左乳癌根治術后兩種調強放療計劃的甲狀腺輻射劑量研究

袁美芳,楊 毅,孫夢真,文曉博,趙 彪

(昆明醫科大學第三附屬醫院/云南省腫瘤醫院 放射治療科,云南 昆明,650118)

研究[1-3]顯示,70%～80%的乳腺癌根治術后患者需行放療以提高局部控制率，調強放療的劑量分布明顯優于常規電子線照射和三維適形放療，在提高靶區適形性和劑量均勻性的同時，減少了危及器官(OAR)的受照劑量。鎖骨上區放療會對患者甲狀腺造成一定程度的輻射損傷，早期無明顯癥狀，晚期容易出現甲狀腺體積縮小、功能減退甚至誘發腫瘤，而放射性甲狀腺損傷在臨床中常被忽視，未從輻射劑量學方面進行嚴格控制[4-5]。本研究分析左乳癌根治術后靜態調強放療(sIMRT)與容積旋轉調強放療(VMAT)的甲狀腺受照劑量特點，旨在為保護甲狀腺提供一定的劑量學參考。

1 資料與方法

1.1 一般資料

回顧性選取2018年1月—2019年10月本科收治的68例左乳癌改良根治術后放療患者作為研究對象。患者均為女性，年齡32～66歲，平均(45.63±1.31)歲;病理分期為pT2N1M020例、pT3N2M013例、ypT1N2M018例、ypT2N2M017例，均為浸潤性導管癌;外象限23例，內象限45例。

1.2 體位固定和CT掃描

患者取舒適體位仰臥于乳腺托架板，雙上臂放于托架上，頭右偏，彎膝，左右調整體位使體中線與托架板中線保持一致;調整激光燈至靶區中心附近，然后在3個激光標記點上貼上鉛點并用皮膚墨水做十字標記;行大孔徑CT平掃定位(層厚、層間距均為0.5 cm),掃描范圍為上頸部至上腹部，將CT影像傳至Pinnacle310.0放射治療計劃系統(TPS)[6]。

1.3 靶區和OAR的勾畫

參照腫瘤放射治療協作組(RTOG)乳腺癌根治術后靶區標準勾畫靶區:① 鎖胸聯合靶區(鎖骨上區+胸壁區)，鎖骨上區上至環狀軟骨水平，內至胸鎖乳突肌內緣，外至肩關節內側;胸壁區內至胸骨旁，外至背闊肌前緣，下至手術引流口;② OAR，包括左、右側甲狀腺、全甲狀腺、對側乳腺、左肺、心臟。

1.4 計劃設計

計劃靶區(PTV)的處方劑量為50 Gy/25F;應用Pinnacle310.0 TPS分別回顧性設計sIMRT計劃和VMAT計劃,sIMRT采用7個主野(2個切線野+ 0度野+4個斜角野)，其中0度野做鉛門固定設置，射野范圍限于鎖骨上下淋巴結區;VMAT采用以切線為基礎的雙弧模式;兩種計劃目標函數一致，按照ICRU83號報告標準對靶區和OAR進行評估[7]。

1.5 計劃評價指標

左肺接受5 Gy輻射劑量體積(V5)和接受20 Gy輻射劑量體積(V20),心臟接受30 Gy輻射劑量體積(V30)和平均輻射劑量(Dmean),左甲狀腺V5、接受10 Gy輻射劑量體積(V10)、V20、V30、接受40 Gy輻射劑量體積(V40)、接受50 Gy輻射劑量體積(V50)和Dmean，右甲狀腺V5、V10、V20、V30和Dmean，全甲狀腺V30、V40和Dmean。

1.6 統計學分析

采用SPSS 24.0軟件對sIMRT計劃、VMAT計劃的劑量學參數進行配對t檢驗分析,P<0.05為差異有統計學意義。

2 結 果

2.1 左肺和心臟受照劑量比較

sIMRT計劃、VMAT計劃的腫瘤靶區均歸一到相同條件，即處方劑量均包繞95%的靶區體積、均勻性和適形度基本一致的前提下，VMAT左肺的V5、V20和心臟的V30、Dmean均低于sIMRT,差異有統計學意義(P<0.05)。見表1。

表1 不同放療計劃的左肺和心臟劑量學參數比較

2.2 甲狀腺受照劑量比較

VMAT的左側甲狀腺V20略低于sIMRT，但差異無統計學意義(P>0.05);VMAT的左側甲狀腺V30、V40、V50和Dmean均低于sIMRT,差異有統計學意義(P<0.05)。VMAT的右側甲狀腺V20、Dmean均低于sIMRT，差異有統計學意義(P<0.05)。VMAT的全甲狀腺V30、Dmean均低于sIMRT,差異有統計學意義(P<0.05)。見表2。

