左側乳腺癌保乳術后三種調強放療計劃的劑量學研究

滕建建 葉淑敏 張利文

廣東省佛山市第一人民醫院腫瘤放射物理科 528000

乳腺癌保乳術后放療可以降低復發率，已經成為乳腺癌治療的標準手段[1-2]。常規采用野中野正向調強技術，能夠有效減少患側肺的受量，但靶區的劑量適形度較差[3-4]。動態調強、容積調強采用逆向調強優化技術能夠實現更好的劑量適形，也已經逐漸應用于乳腺癌的放射治療中[5-6]。本文擬比較野中野調強、動態調強、容積調強三種技術在左側乳腺癌保乳術后劑量分布方面的差異，為臨床選擇治療方法提供數據參考。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 隨機選取2019年6—12月在我院接受保乳術后放射治療的左側乳腺癌患者15例，年齡32～68歲，平均年齡46歲。

1.2 方法

1.2.1 體位固定和CT掃描：患者采用仰臥位，真空墊固定，雙臂外展上舉。使用飛利浦16排大孔徑CT模擬機進行掃描，掃描層厚5mm，掃描范圍鎖骨上區至乳腺皺褶下3cm。采集的圖像經Aria網絡傳輸到Eclipse系統。

1.2.2 靶區和危及器官的勾畫：臨床靶區(Clinical target volume，CTV)包含乳腺和胸壁，CTV外擴5mm生成PTV,前界位于皮下3mm。危及器官包括患側肺、心臟、健側肺以及健側乳房。

1.2.3 處方劑量：靶區的處方劑量為50Gy，單次治療劑量2Gy,1次/d，5次/周。所有計劃歸一到處方劑量包含95%的靶區。危及器官的劑量要求：患側肺V5<65%，V20<30%，心臟V30<10%，健側肺V5<10%，健側乳腺D2%<8Gy。Vx表示xGy劑量所包含的相對體積。Dx%表示x %體積所包含的絕對劑量。

1.2.4 計劃設計：采用Varian公司的Eclipse 13.5計劃系統進行計劃設計，光子優化算法進行計劃優化，各向異性分析算法進行劑量計算。選用6MV光子線，在Varian公司的23EX加速器進行治療。(1)野中野計劃(FiF計劃，Plan A)：正向調強，采用切線野，內側野角度為α，外側野角度為β。增加2～3個子野調整靶區的均勻性，每個子野擋去5%左右的高量區，大約10個機器跳數。(2)動態調強計劃(IMRT計劃，Plan B)：逆向調強，采用6野照射，其中兩個入射野的角度與野中野計劃相同，內側野角度分別為α、α+10°、α+20°，外側野角度為β-10°、β、β+10°。(3)容積調強計劃(VMAT計劃,Plan C)：逆向調強，采用4段60°的切線弧，弧的角度一般設定為：300°～0°、100°～160°、160°～100°、0°～300°，可以根據實際情況進行微調。限定準直器大小，以減少肺的受照體積。

1.2.5 評價指標：提取積分劑量體積直方圖數據，進行統計學分析。比較劑量學參數：靶區的D2%、D98%、Dmean，均勻性和適形性；患側肺V5、V20、V30、Dmean，心臟的V30、Dmean，健側肺的D2%、Dmean，健側乳腺D2%、Dmean。均勻性指數HI的定義為：HI=(D2%-D98%)/D50%;其中D2%、D98%、D50%分別指在DVH圖上2%、98%、50%的靶區體積所對應的劑量[7]。適形性指數CI的定義為：CI=(Vt,ref/Vt)×(Vt,ref/Vref), Vt表示靶區體積，Vref表示參考劑量所包裹的所有體積，Vt,ref表示參考劑量所包裹的靶區體積，本研究中參考劑量定義為處方劑量[8]。

1.3 統計學方法 采用 SPSS22.0軟件對三組數據進行兩兩比較分析，數據資料采用均數±標準差的方式表示；采用配對t檢驗，P<0.05為差異具有統計學意義。

2 結果

2.1 靶區的劑量學比較 靶區的D2%、D98%、Dmean，均勻性，IMRT計劃最優，VMAT計劃次之，FiF計劃最差；靶區的適形性，IMRT計劃與VMAT計劃差別沒有統計學意義(P=0.345)，均優于FiF計劃，差別有統計學意義(P=0.000)。見表1。

表1 三種計劃間PTV劑量學參數的比較

2.2 危及器官的劑量學比較 患側肺的低劑量區V5，FiF計劃最好，VMAT計劃最差；V20和Dmean方面，FiF計劃與IMRT計劃無明顯差別，均優于VMAT計劃；而V30，IMRT計劃最好，FiF計劃最差。在心臟的保護方面，IMRT計劃的V30最小，VMAT計劃的Dmean最小。對于健側乳腺和健側肺的D2%和Dmean，FiF計劃均優于IMRT和VMAT，而VMAT與IMRT之間無明顯差別。見表2。

表2 三種調強計劃間危及器官的劑量學比較

3 討論

乳腺癌是女性常見的惡性腫瘤之一，發病率位居女性惡性腫瘤的首位，嚴重危害婦女的身心健康[9]。中國為乳腺癌的低發地區,但是近年來乳腺癌的發病率呈逐漸增加且向年輕化發展的趨勢[10]。早期乳腺癌保乳術可以提高女性患者的美容效果和生存質量，術后放療可以減少復發率增加生存率，已經成為臨床標準治療方式。但放療可能引發乳房組織纖維化、乳房外形變化、肺和心臟放射性損傷等并發癥[11-13]。

乳腺癌靶區外形輪廓復雜，影響靶區劑量的均勻性。靶區的不均勻會導致乳房組織纖維化，影響乳房的美容效果。筆者研究發現VMAT計劃、IMRT計劃和FiF計劃靶區的均勻性分別為0.106±0.009、0.085±0.004與0.124±0.006，VMAT計劃和IMRT計劃相對于FiF計劃改善了靶區劑量的均勻性，其中IMRT計劃的改善程度最明顯。

放射性肺炎的發生與肺的低劑量照射區域有關，相關研究發現V5、V20是放射性肺炎的相關參數[14]。筆者研究發現對于患側肺，FiF計劃的V5最低，而V20、Dmean與IMRT計劃無差別，FiF計劃可以減少放射性肺炎發生的概率。Darby等認為心臟平均受照劑量每增加1Gy，發生冠脈疾病事件的概率就相應增加7.4%[15]。筆者研究發現VMAT計劃和FiF計劃相對于IMRT計劃降低了心臟的平均劑量，能夠更好地保護心臟。

對于健側肺和健側乳腺，VMAT計劃和IMRT計劃相對于FiF計劃明顯增加了器官D2%和Dmean的劑量，而VMAT計劃和IMRT計劃之間差別無統計學意義(P>0.05)。由于乳腺癌患者綜合治療后生存期增加，對于年輕的乳腺癌患者必須考慮輻射致癌的可能性，FiF計劃健側乳腺劑量低，可以降低乳腺癌放療所誘發的二次癌的發生率。

綜上所述，VMAT計劃和IMRT計劃改善了靶區的均勻性和適形性，降低了患側肺和心臟的高劑量區域，而FiF計劃則更好地保護了健側器官，在臨床選擇治療計劃時應該根據患者具體情況進行個體化的選擇。例如對老年女性心功能差的乳腺癌患者，可以優先考慮VMAT等逆向調強技術。