The Impact of Bladder Volume on Acute Urinary Toxicity during Radiation Therapy for Prostate Cancer

Purpose: Three-dimensional conformal radiation therapy (3DCRT) and intensity-modulated radiation therapy (IMRT) were found to reduce the incidence of acute and late rectal toxicity compared with conventional radiation therapy (RT), although acute and late urinary toxicities were not reduced significantly. Acute urinary toxicity, even at a low-grade, not only has an impact on a patient's quality of life, but also can be used as a predictor for chronic urinary toxicity. With bladder filling, part of the bladder moves away from the radiation field, resulting in a small irradiated bladder volume; hence, urinary toxicity can be decreased. The purpose of this study is to evaluate the impact of bladder volume on acute urinary toxicity during RT in patients with prostate cancer. Materials and Methods: Forty two patients diagnosed with prostate cancer were treated by 3DCRT and of these, 21 patients made up a control group treated without any instruction to control the bladder volume. The remaining 21 patients in the experimental group were treated with a full bladder after drinking 450 mL of water an hour before treatment. We measured the bladder volume by CT and ultrasound at simulation to validate the accuracy of ultrasound. During the treatment period, we measured bladder volume weekly by ultrasound, for the experimental group, to evaluate the variation of the bladder volume. Results: A significant correlation between the bladder volume measured by CT and ultrasound was observed. The bladder volume in the experimental group varied with each patient despite drinking the same amount of water. Although weekly variations of the bladder volume were very high, larger initial CT volumes were associated with larger mean weekly bladder volumes. The mean bladder volume was $299{\pm}155\;mL$ in the experimental group, as opposed to $187{\pm}155\;mL$ in the control group. Patients in experimental group experienced less acute urinary toxicities than in control group, but the difference was not statistically significant. A trend of reduced toxicity was observed with the increase of CT bladder volume. In patients with bladder volumes greater than 150 mL at simulation, toxicity rates of all grades were significantly lower than in patients with bladder volume less than 150 mL. Also, patients with a mean bladder volume larger than 100 mL during treatment showed a slightly reduced Grade 1 urinary toxicity rate compared to patients with a mean bladder volume smaller than 100 mL. Conclusion: Despite the large variability in bladder volume during the treatment period, treating patients with a full bladder reduced acute urinary toxicities in patients with prostate cancer. We recommend that patients with prostate cancer undergo treatment with a full bladder.

전립선암의 방사선치료시 방광 부피가 비뇨기계 부작용에 미치는 영향

목 적: 국소적 전립선암에 대한 근치적 목적의 방사선치료시 3차원 입체조형방사선치료(3-dimensional conformal radiotherapy, 3DCRT) 또는 세기조절방사선치료(intensity modulated radiotherapy, IMRT)를 시행하면 직장의 부작용이 현저히 감소하지만 비뇨기계 부작용의 발생률은 감소하지 않는다. 방사선 치료로 인한 급성 비뇨기계 부작용은 환자의 삶의 질을 저하시킬 뿐 아니라 만성 비뇨기계 부작용의 발생을 증가시킨다. 따라서 비뇨기계 부작용을 줄이기 위해 방광을 채운 상태에서 방사선치료를 하는 방법이 제안되었는데 이 경우 방사선 조사야에 포함되는 방광의 면적이 줄어들어 부작용이 감소한다고 알려져 있다. 본 연구에서는 전립선암의 방사선치료시 방광의 부피가 급성 비뇨기계 부작용에 미치는 영향에 대하여 알아보고자 한다. 대상 및 방법: 전립선암으로 근치적 목적의 방사선치료를 받은 환자 42명을 대상으로 하였으며 대조군과 실험군이 각각 21명씩 포함되었다. 대조군은 본 연구가 계획되기 전에 방광 조절을 하지 않고 방사선치료를 시행 받은 환자 중 무작위로 추출하였고, 실험군은 치료 1시간 전 450 ml의 물을 마셔 방광을 채운 상태에서 방사선치료를 받은 환자들이었다. 모의치료시 설계용 CT와 초음파를 이용하여 방광의 부피를 측정하였고, 실험군에서는 방사선 치료 기간 동안 초음파로 매주 방광의 부피를 측정하였다. 결 과: 모의치료시 초음파로 측정한 방광의 부피와 CT로 측정한 방광의 부피는 유의한 상관성을 보여(r=0.679) 방광 부피를 측정하는 데 있어 초음파의 정확성을 확인하였다. 실험군에서 같은 양의 물을 마셔도 방광의 부피는 환자에 따라 차이가 컸고(범위 $22{\sim}352\;ml$), 방사선치료 기간 동안 방광의 부피는 일정하게 유지되지 않았다. 그러나 모의치료시 방광의 부피가 컸던 환자는 치료기간 중에도 방광의 부피가 큰 경향을 보였다. 실험군의 방광 부피는 평균 $299{\pm}155\;mL$이었고 대조군은 평균 $187{\pm}155\;ml$로, 일정량의 물을 마시면 방광 조절을 하지 않았을 때보다 방광 부피가 유의하게 증가하였고(p=0.009), 실험군에서 급성 비뇨기계 부작용이 대조군보다 감소하였지만 통계적으로 유의하지는 않았다 또한 방광의 부피가 클수록 부작용이 감소하는 경향을 보였고, 모의치료시 CT로 측정한 방광의 부피가 150 ml 이상이면 1등급과 2등급의 비뇨기계 부작용이 현저히 감소하였다(p=0.023). 치료 기간 중의 방광 부피에 따른 부작용 발생률은 통계적으로 유의한 변화를 보이지 않았으나 방광의 부피가 클수록 1등급 부작용이 감소하는 경향을 보였고, 100 ml 이상인 경우에는 모든 등급의 부작용이 감소하는 경향을 보였다. 결 론: 방광을 채우고 방사선치료를 할 때 치료 기간 중 방광의 부피가 일정하게 유지되지 않았음에도 불구하고 방광 조절을 하지 않았을 때보다 비뇨기계 급성 부작용이 감소하는 경향을 보였고, 모의치료시 방광 부피가 150 mL 이상인 경우 부작용은 현저히 감소하였다. 따라서 전립선암 환자에서 방사선치료를 할 때 방광을 채우는 것이 급성 비뇨기계 부작용을 줄이는 데 도움이 될 것으로 생각한다.