Impact of thoracic radiotherapy on respiratory function and exercise capacity in patients with breast cancer / Impacto da radioterapia torácica na função respiratória e capacidade de exercício em pacientes com câncer de mama

ABSTRACT Objective: To evaluate the impact of thoracic radiotherapy on respiratory function and exercise capacity in patients with breast cancer. Methods: Breast cancer patients in whom thoracic radiotherapy was indicated after surgical treatment and chemotherapy were submitted to HRCT, respiratory evaluation, and exercise capacity evaluation before radiotherapy and at three months after treatment completion. Respiratory muscle strength testing, measurement of chest wall mobility, and complete pulmonary function testing were performed for respiratory evaluation; cardiopulmonary exercise testing was performed to evaluate exercise capacity. The total radiotherapy dose was 50.4 Gy (1.8 Gy/fraction) to the breast or chest wall, including supraclavicular lymph nodes (SCLN) or not. Dose-volume histograms were calculated for each patient with special attention to the ipsilateral lung volume receiving 25 Gy (V25), in absolute and relative values, and mean lung dose. Results: The study comprised 37 patients. After radiotherapy, significant decreases were observed in respiratory muscle strength, chest wall mobility, exercise capacity, and pulmonary function test results (p < 0.05). DLCO was unchanged. HRCT showed changes related to radiotherapy in 87% of the patients, which was more evident in the patients submitted to SCLN irradiation. V25% significantly correlated with radiation pneumonitis. Conclusions: In our sample of patients with breast cancer, thoracic radiotherapy seemed to have caused significant losses in respiratory and exercise capacity, probably due to chest wall restriction; SCLN irradiation represented an additional risk factor for the development of radiation pneumonitis.

RESUMO Objetivo: Avaliar o impacto da radioterapia torácica na função respiratória e capacidade de exercício em pacientes com câncer de mama. Métodos: Pacientes com câncer de mama com indicação de radioterapia torácica após tratamento cirúrgico e quimioterápico foram submetidas a TCAR, avaliação respiratória e avaliação da capacidade de exercício antes da radioterapia torácica e três meses após o término do tratamento. Foram realizados teste de força muscular respiratória, medição da mobilidade torácica e prova de função pulmonar completa para a avaliação respiratória; realizou-se teste de exercício cardiopulmonar para avaliar a capacidade de exercício. A dose total de radioterapia foi de 50,4 Gy (1,8 Gy/fração) na mama ou na parede torácica, incluindo ou não a fossa supraclavicular (FSC). Histogramas dose-volume foram calculados para cada paciente com especial atenção para o volume pulmonar ipsilateral que recebeu 25 Gy (V25), em números absolutos e relativos, e a dose pulmonar média. Resultados: O estudo incluiu 37 pacientes. Após a radioterapia, observou-se diminuição significativa da força muscular respiratória, mobilidade torácica, capacidade de exercício e resultados da prova de função pulmonar (p < 0,05). A DLCO permaneceu inalterada. A TCAR mostrou alterações relacionadas à radioterapia em 87% das pacientes, o que foi mais evidente nas pacientes submetidas à irradiação da FSC. O V25% correlacionou-se significativamente com a pneumonite por radiação. Conclusões: Em nossa amostra de pacientes com câncer de mama, a radioterapia torácica parece ter causado perdas significativas na capacidade respiratória e de exercício, provavelmente por causa da restrição torácica; a irradiação da FSC representou um fator de risco adicional para o desenvolvimento de pneumonite por radiação.

