放療技術對乳腺癌改良根治術后大分割調強放射治療計劃影響

王 寧，徐 航，蘇洪新，祁 寧，張珠祥，冉俊濤

（蘭州大學第一醫院放療科，甘肅蘭州 730000）

乳腺癌是最常見的女性惡性腫瘤，雖然我國的醫療技術和質量在不斷提高，但是乳腺癌的發病率仍在不斷上升。有研究結果顯示乳腺癌的術后放療可有效的改善局控率和長期生存率[1-2]。調強放射治療已成為乳腺癌放射治療的主要技術[3]，胸壁是乳腺癌局部區域復發的最常見部位，術后放療顯著降低鎖骨上下區淋巴結和胸壁復發率，并延長生存期。如何進一步減少患者正常組織不良反應、提高生活質量成為研究關注點。調強放療技術在鉛門和多葉準直器的配合調節下獲得滿足臨床標準的劑量分布，但由于乳腺位置和解剖結構特殊，在放療計劃設計過程中相較于其他腫瘤較難獲得最佳劑量分布。本研究從靶區劑量分布、劑量分布適形度和均勻性及心臟、肺、對側乳腺受量等方面，比較乳腺癌患者改良根治術術后IMRT大分割放療計劃設計中，部分鉛門固定動態調強和鉛門完全跟隨動態調強和鉛門完全跟隨靜態調強三種計劃設計方案的劑量學差異，為臨床選擇治療方案提供依據。

1 資料與方法

1.1 臨床資料

選擇我科2019年1至8月收治的22例乳腺癌改良根治術后患者，均為女性，中位年齡49歲(30～62歲)，其中左側11例，右側11例。

1.2 定位方法和CT數據的獲取

采用乳腺托架定位，固定患者于舒適的體位上，經過適當的調節使胸廓與模擬定位機床面平行，并使患側上臂充分上舉，記錄乳腺托架參數，然后在患者體表確定激光定位點。使用無偽影定位標記在體中線、腋中線、第一肋下緣、患側胸壁平對側乳腺褶皺下1 cm 處、手術瘢痕及引流口標記。定位CT 掃描范圍從舌骨至膈下5 cm，層厚5 mm，然后通過網絡系統將CT圖像傳至Eclipse計劃系統工作站。

1.3 靶區及危及器官的勾畫

照射范圍包括鎖骨上下區及胸壁，不照射內乳區。臨床靶區（clinical target volume，CTV）勾畫參考RTOG 乳腺癌根治術后靶區勾畫建議，其中胸壁CTV包括了胸壁皮膚及胸大、小肌，并包括所有的引流口及術后瘢痕。前8 次照射，計劃靶區（planning target volume，PTV）在CTV基礎上外擴0.5 cm后將前界定義在皮膚表面，后7 次照射PTV 在CTV 基礎上外擴0.5 cm 后將前界定義在皮下0.4 cm 處。同時定義心臟（包括左右心室，心房）、同側與對側肺、對側乳腺以及脊髓為危及器官。

1.4 靶區處方劑量和治療計劃

22 例患者靶區處方劑量均為40.05 Gy/ 15 次，單次劑量2.67 Gy。采用Eclipse 治療計劃系統（Vari?an，13.6）分別設計部分鉛門固定動態調強和動態鉛門完全動態調強以及動態鉛門跟隨靜態調強技術3套IMRT 計劃，計劃設計主要以切線野為主，所有計劃總射野數為7 野。前半程8 次在胸壁區加5 mm 厚的bolus，靶區內收皮膚以內；后半程7次不加bolus，靶區內收皮膚下0.4 cm，分別進行計劃設計（照射野皮膚處增加適當厚度的組織等效膜，可降低肺前緣的受照量提高皮膚及皮下組織的受照劑量)。兩套計劃均以100%處方劑量包括95%的PTV體積進行劑量歸一，靶區體積PTV 和保護器官劑量在要求的劑量范圍以內。

1.5 計劃評估

通過治療計劃的劑量體積直方圖（dose-volime histogram，DVH）和機器跳數等參數行比較。靶區的評價參數包括D98、D50、D2、機器跳數（machine unit，MU）以及HI、CI。其中HI=（D2-D98）/D50，HI 值越大(即越遠離1)說明該計劃的劑量分布均勻性越差。CI=(TVRI/VT)*（TVRI/VRI），TVRI 為參考等劑量曲線所包繞的靶區，VT 為靶體積，VRI 為參考等劑量面包繞的靶區。CI 的取值在0～1，CI 值越靠近1，則表示靶區的適形度更理想。主要危及器官評價參數：患側肺V20、V5，健側乳腺的Dmean和Dmax，心臟的Dmean、V30和V40，以及脊髓的Dmax。因本中心對于改良根治術后乳腺癌患者行大分割放療分兩個半程進行，為保證實驗結果的準確性，在靶區劑量學參數的比較中，對前后半程計劃分別進行相關參數的比較（前半程加標注-1，后半程加標注-2），對于危及器官則通過合成計劃結果進行參數分析。

