	4.4
Essers et al.²²	176.4	n.a	96.4	n.a	n.a	23.2	200	15.9	370	n.a
Rusthoven et al.²⁸	187.5	0.243	96	19.9	47	34.5	n.a	n.a	n.a	n.a
Current work	155.5	0.168	99.5	14.3	47.5	39.6	90.3	8.7	205.3	3.9

Comparison between our and other IMRT data published in APBI studies

	Target			Ipsilateral breast (%)		Non-target breast (%)	Heart (left-sided lesions)		Ipsilateral Lung
	V_PTV (ccm)	V_PTV / V_IB	V_95% (%)	V_100%	V_50%	V_50%	MHD (cGy)	V_5% (%)	MLD (cGy)	V_30% (%)
Moon et al.²⁶	n.a	0.17	99.4	27.2	50.3	33.3	n.a	n.a	n.a	n.a
Qiu et al.²¹	236.2	n.a	n.a	17.3	45.3	n.a	35.9	0.4	123.6	1.4
Livi et al.²⁷	123	0.21	96	n.a	n.a	37.5	n.a	n.a	n.a	9.7
Bergom et al.²⁵	243	0.14	99.1	16.2	39.9	n.a	n.a	14.6	n.a	4.6
Rusthoven et al.²⁸	187.5	0.243	88.8	9.4	42.1	28.1	n.a	n.a	n.a	n.a
Current work	155.5	0.168	99.8	12.1	39.9	29.6	103.6	17.5	272.1	3.6
Qiu et al.²¹	236.2	n.a	n.a	18.2	44.9	n.a	54.4	1	148	2
Essers et al.²²	176.4	n.a	98.9	n.a	n.a	19.7	100	4.3	190	n.a
Current work	155.5	0.168	99.8	12.7	31.6	19.8	198.1	38.9	364.7	6

External beam accelerated partial breast irradiation: dosimetric assessment of conformal and three different intensity modulated techniques

Figures & Tables

Figure 1

Figure 2

Quality indices and total number of monitor units of the four irradiation techniques

Dose to the organs at risk

Comparison between our and other 3D-CRT data published in APBI studies

Comparison between our and other IMRT data published in APBI studies

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