A Dosimetric Evaluation of Large Pendulous Breast Irradiation in Prone Position

Large Pendulous Breast 환자의 방사선 치료에 있어서 엎드린 자세의 유용성 평가

Purpose: To evaluate dosimetry results of three different techniques for whole breast irradiation after conservative surgery of large pendulous breast patient. Materials and Methods: Planning computed tomography (CT) scans for three techniques were performed on a GE Hi-speed advantage CT scanner in the supine (SP), supine with breast supporting Device (SD) and prone position on a custom prone mattress (PP). Computed tomography images were acquired at 5 mm thickness. The clinical target volumes (CTV), ipsilateral lung and heart were delineated to evaluate the dose statistic, and all techniques were planned with the tangential photon beams (Pinnacle$^3$, Philips Medical System, USA). The prescribed dose was 50 Gy delivered in 25 fractions. To evaluate the dose coverage for CTV, we analysed percent volume of CTV receiving minimum of 95%, 100%, 105%, and 110% of prescription dose ($V_{95}$, $V_{100}$, $V_{105}$, and $V_{110}$) and minimal dose covering 95% ($D_{95}$) of CTV. The dosimetric comparison for heart and ipsilateral lung was analysed using the minimal dose covering 5% of each organs ($D_5$) and the volume that received >18 Gy for the heart and >20 Gy for the ipsilateral lung. Results: Target volume coverage ($V_{95}$ and $V_{100}$) was not significantly different for all technique. The V105 was lower for PP (1.2% vs. 4.4% for SP, 11.1% for SD). Minimal dose covering 95% ($D_{95}$) of target was 47.5 Gy, 47.7 Gy and 48 Gy for SP, SD and PP. The volume of ipsilateral lung received >20 Gy was 21.7%, 11.6% and 4.9% for SP, SD and PP. The volume of heart received >18 Gy was 17.0%, 16.1% and 9.8% for SP, SD and PP. Conclusion: Prone positioning of patient for large pendulous breast irradiation enables improving dose uniformity with minimal heart and lung doses.

목 적: 유방 보존 수술 후 방사선 치료를 받는 Large pendulous breast 환자에 있어서 엎드린 자세의 유용성을 평가해 보고자 한다. 대상 및 방법: 동일 환자에게 Breast board를 사용한 바로 누운 자세(Supine position: SP), Breast Supporting Device를 사용한 바로 누운 자세(Supine position with breast supporting device: SD), 그리고 Custom Prone mattress를 사용한 엎드린 자세 (Prone position: PP)를 모두 적용하였다. 각 방법에 대해 전산화단층촬영(High Advantage, GE Medical System, USA)을 시행하였고, 3차원 치료계획용 컴퓨터($Pinnacle^3$, Philips Medical System, USA)를 사용하여 세 방법에 대한 최적의 치료 계획을 세웠다. 평가를 위해 임상표적체적(CTV)과 조사되는 정상조직(동측 폐, 심장)의 용적(ILV, IHV)을 구하였고, 각 정상조직에 대해 Central Lung Distance (CLD)와 Maximum heart distance (MHD)를 측정하였다. 또한, 선량 체적 히스토그램(Dose-volume histogram, DVH)을 사용하여 CTV에서 $V_{95}$, $V_{100}$, $V_{105}$, $V_{110}$과 $D_{90}$, $D_{95}$를 비교하였고, 정상조직에 있어서 $D_5$와 $V_{20\;Gy}$ (동측 폐), $V_{18\;Gy}$ (심장)을 비교하였다. 결 과: SP와 SD에 비해 PP에서 ILV가 73.6%와 49.5%, IHV가 33.8%와 10.7%, CLD가 54.5%와 40.0%, 그리고 MHD에서 34.3% 와 20.7% 감소하였다. CTV의 선량 체적 히스토그램을 비교한 결과, SP에서 $V_{110}$이 0.2%인 것과 달리 PP에서 $V_{95}$가 96.2%, $V_{100}$이 61.5%, $V_{105}$가 1.2%, 그리고 $V_{110}$은 0%의 값을 나타내어 상대적으로 과다선량(hot spot) 영역 없이 Dose coverage가 우수함을 보여 주었다. 정상조직의 $D_5$는 동측 폐에 있어서 PP가 SP와 SD에 비해 57.6%와 52.2%, 심장에서는 13.9%와 11.4% 감소하였다. 또한, 동측 폐의 $V_{20\;Gy}$는 77.4%와 57.8%, 심장의 $V_{18\;Gy}$는 42.4%와 39.1% 감소하였다. 결 론: Large pendulous breast 환자의 방사선 치료 시, 엎드린 자세의 적용은 CTV의 선량 분포를 향상시키고, 동측 폐와 심장의 선량 감소를 가능케 한다.