表2 不同放療計劃的甲狀腺受照劑量比較

3 討 論

近年來，放療所致甲狀腺功能減退(HT)已逐漸引起關注，放療射線可造成甲狀腺血管內皮細胞和腺細胞損傷以及自身免疫反應而導致HT，可引起全身各系統臟器低代謝綜合征，嚴重者還可發生甲減危象而危及生命[8-11]。DARVISH L等[12]將甲狀腺作為乳腺癌放療風險器官進行Meta分析，發現放療后促甲狀腺激素水平升高，提示放療時應重視甲狀腺保護。KANYILMAZ G等[13]回顧性分析243例乳腺癌患者放療后的HT發生率及預測因素，發現Dmean是預測HT的唯一預后因素，且Dmean>21 Gy是HT演變的閾值。TUNIO M A等[14]研究乳癌放療甲狀腺受照劑量與HT的關系，結果顯示，甲狀腺平均體積為19.6 cm3,鎖胸組、單純胸組的甲狀腺Dmean分別為25.8、5.6 Gy,52個月時鎖胸組HT發生率為15.0%(3/20),單純胸組為5.0%(1/20),鎖胸組V30>50%和甲狀腺體積較小是有意義的預后因素，提示鎖胸聯合野放療發生HT的危險性取決于甲狀腺體積和V30。

精確放療時代，臨床常用雙靶(鎖骨上區、胸壁區)或單靶(鎖骨上區+胸壁區)技術進行放療。王天昶等[15]比較乳腺癌根治術后三維適形放療(3DCRT)的單靶計劃和雙靶計劃，發現靶區劑量分布差異無統計學意義(P>0.05),而單靶計劃的甲狀腺劑量V30、V40和肺平均劑量(MLD)分別高于雙靶計劃，差異有統計學意義(P<0.05);雙靶計劃基本達到甲狀腺劑量閾值要求，單靶計劃甲狀腺V30顯著高于劑量閾值，提示單靶計劃患者發生HT的概率更高。洪潮等[16]比較左乳癌根治術后單靶調強放療(IMRT)(6野調強與7野調強)的劑量學差異，發現靶區與大部分正常組織的受照劑量差異不大，但健側甲狀腺Dmean、最大劑量(Dmax)更高，提示單靶技術對健側甲狀腺的影響不容忽視，尤其6野調強技術的健側甲狀腺劑量明顯升高。張明等[17]研究發現，乳腺癌術后IMRT計劃靶區劑量分布優于3DCRT計劃，但IMRT計劃的甲狀腺V20、V30和V40分別高于3DCRT計劃，差異有統計學意義(P<0.05),提示3DCRT對甲狀腺的保護作用顯著優于IMRT。上述報道中，甲狀腺劑量均未得到很好的控制。VMAT是一種具有旋轉照射特點的動態IMRT,已被廣泛應用于乳腺癌術后放療中，楊健等[18]分析了左乳癌根治術后不同放療計劃(6野sIMRT與VMAT單靶技術)的劑量學差異，發現VMAT計劃靶區劑量分布更均勻，可顯著減少肺的高劑量受照體積和降低心臟的平均劑量。陳舒婷等[19]研究指出，乳腺癌根治術后單靶VMAT放療對靶區的適形度和均勻性指數顯著優于IMRT,兩者對危及器官的保護各有優點，但未報道甲狀腺受照劑量。

本研究分析了左乳癌根治術后單靶sIMRT和VMAT技術的劑量學特點，并重點探討甲狀腺不同梯度的受照劑量。結果顯示,VMAT對甲狀腺的保護作用總體優于sIMRT,但sIMRT、VMAT計劃的左側甲狀腺V5、V10和V20均達100%或近100%,V30在90%以上，Dmean也超過40 Gy,而右側甲狀腺V20、V30迅速下降(V30為0),Dmean僅為19、17 Gy左右;sIMRT、VMAT計劃的全甲狀腺Dmean均超過26 Gy的閾值，但劑量波動范圍較大，與相關研究[11-13]結論類似。進一步分析發現，首先，甲狀腺緊鄰鎖骨上靶區，散射線和漏射線會對其形成低劑量照射;其次，左鎖骨上靶區上界達環甲膜水平，左側甲狀腺下部和PTV部分重疊，為了保證靶區良好覆蓋率，犧牲了對重疊部分甲狀腺的保護;最后，向健側方向照射的X射線對右側甲狀腺形成一定劑量照射，導致左右側甲狀腺低劑量體積明顯增大，但左側甲狀腺劑量明顯偏高。

單靶放療技術的主要優點是擺位投照簡單和省時，缺點是鎖骨上區和胸壁區輪廓形狀差異較大，對危及器官的保護比較困難。sIMRT和VMAT單靶技術的靶區分布、心臟和左肺等危及器官劑量限制均能滿足臨床要求，但在甲狀腺保護方面均存在一定缺陷，部分患者會超過閾值。因此，放療醫師和物理師應高度重視，放療時首先必須對兩側甲狀腺進行嚴格的劑量限制，其次對于患側甲狀腺下極與PTV重疊部分應與醫生充分溝通，對非重點區域的劑量進行評估和合理取舍，最后在投照時先打開加速器鉛門，射野上界外用鉛皮遮擋以防散射線和漏射線的照射，從而更好地保護患者甲狀腺功能。雖然甲狀腺輻射損傷的受照體積和劑量與放射性HT的閾值尚未統一，但甲狀腺體積大小、Dmean和V30與放射性HT的發生密切相關，且Dmean>21～26 Gy和V30>50%可能是HT演變的閾值[9-10]。因此，任何放療技術都必須嚴格控制甲狀腺受照劑量和受照體積，放療前和隨訪時有必要對患者的甲狀腺功能進行監測，HT患者還應適時補充甲狀腺激素。