1.6 統計方法

用SPSS 23.0 對鉛門部分固定和動態鉛門完全跟隨計劃結果進行成對樣本t檢驗進行分析，數據結果以均數±標準差（）表示，兩個樣本均數比較采用t檢驗，P ＜0.05表示差異具有統計學意義。

2 結果

2.1 靶區劑量比較

在靶區劑量滿足處方劑量要求的情況下，部分固定鉛門技術(JTT）動態調強，鉛門完全跟隨技術(SJT)動態調強以及鉛門完全跟隨技術靜態調強分別獲得計劃P-fixed-D，P-unfixed-D 以及P-unfixed-S.三組計劃分別進行配對比較（結果分別為表1，表2及表3），計劃靶區的評估參數D50、D98差異均無統計學意義（P ＞0.05）。

使用鉛門完全跟隨的動靜態調強技術獲得靶區劑量體積結果：計劃P-unfixed-D與P-unfixed-S相比，計劃的適形指數（CI）提高，均勻性指數（HI）降低，計劃跳數MU增加，差異均具有統計學意義（P ＜0.05）；

使用部分鉛門固定和鉛門完全跟隨的動態調強技術獲得靶區劑量體積結果：計劃P-fixed-D 和P-unfixed-D 相比，適形指數（CI）有所降低，計劃跳數增加，且差異具有統計學意義；

使用部分鉛門固定的動態調強技術和鉛門完全跟隨靜態調強技術獲得的靶區劑量體積結果：計劃P-fixed-D 與P-unfixed-S 相比，D2有所降低，均勻性指數（HI）降低，跳數有所增加，差異均有統計學意義（P ＜0.05）。三組計劃統計學數據顯示，計劃組P-fixed-D，P-unfixed-D 以及P-unfixed-S 跳數總體呈降低趨勢，且計劃組P-fixed-D中計劃組均勻性好。

表1 鉛門完全跟隨動態調強技術和鉛門完全跟隨靜態調強技術靶區劑量體積參數對比（）

表1 鉛門完全跟隨動態調強技術和鉛門完全跟隨靜態調強技術靶區劑量體積參數對比（）

表2 鉛門部分固定動態調強技術與鉛門完全跟隨動態調強技術靶區劑量體積參數對比（）

表2 鉛門部分固定動態調強技術與鉛門完全跟隨動態調強技術靶區劑量體積參數對比（）

表3 鉛門部分固定動態調強技術和鉛門完全跟隨靜態調強技術靶區劑量體積參數對比（）

表3 鉛門部分固定動態調強技術和鉛門完全跟隨靜態調強技術靶區劑量體積參數對比（）

2.2 危及器官劑量比較

三組計劃分別進行配對比較（結果分別為表4，表5及表6），危及器官的評估參數心臟V30、脊髓Dmax差異無統計學意義；使用鉛門完全跟隨的動靜態調強技術獲得靶區危及器官評估參數結果：計劃P-un?fixed-D 與P-unfixed-S 相比，患側肺V5，V20，心臟的Dmean健側乳腺的Dmean都有所增加差異具有統計學意義（t=-3.240～7.759，P ＜0.05）。使用部分鉛門固定和鉛門完全跟隨的動態調強技術獲得的危及器官評估參數結果：計劃P-fixed-D和P-unfixed-D相比，患側肺V5，健側乳腺的Dmean、Dmax，心臟的Dmean降低，心臟V40有所增加，差異具有統計學意義（t=-7.206～4.354，P ＜0.05）。使用部分鉛門固定的動態調強技術和鉛門完全跟隨靜態調強技術獲得危及器官評估參數：計劃P-fixed-D 與P-unfixed-S相比，評估參數患側肺的V5、心臟的V40，乳腺的Dmax以及脊髓Dmax都有所降低，且差異具有統計學意義。

