Effects of Setup Errors on Dose Distribution for Tangential Wedge Field and Field-in-Field Techniques During Breast Irradiation

Abstract

This study is aimed to evaluate the effects of setup errors on dose distribution for target volume and healthy tissue within the irradiated volume and also critical surrounding organs for breast radiotherapy (RT) using both the tangential field and the field-in-field (FIF) technique. Ten patients with breast cancer were enrolled. For each patients two plans were generated; tangential field plan and FIF-plan. The setup errors were simulated for a series of displacements of ±5 mm and ±10 mm in superior-inferior (x-axis), medial-lateral (y-axis), and anteriorposterior (z-axis) directions and dose volume comparisons were made both between and within groups. The most prominent changes were observed in setup errors at z-axis. In wedge plan, 10-mm setup error at the +z axis caused a significant decrease in tumor coverage compared with the plan with no setup error (96.5% vs. 99.2%; p= 0.01). The 5 and 10 mm setup errors at the +z-axis resulted in significantly higher healthy tissue doses in wedge plans compared with FIF plans. The setup errors along z-axis had a significant effect on the dose distribution for target volume and also to the lungs. The setup error in the isocenter should be kept strictly below 5 mm.Keywords: Breast cancer, Radiotherapy, Field-in-field technique, Setup errors ÖZET Meme Radyoterapisi Sırasında Set-up Hatalarının Tanjansiyel Wedge ve Field-in-field Tekniklerindeki Doz Dağılımına EtkileriBu çalışmanın amacı, meme radyoterapisi (RT) sırasında kullanılan tanjansiyel alan ve 'field-in-field' (FIF) tekniklerindeki set-up hatalarının hedef hacim, ışınlanan hacimdeki sağlıklı doku ve çevre organ dozları üzrindeki etkilerini değerlendirmektir. Meme kanseri tanılı 10 hasta çalışmaya dahil edilmiştir. Her hasta için ikişer plan oluşturulmuştur: tanjansiyel alan ve FIF tekniği. Set-up hataları superior-inferior (x-axis), medial-lateral (y-axis), and anterior-posterior (z-axis) istikamatte ±5 mm ve ±10 mm olarak oluşturulmuş olup, doz volüm karşılaştırmaları hem grup içinde hem de gruplar arasında yapılmıştır. En belirgin değişiklik z-axis de gözlenmiştir. Tanjansiyel planda +z-axis de oluşan 10 mm lik setup hatasındaki hedef hacimi kapsama, set up hatası olmayan plana gore anlamlı düşük bulunmuştur (%96.5 vs. %99.2; p= 0.01). +z-axisteki 5 ve 10 mm'lik setup hataları sonucunda oluşan sağlıklı doku dozları tanjansiyel planda FIF planına gore anlamlı olarak yüksek bulunmuştur. z-axisteki hatalar hem hedef volüm hem de akciğer dozlarında belirgin bir etki yaratmaktadır. İzosentrdaki hataların 5 mm nin altında olması güvenlidir.Anahtar Kelimeler: Meme kanseri, Radyoterapi, Field-in-field tekniği, Setup hataları