Erken evre glottik larenks kanserinde dört farklı radyoterapi tekniğinin dozimetrik olarak karşılaştırılması

Abstract

Amaç: Erken evre glottik larenks kanseri geleneksel olarak uygun şekilde sadece larenksi kapsayan küçük, karşılıklı lateral wedgeli foton alanları kullanılarak 2 boyutlu radyoterapi (2BRT) tekniği ile tedavi edilmektedir. Bu çalışmanın amacı 2BRT yanısıra üç boyutlu radyoterapi (3BRT), field in field yoğunluk ayarlı radyoterapi (FiF-IMRT ve yoğunluk ayarlı radyoterapi (IMRT) olmak üzere dört farklı eksternal RT tekniğinin hedef volüm ve riskli organlar açısından dozimetrik olarak karşılaştırılmasıdır.Gereç ve Yöntem: Bu amaçla daha önce kliniğimizde T1N0 glottik larenks kanseri nedeniyle RT uygulanmış 15 hastanın dijital ortamdaki bilgisayarli tomografi (BT) simülasyon veri seti kullanıldı. Her bir hasta için dört farklı RT tekniğine göre RT planları oluşturuldu. Hedef volüm için PTV'nin aldığı maksimuma yakın doz (D%2-near maximum dose), ortanca doz (D%50-median dose) ve minimuma yakın doza (D%98- near minimum dose); dozun %95 (V%95), %100 (V%100) ve %105 (V%105)'ini alan PTV volümlerine; doz homojenite indeks (DHI), konformite indeks (CI) ve monitör unit (MU) değerlerine bakıldı. Riskli organlar açısından ise sağ ve sol karotid arterlerin (RCA, LCA) 30 Gy (V30) ve 50 Gy (V50) alan volümlerine, ortalama ve maksimum dozlarına; spinal kord maksimum dozlarına ve PTV dışında kalan vücut bölümünün 5 Gy ve üzerinde doz alan volümüne (Hedef dışı vücut volümü-HDVV V5cc) bakıldı. Bulgular: IMRT tekniği en düşük DHI (5.54) ve en yüksek CI (0.80) sağlayarak 2BRT, 3BRT ve FiF-IMRT'den daha üstün bulundu (DHI için sırası ile P=0.005, P=0.02, P=0.002; CI için sırası ile P=0.001, P=0.001, P=0.001). IMRT'yi sırası ile hem DHI hem de CI açısından 3BRT, FiF-IMRT ve 2BRT'nin izlediği DHI için FiF-IMRT ve 2BRT arasındaki farkın anlamlı olmadığı saptandı. IMRT tekniğinde karotid arterlerin aldığı dozlarının da diğer tekniklerden anlamlı olarak daha düşük olduğu, IMRT'yi oblik alanların kullanıldığı 3BRT'nin izlediği ve en yüksek 2BRT'de olduğu gözlendi. Buna karşılık spinal kord maksimum dozları IMRT'de anlamlı en yüksek iken FiF-IMRT'de anlamlı en düşüktü. Ancak dört tekniğin tamamında tolerans dozunun çok altında idi. HDVV V5cc IMRT'de anlamlı en yüksek iken bunu birbirinden farklı olarak 3BRT, 2BRT izlediği ve en düşük FiF-IMRT'de olduğu bulundu.Sonuç: Erken evre glottik larenks kanserinde IMRT hedef dozimetrisi ve karotid arterlerin korunması açısından diğer üç teknikten üstündür. Spinal kord maksimum ve HDVV dozu açısından diğer tekniklerden daha yüksek olsa da tolere edilebilir düzeydedir. 2BRT'i hedef açısından suboptimaldir ve FiF-IMRT tekniğinin 3BRT'ye karşı avantajı yoktur.

Objective: Early stage glottic laryngeal cancers were being treated traditionally with two dimensional radiotherapy (2DRT) which encompasses the laryngeal structures properlywith small opposite lateral wedged fields. The purpose of this study was to compare dosimetry of four different external beam radiotherapy (RT) techniques including 2DRT, as well as three dimensional radiotherapy (3DRT), field in field intensity-modulated radiotherapy (FIF-IMRT) and intensity-modulated radiotherapy (IMRT) in terms of the target volume coverage and organ at risk.Materials and Methods: For this purpose, computed tomography (CT) simulation data sets in digital media of 15 patients who were applied RT previously in our clinic because of T1N0 glottic laryngeal cancer were used. RT plans were created for each patient according to four different RT techniques. For target volume, PTV volume of near maximum dose (D2%-near maximum dose), median dose (D 50%-median dose), near minimum dose (D 98%-minimum dose), 95% of dose (V 95%), 100% of dose (V100%), 105% of dose (V 105%), and the dose homogeneity index (DHI), conformity index (CI) and the monitor unit (MU) values were measured. In terms of organs at risk, volumes of the right and left carotid arteries (RCA, LCA) receiving the dose of 30 Gy (V30) and 50 Gy (V50), average and maximum doses, the maximum dose of spinal cord and 5 Gy and over-dose of volume of body part other than PTV (non- target HDVV V5cc body volume) were calculated.Results: IMRT technique provided the lowest DHI (5.54) and the highest CI (0.80) and found to be superior then 2DRT, 3DRT and FiF-IMRT. (respectively for DHI, p= 0.005, p= 0.02, p= 0.002, and respectively for CI, p= 0.001, p= 0.001, p= 0.001). For both DHI and CI 3DRT, FiF-IMRT and 2DRT respectively come after IMRT and for DHI the difference between FiF-IMRT and 2DRT wasn't statistically significant. It has been found that doses of carotid arteries were statistically lowest in IMRT planning then other techniques followed by oblique fielded 3DRT and highest in 2DRT. In contrast, spinal cord maximum doses were significantly highest in IMRT, and significantly lowest in FiF-IMRT. But, in all of four techniques they were very low then tolerance value. It was found that while HDVV V5cc was significantly highest in IMRT, this was followed by separately 3BRT and 2BRT and was lowest in FiF-IMRT. Conclusion: IMRT was found to be superior then other three techniques in terms of target dosimetry and protection of the carotid arteries in the treatment of early stage glottic laryngeal cancer. Although spinal cord doses and HDVV V5cc doses were higher than other techniques, they were found to be in tolerable limits. 2DRT was found as a suboptimal technique in terms of target coverage and there was no advantage of FiF-IMRT against 3DRT.