綜合三組比較數據，計劃P-fixed-D相較于其他兩組，患側肺V5，心臟平均劑量Dmean，健側乳腺Dmean都有所降低，差異具有統計學意義。

表4 鉛門完全跟隨動態調強技術和鉛門完全跟隨靜態調強技術危及器官參數對比（）

表4 鉛門完全跟隨動態調強技術和鉛門完全跟隨靜態調強技術危及器官參數對比（）

表5 鉛門部分固定動態調強技術與鉛門完全跟隨動態調強技術危及器官參數對比（）

表5 鉛門部分固定動態調強技術與鉛門完全跟隨動態調強技術危及器官參數對比（）

表6 鉛門部分固定動態調強技術和鉛門完全跟隨靜態調強技術危及器官參數對比（）

表6 鉛門部分固定動態調強技術和鉛門完全跟隨靜態調強技術危及器官參數對比（）

3 討論

近年來，國內外專家Ko 等[4-5]與王淑蓮等[6]對乳腺癌改良根治術后行大分割照射的研究顯示，近期療效及患者耐受性均良好，安全可行，且IMRT 用于乳腺癌改良根治術后放療，可有效地提高靶區的覆蓋率并且降低心臟和肺的受量[7]，為乳腺癌改良根治術患者行大分割放療提供有力的證據。由于乳腺位置及其解剖結構的特殊性，其計劃設計存在一定的挑戰，在實際的計劃設計中需考慮靶區的適形度和均勻性、危及器官的保護主要的危及器官（organ at risk，OAR）為：左右肺，心臟，健側乳腺以及脊髓）[8]以及計劃執行的重復準確性。放射性肺炎和放射性心臟損傷是乳腺癌放療中重要的兩個并發癥[9]，雙肺為并聯器官，需要關注其受照劑量和受照體積關系。乳腺癌治療效果好，絕大部分患者能長時間生存，低劑量輻射致癌作用越來越引起人們的重視，低劑量區體積的增加也逐漸引起關注[10-11]，其中肺的V5（5 Gy照射區域體積）也是預估放射性肺炎的一個重要判斷標準[12-13]。對于左側乳腺癌的患者，心臟的受照劑量也是計劃選擇的重要衡量標準，降低其平均受照劑量及減少最大劑量照射體積對晚期放射性心臟損傷具有積極影響[14-16]。

筆者研究過程中應用部分鉛門固定（鉛門固定（fixed jaw）與鉛門跟隨（jaw tracking）相結合）動態調強和鉛門完全跟隨動態調強和鉛門完全跟隨靜態調強三種技術分別進行計劃設計并進行分組配對比較，其中部分鉛門固定技術動態調強計劃布野為胸壁采用兩個切線固定野，鎖骨上區根據患者的具體鎖骨上靶區情況給予三個固定野，并對整體靶區給予兩個鉛門自動跟隨野。三種技術獲得的治療計劃，其靶區和危及器官均能滿足臨床要求，在靶區的適形度和均勻性方面，計劃P-unfixed-D 較有優勢，且與P-unfixed-S相比計劃的適形指數（CI）提高，均勻性指數（HI）降低，差異具有統計學意義。計劃跳數在計劃組P-fixed-D最高，在P-unfixed-S最低，且分組相比差異具有統計學意義。部分鉛門固定動態調強技術能夠更好的降低危及器官的受量，計劃P-fixed-D 相較于其他兩組，患側肺V5，心臟平均劑量Dmean，健側乳腺Dmean都有所降低，且差異具有統計學意義。該研究結果與盧小開等[17]固定鉛門技術在左乳癌保乳術后放療計劃中的應用研究結果相一致，固定鉛門技術減少了照射范圍，降低了肺和心臟等并聯器官的受累劑量。成樹林等[18]人將鉛門跟隨和靜態鉛門技術分別應用于乳腺癌計劃設計，研究結果表明，靜態鉛門技術的正常組織和危及器官的劑量比鉛門跟隨技術更高，究其原因其靜態鉛門技術基于大野固定鉛門，鉛門并沒有跟隨MLC一起運動，從而導致多葉光柵（multileaf collimtor，MLC）漏射增加，增加相關危及器官的受量。本文涉及到的鉛門完全跟隨動靜態調強技術獲得的計劃，動態調強技術計劃的正常組織和危機器官較低，是因在靜動態調強技術中，鉛門與MLC 均一起跟隨運動。結合研究結果，將固定鉛門技術與鉛門跟隨相結合的動態調強技術可獲得較好的劑量學結果的實施計劃。

本研究為基于CT圖像的回顧性研究，放療方案已做絕對劑量和相對劑量驗證和測試，確保該方案可以安全執行。

4 結論

本研究采用的固定鉛門與鉛門跟隨相結合動態調強技術即部分固定野動態調強技術的方式進行計劃設計，在確保靶區適形指數和均勻指數在可接受的范圍內的同時，降低了患側肺和心臟的低劑量照射體積，是一種較好的乳腺癌改良根治術后大分割放療的計劃設計方式。