Evaluation of different magnetic resonance imaging contrast materials to be used as dummy markers in image-guided brachytherapy for gynecologic malignancies / Avaliação do uso de diferentes agentes de contraste em ressonância magnética como fontes falsas em planejamentos de braquiterapia guiados por imagem

Abstract Objective: To identify a contrast material that could be used as a dummy marker for magnetic resonance imaging. Materials and Methods: Magnetic resonance images were acquired with six different catheter-filling materials-water, glucose 50%, saline, olive oil, glycerin, and copper sulfate (CuSO4) water solution (2.08 g/L)-inserted into compatible computed tomography/magnetic resonance imaging ring applicators placed in a phantom made of gelatin and CuSO4. The best contrast media were tested in four patients with the applicators in place. Results: In T2-weighted sequences, the best contrast was achieved with the CuSO4-filled catheters, followed by saline- and glycerin-filled catheters, which presented poor visualization. In addition (also in T2-weighted sequences), CuSO4 presented better contrast when tested in the phantom than when tested in the patients, in which it provided some contrast but with poor identification of the first dwell position, mainly in the ring. Conclusion: We found CuSO4 to be the best solution for visualization of the applicator channels, mainly in T2-weighted images in vitro, although the materials tested presented low signal intensity in the images obtained in vivo, as well as poor precision in determining the first dwell position.

Resumo Objetivo: Encontrar um material de contraste que possa ser utilizado como fonte falsa em imagens de ressonância magnética. Materiais e Métodos: Foram feitas imagens de ressonância magnética de cateteres preenchidos com seis meios de contraste conhecidos: água, glicose 50%, soro fisiológico, óleo de oliva, glicerina, solução aquosa de sulfato de cobre (CuSO4) (2.08 g/L), inseridos em aplicadores de sonda e anel compatíveis com tomografia computadorizada/ressonância magnética colocados em um objeto simulador de gelatina e CuSO4. Os materiais com melhores respostas foram testados em quatro pacientes que utilizaram os aplicadores. Resultados: Os cateteres preenchidos por CuSO4 apresentaram melhor visualização em sequências T2, seguidos pelos cateteres com solução de soro fisiológico e glicerina, que apresentaram visualização insatisfatória. O CuSO4 apresentou bom contraste em sequências T2 quando testado em objeto simulador e em pacientes, porém com uma identificação insatisfatória da primeira posição de parada possível para fonte, principalmente no anel. Conclusão: O CuSO4 se mostrou a melhor solução para visualização dos canais dos aplicadores, principalmente em sequências T2 in vitro, mas os materiais testados apresentaram baixo sinal nas imagens de ressonância magnética in vivo e uma precisão insatisfatória para identificação da primeira parada de fonte possível.

Comparação entre os volumes pulmonares irradiados com técnica bidimensional e tridimensional conformada na radioterapia de pacientes com tumores de pulmão localmente avançados / Comparison between irradiated lung volumes with two-dimensional and three-dimensional conformal radiotherapy techniques for locally advanced lung cancer

OBJETIVO: Comparar e quantificar os volumes pulmonares irradiados utilizando planejamentos bidimensional (2D) e tridimensional (3D) conformado na radioterapia de tumores de pulmão. MATERIAIS E MÉTODOS: Em 27 pacientes portadores de câncer de pulmão foi feito planejamento 3D e outro correspondente em 2D. As doses prescritas variaram de 45 a 66 Gy. Foram avaliadas as doses no volume alvo planejado (PTV), volume tumoral macroscópico (GTV) e pulmões (volume de pulmão que recebe 20 Gy ou 30 Gy - V20 e V30, respectivamente, e dose média). Os órgãos de risco adjacentes (medula espinhal, esôfago e coração) receberam doses abaixo dos limites de tolerância. RESULTADOS: O GTV variou de 10,5 a 1.290,0 cm³ (média de 189,65 cm³). Nos planejamentos 2D foi utilizado, em média, um total de 59,33 campos, e nos planejamentos 3D, 75,65 campos. Em todas as situações analisadas houve significante (p < 0,05) preservação dos volumes pulmonares com o planejamento 3D, com diminuição de cerca de 15 por cento dos volumes irradiados. O pulmão sem tumor foi mais beneficiado. CONCLUSÃO: A radioterapia 3D permitiu maior preservação dos pulmões, tanto para tumores iniciais quanto avançados. A radioterapia 3D deve ser utilizada nos pacientes com tumores de pulmão, mesmo que volumosos.

