Electron and High-Dose-Rate Brachytherapy Boost in the Conservative Treatment of Stage I-II Breast Cancer

Abstract
To evaluate the effect of electron and high-dose-rate brachytherapy (HDR BT) boost on local tumor control (LTC), side effects and cosmesis after breast-conserving surgery (BCS) in a prospective randomized study. Patients and Methods: 207 women with stage I–II breast cancer who underwent BCS were treated by 50 Gy irradiation to the whole breast and then randomly assigned to receive either a boost to the tumor bed (n = 104) or no further radiotherapy (n = 103). Boost treatments consisted of either 16 Gy electron irradiation (n = 52) or 12–14,25 Gy HDR BT (n = 52). Breast cancer-related events, side effects, and cosmetic results were assessed. Results: At a median follow-up of 5.3 years, the crude rate of local recurrences was 6.7% (7/104) with and 15.5% (16/103) without boost. The 5-year probability of LTC, relapse-free survival (RFS), and cancer-specific survival (CSS) was 92.7% vs. 84.9% (p = 0.049), 76.6% vs. 66.2% (p = 0.044), and 90.4% vs. 82.1% (p = 0.053), respectively. There was no significant difference in LTC between patients treated with electron or HDR BT boost (94.2% vs. 91.4%; p = 0.74). On multivariate analysis, patient age < 40 years (RR: 4.53), positive margin status (RR: 4.17), and high mitotic activity index (RR: 3.60) were found to be significant risk factors for local recurrence. The incidence of grade 2–3 side effects was higher in the boost arm (17.3% vs. 7.8%; p = 0.03). However, the rate of excellent/good cosmetic results was similar for the two arms (85.6% vs 91.3%; p = 0.14). Cosmesis was rated as excellent/good in 88.5% of patients treated with HDR BT and 82.7% of patients with electron boost (p = 0.29). Conclusions: Boost dose significantly improves LTC and RFS in patients treated with BCS and radiotherapy. In spite of the higher incidence of late side effects in the boost arm, boost dose is strongly recommended for patients at high risk for local recurrence. Positive or close margin status, high mitotic activity index, and young patient age should be viewed as absolute indications for tumor bed boost. LTC and cosmesis are excellent and similar to patients boosted with either HDR BT or electrons. In einer prospektiv randomisierten Studie werden die Effekte eines Elektronenboosts und eines High-Dose-Rate-Brachytherapie-(HDR-BT-)Boosts bezüglich lokaler Tumorkontrolle (LTC), Nebenwirkungen und kosmetischer Ergebnisse nach brusterhaltender Operation (BCS) evaluiert. Patienten und Methodik: 207 Patientinnen mit Brustkarzinomen im Stadium I–II wurden einer BCS zugeführt. Postoperativ erfolgte eine perkutane Radiatio der gesamten Brust bis 50 Gy. Daran schloss sich willkürlich entweder eine Boostbestrahlung des Tumorbetts (n = 104) oder keine weitere Radiatio (n = 103) an. Die Boostbestrahlung erfolgte perkutan mit 16 Gy Elektronen (n = 52) oder in Form einer HDR-BT mit 12–14,25 By (n = 52). Untersucht wurden LTC, Nebenwirkungen und kosmetische Ergebnisse. Ergebnisse: Die mediane Nachbeobachtungszeit betrug 5,3 Jahre. Die Lokalrezidivrate lag mit Boostbestrahlung bei 6,7% (7/104), ohne Boost bei 15,5% (16/103). Die 5-Jahres-Überlebensrate für LTC, für die rezidivfreie Überlebenszeit (RFS) und für die krebsspezifische Überlebenszeit (CSS) betrugen 92,7% vs. 84,9% (p = 0,049), 76,6% vs. 66,2% (p = 0,044) und 90,4% vs. 82,1% (p = 0,053). Bezüglich der LTC bestand kein signifikanter Unterschied zwischen Patienten, die mit einem Elektronen- oder HDR-BT-Boost behandelt wurden (94,2% vs. 91,4$; p = 0,74). Die multivariate Analyse zeigte, dass Faktoren wie Patientenalter > 40 Jahre (RR: 4,53), positive Resektionsränder (RR: 4,17) und ein hoher Mitoseaktivitätsindex (RR: 3.60) das Risiko eines lokalen Rezidivs signifikant erhöhen. Die Inzidenz von Nebenwirkungen Grad 2–3 war im Boost-Arm höher (17,3% vs. 7,8%; p = 0,03). Allerdings waren die sehr guten kosmetischen Ergebnisse in beiden Armen gleich (85,6% bs. 91,3%, p = 0,14). Sehr gute kosmetische Ergebnisse wurden bei 88,5% der Patientinnen mit HDR-BT-Boost und 82,7% der Patientinnen mit Elektronenboost erreicht (p = 0,29). Schlussfolgerungen: Die Boost-Dosis verbessert signifikant LTC und RFS bei Patientinnen, die einer BCS und anschließender Radiatio zugeführt wurden. Obwohl eine höhere Inzidenz an Spätnebenwirkungen im Boost-Arm gefunden wurde, wird eine Boost-Dosis für Patientinnen mit hohem Risiko für die Entwicklung eines Lokalrezidivs empfohlen. Unserer Meinung nach ist bei Faktoren wie positive Schnittränder, schmaler Sicherheitssaum, hoher Mitoseaktivitätsindex und niedriges Patientenalter, die absolute Indikation zur Boost-Bestrahlung des Tumorbetts gegeben. LTC und die kosmetischen Ergebnisse sind sehr gut und unterscheiden sich nicht in Bezug auf Elektronenboost oder HDR-BT-Boost.