左側乳腺癌保乳術后調強放療與三維適形放療的劑量學比較

李勝業 戴安偉 費明來 馮 炎

早期乳腺癌協作組報道腫瘤擴大切除聯合放療可降低乳腺癌相關死亡率0.8%～4.1%，但心臟病的相關死亡率卻增高了0.8%～5.6%，降低了總生存率[1]。隨著放療技術地進步，許多臨床報道證實，保乳術后應用三維適型放療(3DCRT)和調強放療(IMRT)能改善乳腺內的劑量均勻度，減少了乳腺周圍正常組織受照劑量，降低了正常組織晚期并發癥概率[2～4]。我們自2006年1月開始對左側乳腺癌保乳術后行全乳腺兩野調強放療，并將同一病例的調強放療計劃與三維適形放療計劃相比較，分析2種技術中靶區劑量分布、心臟受照劑量和體積之間的差異，現將報告如下。

1 資料與方法

1.1 臨床資料

10例患者均為左側乳腺癌保乳術后女性患者，中位年齡50歲(36～68歲)。根據萬方數據2002年AJCC分期標準：Ⅰ期4例，Ⅱ期6例；T1期8例，N1期2例。腫瘤部位： 內上象限1例，內下象限2例，外上象限6例，外下象限1例。術前、術后輔助化療10例，其中8例化療方案中含有阿霉素類藥物。

1.2 治療方法

患者仰臥于乳腺托架上，根據患者體形確定頭枕位置、乳腺架表面傾斜度，固定患側上臂，確定臀部橫擋位置，保證患者胸壁水平。

應用西門子的螺旋CT，平靜呼吸狀態下進行掃描，掃描層厚5 mm，掃描范圍包括雙側全肺和乳腺，上界至鎖骨頭上，下界至全肺下。通過網絡傳到治療計劃系統。

應用Precise 2.16治療計劃系統在每層CT上勾畫出心臟和對側乳腺輪廓，并應用軟件自動生成外輪廓線和雙肺輪廓線。患側乳腺為臨床靶體積(CTV)，選擇CT窗寬500、窗位0的條件下勾畫可見乳腺實質為靶區，前界為胸廓表皮下3 mm，底部緊貼胸壁。計劃靶體積(PTV)為CTV外放5 mm，皮膚方向不外放。

治療計劃設計：應用Precise軟件分別為患者設計IMRT與三維適形2種放療計劃。采用6MV-X線，IMRT設切線野方向適形射野，優化機架角和各野劑量權重，應用MLC形成20～30個子野進行照射，全乳腺處方劑量為50 Gy/25次。然后應用8 MeV-E電子線對瘤床補充10 Gy，每天1次，每周5次。三維適形主要采用切線對穿野，在主野方向加2～4個子野進行分布照射，全乳腺處方劑量為50 Gy/25次。然后應用8 MeV-E電子線對瘤床補充10 Gy，每天1次，每周5次。

劑量參數的獲取：應用劑量體積直方圖(DVH)及參考TPS提供的相關劑量學數據，評估靶區和正常組織劑量分布。

1.3 統計學方法

應用SPSS17.0軟件對2種照射技術的結果進行配對t檢驗。

1.4 計劃比較

根據體積劑量直方圖(DVH)比較2種計劃均勻性指數、適形度指數[5]、靶區和相關正常組織體積劑量的差異。靶區的分析指標是最大劑量、最小劑量、平均劑量、均勻性指數(HI)、適形度指數(CI)；正常組織的分析指標是受到特定劑量水平照射的體積。

2 結果

2.1 PTV靶區均勻性

2種放療技術PTV靶區的均勻性指數(HI)比較見表1。2種放療技術靶區均勻性指數比較差異無顯著性意義(P>0.05,P=0.322)，IMRT均勻性指數略優于3D-CRT。

表1 3D-CRT和IMRT計劃 PTV均勻性指數(HI)比較

2.2 PTV靶區適形度

2種放療技術PTV靶區的適形度指數(CI)比較見表2。2種放療技術靶區適形度指數比較差異有顯著性意義(P<0.05,P=0.003)，IMRT的適形度指數優于3D-CRT。

表2 3D-CRT和IMRT計劃 PIV適形度指數(CI)比較

2.3 2種放療技術PTV劑量分布情況(表3)

