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International audience; Background: Radiotherapy for breast cancer (BC) and its resulting cardiac exposure are associated with subclinical left ventricular dysfunction characterized by early decrease of global longitudinal strain (LS) measurement based on 2D speckle-tracking echocardiography. Recent software allows multi-layer and segmental analysis of strain, which may be of interest to quantify and locate the impact of cardiac exposure on myocardial function and potentially increase the early detection of radiation-induced cardiotoxicity. The aim of the study was to evaluate whether decrease in LS six months after radiotherapy is layer-specific and if it varies according to the left ventricular regional level and the coronary arterial territories.Methods: LS was measured at baseline before radiotherapy and 6 months post-radiotherapy. The LS was obtained for each myocardial layer (endocardial, mid-myocardial, epicardial), left ventricular regional level (basal, mid, apical) and coronary artery territory (left anterior descending artery (LAD), circumflex artery, right coronary artery).Results: The study included 64 left-sided BC patients. Mean age was 58 years, mean doses to the heart, the left ventricle and the LAD were respectively 3.0, 6.7 and 16.4 Gy. The absolute decrease of LS was significant for the three layers (endocardial: -20.0±3.2% to -18.8±3.8%; mid-myocardial: -16.0±2.7% to -15.0±3.1%; epicardial: -12.3±2.5% to -11.4±2.8%, all p=0.02), but only the relative decrease of LS in the endocardial layer was close to be significant (-4.7%, p=0.05). More precisely, the LS of the endocardial layer was significantly decreased for the most exposed parts of the left ventricle corresponding to the apical level (-26.3±6.0% vs. -24.2±7.1%, p=0.03) and LAD territory (-22.8±4.0% vs. -21.4±4.8%, p=0.03). Conclusion: Six months post-radiotherapy, LS decreased predominantly in the endocardial layer of the most exposed part of the left ventricle. For precise evaluation of radiotherapy-induced cardiotoxicity and early left ventricular dysfunction, the endocardial layer-based LS might be the most sensitive parameter.

International audience; Background: Breast cancer radiotherapy (BC RT) can be associated with long-term, silent and lately detected cardiotoxicity. Longitudinal strain (LS), based on 2D speckle-tracking echocardiography (2DSTE) can detect early subclinical left ventricular dysfunction. Little is known on the association between RT-induced cardiac doses and LS changes. Purpose: To analyze the relationship between cardiac doses and LS changes after RT in breast cancer patients.Methods: BACCARAT is a monocentric prospective cohort study that included BC patients treated with RT without chemotherapy. Global LS, in particular in the mid-layer of the myocardium (GLS-mid), was measured with 2DSTE before RT and 6 months after RT. We evaluated radiation doses to whole heart, left ventricle (LV), left anterior descending coronary artery (LAD). A subclinical event of cardiotoxicity "decreased GLS-mid≥10% " was defined as a relative decrease≥10%. Results: We included 94 patients (18 right-sided BC, 76 left-sided BC) aged 59±8 years. Mean doses to the heart, LV and LAD were respectively: 3.0±1.3 Gy, 6.6±3.2 Gy and 16.5±7.5 Gyfor the left-sided patients; 0.6±0.5 Gy, 0.2±0.2 Gy and 0.3±0.5 Gy for the right-sided patients. Left-sided BC patients had a significant decrease of GLS-mid (%relative change=9.0%, p=0.02); "decreased GLS-mid≥10%" was detected in 50% of left-sided BC patients and 38% in the right-sided group. We observed dose-response relationships with mean doses to the heart, the LV and the LAD in univariate analysis, that remained marginally significant in adjusted analysis for mean LV dose with an increase of the subclinical event by 11% for each increase of 1 Gy (OR=1.11, 95%CI [0.98 – 1.26]). Conclusion: This is the first study to establish dose-response relationships between BC RT-induced cardiac doses and decreased LS 6 months after RT. With longer follow-up, it remains to be determined whether these dose-related changes are confirmed and if detection of this subclinical LV dysfunction is related to clinical outcome.

International audience; Background: Breast radiotherapy (RT) is associated with long-term cardiac toxicity with clinical detection only relevant 10 to 15 years after RT. For early detection of left ventricular dysfunction, it has been shown that detecting a decreased LVEF after RT may be too late for treatment. Use of strain as a more sensitive parameters of LV dysfunction has been suggested, but little is known on the impact of RT-induced cardiac exposure on strain.Purpose: To analyze the relationship between cardiac exposure and myocardial strain changes after RT in breast cancer patients from the BACCARAT (BreAst Cancer and CArdiotoxicity Induced by RAdioTherapy) study. Methods: BACCARAT is a monocentric prospective cohort study that included left or right unilateral breast cancer patients treated with RT without chemotherapy between 2015 and 2017. Each patient was included at baseline before RT and is followed for 2 years with repeated cardiac imaging examinations, including Siemens 2-dimensional speckle strain imaging for the detection of subclinical left ventricular abnormalities with measurement of global longitudinal strain (GLS). Individual dosimetric evaluation provided information on RT-induced absorbed doses for whole heart, left ventricle (LV), left main coronary artery (LM), left anterior descending artery (LAD), left circumflex artery (LCX) and right coronary artery (RCA). For clinically meaningful purpose, the event “decreased GLS” was defined as ≥10% reduction, ie. % change, in GLS compared to baseline measurement.Results: This analysis was based on 94 patients (15 right-sided BC, 79 left-sided BC) aged 58±8 years with a follow-up of 6 months post RT. Mean doses to the heart, LV and LAD were respectively: 3.0 Gy, 6.7 Gy and 16.6 Gy for the left-sided patients; 0.6 Gy, 0.2 Gy and 0.3 Gy for the right-sided patients. Considering BC laterality as a raw index of exposure, an altered GLS was observed for left sided BC patients (-15.5±3.7% before RT vs. -14.1±4.0% at RT+6 months, p=0.02), but not for right sided BC patients (-15.0±4.2% vs. -15.0±4.2%, p=0.99). Half of the population (48%) had “decreased GLS” (38% among right-sided patients, 50% among left sided patients). Considering cardiac doses for the whole population, both mean dose to the heart and LV were significantly associated with “decreased GLS”: OR/1Gy=1.4 95%CI[1.1 – 1.9] (p=0.02) and OR/1Gy=1.2 95%CI[1.1 – 1.3] (p=0.01) even after adjustment on cardiac risk factors including age, hypertension, BMI and hypercholesterolemia. LV doses was the best predictor of “decreased GLS”, in particular the volume of LV receiving at least 10 Gy (OR/1%=1.07 [1.02 – 1.12] (p=0.007)). Patients with ≥15% of the LV receiving at least 10 Gy had 4 times more risk to have “decreased GLS” (OR=3.9 [1.6 – 9.9], p=0.0027).Conclusion: This study is the first to establish a dose-response relationship between RT-induced cardiac doses and decreased GLS 6 months after RT, illustrating the importance to reduce cardiac exposure in order to limit the risk of LV dysfunction. Longer follow-up until 2 years post RT will allow refining these results on the detection of sub-clinical LV dysfunction in patients treated for breast cancer.