OBJECTIVE: To compare and quantify irradiated lung volumes using two-dimensional (2D) and three-dimensional (3D) conformal planning for radiotherapy in the treatment of lung cancer. MATERIALS AND METHODS: 2D and 3D conformal radiotherapy plannings were performed for 27 patients with lung cancer. Prescribed doses ranged from 45 to 66 Gy. The analysis covered the doses to planning target volume (PTV), gross tumor volume (GTV) and lungs (lung volume receiving 20 Gy or 30 Gy - V20 and V30, respectively, and mean dose). The doses to adjacent organs at risk (spinal cord, esophagus and heart) were maintained below the tolerance limits. RESULTS: GTV ranged from 10.5 to 1,290.0 cm³ (mean, 189.65 cm³). On average, a total of 59.33 fields were utilized in the 2D planning and 75.65 fields in the 3D planning. Lung volumes were significantly preserved (P < 0.05) with the 3D conformal planning in all the evaluated cases, with about 15 percent decrease in the irradiated lung volumes. Lungs without tumor were most benefited from this technique. CONCLUSION: 3D radiotherapy allowed a better sparing of the lungs, both in cases of early and advanced tumors. 3D radiotherapy should be used in the treatment of patients with lung cancer, even in cases of large tumors.

Avaliação dosimétrica de uma combinação de aplicadores para braquiterapia de tumores do colo uterino com acometimento da porção distal da vagina / Dosimetric evaluation of a combination of brachytherapy applicators for uterine cervix cancer with involvement of the distal vagina

OBJETIVO: Avaliar uma alternativa de braquiterapia para tumores do colo uterino acometendo a porção distal da vagina, sem aumentar os riscos de toxicidade. MATERIAIS E MÉTODOS: Estudo teórico comparando três diferentes aplicadores de braquiterapia intracavitária de alta taxa de dose: sonda intrauterina e cilindro vaginal (SC); sonda e anel associado ao cilindro vaginal (SA+C) e um aplicador virtual com sonda, anel e cilindro vaginal em um único conjunto (SAC). Foram prescritas doses de 7 Gy no ponto A e 5 Gy na superfície ou a 5 mm de profundidade na mucosa vaginal, mantendo as doses nos pontos de reto, bexiga e sigmoide abaixo dos limites de tolerância. Foram comparados os volumes englobados pelas isodoses de 50 por cento (V50), 100 por cento (V100), 150 por cento (V150) e 200 por cento (V200), respectivamente. RESULTADOS: Tanto SA+C quanto SAC apresentaram melhor distribuição de dose quando comparados ao aplicador SC. A distribuição de dose obtida com SA+C foi semelhante à do aplicador SAC, sendo V150 e V200 cerca de 50 por cento maiores para SA+C, todavia, dentro do cilindro. CONCLUSÃO: A utilização de SA+C em uma única aplicação em dois tempos pode ser uma alternativa de tratamento para pacientes que apresentam tumores de colo uterino com acometimento distal da vagina.

OBJECTIVE: To evaluate an alternative brachytherapy technique for uterine cervix cancer involving the distal vagina, without increasing the risk of toxicity. MATERIALS AND METHODS: Theoretical study comparing three different high-dose rate intracavitary brachytherapy applicators: intrauterine tandem and vaginal cylinder (TC); tandem/ring applicator combined with vaginal cylinder (TR+C); and a virtual applicator combining both the tandem/ring and vaginal cylinder in a single device (TRC). Prescribed doses were 7 Gy at point A, and 5 Gy on the surface or at a 5 mm depth of the vaginal mucosa. Doses delivered to the rectum, bladder and sigmoid colon were kept below the tolerance limits. Volumes covered by the isodoses, respectively, 50 percent (V50), 100 percent (V100), 150 percent (V150) and 200 percent (V200) were compared. RESULTS: Both the combined TR+C and TRC presented a better dose distribution as compared with the TC applicator. The TR+C dose distribution was similar to the TRC dose, with V150 and V200 being about 50 percent higher for TR+C (within the cylinder). CONCLUSION: Combined TR+C in a two-time single application may represent an alternative therapy technique for patients affected by uterine cervix cancer involving the distal vagina.