PTV最大劑量(Dmax)是指≤ 1%PTV體積接受的劑量，2種放療技術Dmax比較差異有顯著性意義(P<0.01)。PTV最小劑量(Dmin)是指≥ 99%PTV體積接受的劑量，2種放療技術Dmin比較差異無顯著性意義(P>0.05)。此外，2種放療技術PTV平均劑量Dmean比較差異無顯著性意義(P>0.05)。

表3 3D-CRT和IMRT計劃PTV劑量分布情況

2.4 危及器官的劑量

危及器官(患側肺、對側乳腺、心臟)的劑量和受照體積見表4。患側肺V30 2種計劃比較差異無顯著性意義(P>0.05)。患側肺V10、V5 2種計劃比較差異有顯著性意義(P<0.05)，3D-CRT技術縮小了患側肺低劑量受照體積，而IMRT技術卻增大了患側肺低劑量受照體積。對側乳腺V3及心臟V5 2種計劃比較差異有顯著性意義(P<0.01)，結果表明IMRT計劃增大了對側乳腺及心臟的低劑量受照體積，見表5。

表4 危及器官的劑量和體積比較

表5 2種治療計劃的心臟受照體積比較

3 討論

早期乳腺癌保乳術后的放療對提高局部控制率，降低乳腺癌死亡率的作用已得到充分肯定和驗證[3～5]。但乳腺癌常規切線野放療技術存在一些局限性。首先，乳腺的外形輪廓復雜，常規放療乳腺的劑量分布的均勻性很難達到。其次，應用標準的切線野技術一部分肺受到了照射，對于左側乳腺癌心臟的一部分，受到了全量照射。傳統照射技術在相當程度上抵消了術后放療帶來的生存獲益，所以目前大多數放療單位采用3D-CRT、IMRT技術優化乳腺癌的放射治療。

本研究比較了靶區劑量學在3D-CRT計劃與IMRT計劃的差異，顯示兩者的靶區均勻性均相似，兩組比較差異無統計學意義。但靶區劑量分布IMRT的適形度指數優于3D-CRT。本研究中，2種放療技術的Dmax差異有顯著性意義。PTV的最小劑量(Dmin)差異無顯著性意義。此外，2種放療技術PTV平均劑量Dmean的差異無顯著性意義。可以看出IMRT在降低高劑量照射體積方面取得了明顯的改善。放射誘發心臟病(radiation-induced heart disease，RIHD)是指在放療中心臟因照射所致損傷的一組臨床和病理情況[6]。RIHD發生率與心臟受照體積和劑量有關。Gagliardi等[7]通過100例左側乳腺癌全乳腺照射后的回顧性分析發現，心臟病的危險與全乳腺照射的處方劑量相關，當處方劑量為40、50、60 Gy時，心臟病的危險分別為1.0%、4.0%、9.4%；放射對心臟的絕對危險個別病例可由1.8%上升到9.0%，對心肌的損傷由2.1%上升到12.0%。黃曉波等[8]的劑量學研究表明，IMRT可有效地降低心臟特別是心臟前區冠狀動脈與心臟的Dmax-Dmean以及相應的10%體積接受照射的最大劑量(D10)5%體積接受照射的最大劑量(D5)。從放射生物效應分類來看，心臟中冠狀動脈屬于串行器官，心肌屬于并行器官，故Dmax和Dmean以及照射體積的減少對于降低后期放射誘導心臟病的發生率都是有重要意義的。本組把心臟的毒性劑量限定在30 Gy，是因為當心臟接受劑量<30 Gy時，放射性并發癥發生率明顯下降，這在心臟的早期放療技術中己被證實，并且V30越小，放療引起的心臟局部缺血的發生率越低[9]，本研究中心臟V30、心臟V20、心臟V5 2種計劃分別為 19.8±12.1、5.65±4.73、15.45±8.95和10.67±9.64、13.78±10.11、36.42±20.75，IMRT降低了心臟V30、V20，但增加了心臟V5。

放射性肺損傷是乳腺癌放射治療中另一重要的非致死性放射并發癥。放療后肺損傷發生率約為1%～2.4%，多發生于放療后3個月。多數學者認為其主要與肺的照射劑量和照射體積有關[10，11]。V20作為評價三維適形治療計劃、預測放射性肺炎(radiationpneumonitis，RP)(≥2級)發生率的指標己得到了普遍的認可。本研究表明，應用IMRT計劃可保證靶區內劑量更均勻,也提高了靶區適形度， 但同時IMRT增加了患側肺、心臟、對側乳腺的低劑量受照體積。因此，在保乳術后行放射治療時，應根據患者情況充分考慮合理使用2種技術。

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