3 years ago

Dosimetric analysis of stereotactic rotational versus static intensity-modulated radiation therapy for pancreatic cancer

I. Cho, J.w. Park, B. Cho, J. Kwak, S.m. Yoon, J.p. Nesseler, J. Park, J.h. Kim

Publication date: Available online 12 October 2018

Source: Cancer/Radiothérapie

Author(s): I. Cho, J.W. Park, B. Cho, J. Kwak, S.M. Yoon, J.P. Nesseler, J. Park, J.H. Kim

Abstract
Purpose

Stereotactic body radiation therapy is a promising treatment modality for locally advanced pancreatic cancer. To determine the optimal radiation treatment, we compared the plan characteristics of volumetric-modulated arc therapy and intensity-modulated radiation therapy when administered with stereotactic body radiation therapy to treat pancreatic cancer.

Patients and methods

Fifteen patients with locally advanced pancreatic cancer were treated by stereotactic body radiation therapy at a dose of 24–32 Gy in four fractions with marker-guided gated volumetric-modulated arc therapy. Four dimensional-computed tomography scans were used to assess the target and surrounding normal organs. The same images, contours, and dose constraints were used for dual-arc volumetric-modulated arc therapy and 9-field intensity-modulated radiation therapy planning. Plans were compared using dosimetric parameters and treatment performance.

Results

Volumetric-modulated arc therapy required significantly lower monitor units (1726 vs. 4188; P < 0.001) and shorter treatment delivery time in comparison with intensity-modulated radiation therapy (22.5 min vs. 52.4 min; P < 0.001). Regarding target volume coverage, both modalities demonstrated comparable results (V95%, 99.3% vs. 99.4%; P = 0.796). Both modalities satisfied the dosimetric determinants for duodenal toxicity and the maximum and mean doses administered to normal organ were also statistically similar.

Conclusion

In comparison with 9-field intensity-modulated radiation therapy, volumetric-modulated arc therapy significantly reduces the number of monitoring units and treatment delivery times while administering similar dosimetric quality. Based on these results, volumetric-modulated arc therapy might be an appropriate treatment for locally advanced pancreatic cancer when combined with stereotactic body radiation therapy.

Résumé

Objectif de l’étude L’irradiation stéréotaxique est une technique prometteuse de traitement des cancers du pancréas localement évolués. Afin de déterminer la modalité d’irradiation optimale de ces cancers dans le cadre d’un traitement stéréotaxique hypofractionné, nous avons comparé les plans de radiothérapie conformationnelle avec modulation d’intensité par faisceaux fixes et d’archérapie volumétrique modulée.

Patients et méthodes

Quinze patients atteints d’un cancer du pancréas localement évolués ont été pris en charge par une archérapie volumétrique modulée de 24 à 32 Gy en quatre fractions après implantation de repères fiduciels. Une scanographie dosimétrique quadridimensionnelle a été réalisée. Les mêmes images, contours et contraintes de doses ont été utilisés pour réaliser deux plans de traitement, un d’archérapie volumétrique modulée avec deux arcs et un de radiothérapie conformationnelle avec modulation d’intensité avec neuf faisceaux.

Résultats

En comparaison avec la radiothérapie conformationnelle avec modulation d’intensité, l’archérapie volumétrique modulée a permis de réduire significativement le nombre des unités moniteur (1726 contre 4188 ; p < 0,001) et la durée du traitement (22,5 min contre 52,4 min ; p < 0,001). La couverture du volume cible prévisionnel était similaire entre les deux modalités d’irradiation (volume recevant 95 % de la dose prescrite [V95 %] de 99,3 % contre 99,4 % ; p = 0,796) Elles ont chacune permis de répondre aux contraintes dosimétriques fixées pour le duodénum ; les doses moyennes et maximales délivrées aux autres organes à risque étaient également statistiquement équivalentes.

Conclusion

L’archérapie volumétrique modulée a permis de réduire significativement le nombre des unités moniteur et la durée du traitement, avec des résultats dosimétriques similaires. Sur la base de ces résultats dosimétrique, l’archérapie volumétrique modulée apparaît comme une technique appropriée d’irradiation en conditions stéréotaxiques des cancers du pancréas localement évolués.

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