International audience; Introduction : Dans la plupart des études épidémiologiques portant sur la cardiotoxicité radio-induite après une radiothérapie pour un cancer du sein, les doses sont généralement décrites comme celles reçues par le cœur dans sa globalité avec la mesure de la dose moyenne au cœur (DMC) [1]. Cette DMC est utilisée comme la dose de référence pour analyser la relation dose-réponse. Cependant, la distribution de la dose dans le cœur n'est pas homogène. Cette hétérogénéité intra-individuelle de l'exposition cardiaque lors d’une radiothérapie pour un cancer du sein est une particularité et une difficulté mal prise en compte dans les précédentes études de cardiotoxicité . La DMC pourrait être un indicateur médiocre pour évaluer la dose aux sous-structures cardiaques, en particulier l’artère coronaire interventriculaire antérieure qui est susceptible de recevoir des doses extrêmement élevées compte tenu de sa position anatomique sur le cœur [2]. La DMC pourrait donc être un critère de dose peu pertinent pour les études de cardiotoxicité induite par la radiothérapie et pour l’évaluation de la relation dose-réponse.Objectifs : Cette étude dosimétrique chez des patientes traitées par radiothérapie (RT) pour un cancer du sein avait pour objectifs : 1/ analyser la distribution des doses déterminée à l’échelle individuelle au niveau du cœur et de ses sous-structures, notamment les artères coronaires ; 2/ évaluer si la dose moyenne au cœur (DMC) est un bon indicateur de dose pour ces sous-structures.Méthodes : Les données proviennent de l’étude prospective BACCARAT [3] qui a inclus des patientes atteintes d'un cancer du sein unilatéral et traitées par RT (3D-CRT) entre 2015 et fin 2017 et suivies pendant 2 ans par des examens répétés d’imagerie cardiaque. En particulier un coroscanner a été réalisé avant la RT pour toutes les patientes. La fusion des images du scanner de planification de la RT et du coroscanner a permis de réaliser un contourage des artères coronaires. En utilisant la matrice de dose 3D générée par le système de planification de la RT et en y ajoutant les contours des artères coronaires, nous avons pu générer les doses moyennes et histogrammes doses-volumes des structures suivantes : Cœur entier, Ventricule Gauche, Artère coronaire interventriculaire antérieur (IVA), Artère coronaire circonflexe (Cx) et Artère coronaire droite (CD). Une analyse descriptive des doses physiques en Grays (Gy) a été réalisée, Dmoy était la dose moyenne à la structure d’intérêt. Résultats : L’évaluation dosimétrique rétrospective a été réalisée sur un total de 104 patientes de l’étude BACCARAT (89 seins gauches, 15 seins droits). La dose de rayonnement prescrite était de 50 Gy en 25 séances pour plus de trois quarts de la population ou de 47 Gy en 20 fractions de 2,35 Gy. Un boost de 9 à 15 Gy était appliqué sur le site de la tumeur si indiqué cliniquement. Une irradiation des aires ganglionnaires a été réalisée chez 31 patientes sein gauche et 1 patiente sein droit. Les distributions de doses ont été générées pour ces 89 patientes traitées du sein gauche (DMC = 2,9 ± 1,5 Gy, Dmoy_IVA= 15,7 ± 3,1 Gy) et ces 15 patients traitées du sein droit (DMC = 0,5 ± 0,1 Gy; Dmoy_CD = 1,2 ± 0,4 Gy). Pour les patientes sein gauche, le ratio Dmoy_IVA / DMC était d'environ 5. Les coefficients de corrélation entre DMC et Doy pour des sous-structures délimitées étaient tous statistiquement significatifs. Cependant, pour toutes les sous-structures, le coefficient de détermination R² indiquait que la proportion de la variance des Dmoy des sous-structures expliquée par la DMC était modérée à faible (en particulier R² = 0,45 pour l’IVA). Parmi les patientes sein gauche avec une DMC 0%). Conclusion : Notre étude montre que la DMC n’est pas suffisante pour estimer et prédire de façon satisfaisante la dose individuelle au ventricule gauche et aux artères coronaires, notamment à l’IVA. Pour étudier précisément la cardiotoxicité induite par la radiothérapie, il serait donc nécessaire de considérer les distributions de doses à ces sous structures cardiaques et ne plus se limiter à la DMC.