簡化調強放射治療在乳腺癌保乳術后的應用價值

宋瑞鮮，李華峰，殷俊，曾小華

浙江中醫藥大學附屬第一醫院放療科 （浙江 杭州 310006）

乳腺癌是全球女性腫瘤中最為常見的惡性腫瘤，在我國，該病發病率居女性惡性腫瘤的第一位，每年新增患病人數約100萬[1]。手術治療和放射治療是乳腺癌的主要治療手段，且隨著放射治療技術的不斷發展和設備的不斷更新，術后放射治療已成為乳腺癌患者治療的必要手段，可有效降低疾病復發風險，延長患者的生存時間[2-3]。相較于傳統的三維適形放射治療，調強放射治療（intensity modulated radiation therapy，IMRT）可進一步提高靶區處方劑量和減少危及器官受照劑量，因此在臨床上的應用更為廣泛。但是，該種治療方式仍存在一定的不足，如照射子野數目較多、子野面積較小，以及可能增加患者的治療時間和危及器官的非必要照射體積。簡化調強放射治療（simplified intensity modulated radiation therapy，sIMRT）是針對IMRT 的上述不足而提出的一種調強簡化技術，其保留了IMRT 大部分的劑量學優勢，且縮短了治療時間，降低了設備損耗[4]。根據中國醫學科學院腫瘤醫院放療科建議，sIMRT 是單個照射野的子野數目≤5 個，子野面積≥10 cm2，子野機器跳數≥10 MU 的調強技術。sIMRT 總子野數少，治療時間短，可減少小子野和低跳數照射帶來的不確定因素[5-8]。目前，該技術已被廣泛用于食管癌、直腸癌和宮頸癌等疾病治療中[9-10]。基于此，本研究探討sIMRT 在乳腺癌保乳術后的應用可行性，并與IMRT 進行比較，旨在為臨床治療技術的選擇提供參考，現報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2020年5—8月在我院放療科行右側乳腺癌保乳術后放射治療的20例患者，年齡35～60歲，中位年齡47歲；所有患者均經病理證實為乳腺癌且無腋下淋巴結轉移，同時鏡下切緣陰性，確認診斷分期均為T1N0M0的早期乳腺癌，一般情況良好，心肺功能正常，可實施全乳腺照射。本研究經醫院醫學倫理委員會審核批準。

1.2 CT 模擬定位

囑患者去除全部上衣以及金屬飾品，協助其平躺于西門子Somatom Spirit CT 定位床上，使用頭體碳纖維高分子定位板加頭枕的方式進行固定；要求患者雙手高舉過頭抓住手握棒保持不動，在CT 掃描激光燈下確認其水平位置，由主管醫師根據視診在乳房的邊界用鉛絲作標記；掃描范圍為下頜骨上1 cm 至乳腺下緣皺襞下5 cm，層厚3 mm，并將獲得的CT 圖像傳輸到Pinnacle v9.10放射治療計劃系統進行靶區勾畫與計劃設計。

1.3 靶區勾畫與計劃設計

（1）靶區勾畫：為保持一致，所有病例均由同一高年資主治以上醫師進行靶區勾畫，參考手術前后影像、金屬鈦夾標記點、鉛絲標記等定義瘤床區并將其作為腫瘤區（gross target volume tumor bed，GTVtb），GTVtb 均勻外擴1 cm 作為臨床腫瘤區（clinical target volume tumor bed，CTVtb），CTVtb 均勻外擴5 mm 作為計劃腫瘤靶區（planning target volume tumor bed，PTVtb），勾畫出患側全乳腺作為臨床靶區（clinical target volume，CTV），CTV均勻外擴5 mm 作為計劃靶區（planning target volume，PTV），注意PTVtb 和PTV 前界需修改至皮下5 mm，后界修改至胸大肌前緣，同時勾畫出心臟、患側肺以及對側乳腺等危及器官。（2）計劃設計：在Pinnacle v9.10放射治療計劃系統上為每例患者設計sIMRT 和IMRT 兩種放射治療計劃，兩種計劃均采用5野照射，給予處方劑量PTVtb 59.92 Gy/28 f，PTV 50.4 Gy/28 f，要求至少95%的靶區體積達到處方劑量；設定sIMRT 最少子野數目25個，最小子野面積10 cm2，最小子野跳數10 MU，以及IMRT 最少子野數目50 個，最小子野面積4 cm2，最小子野跳數6 MU，其他物理優化條件相同，計劃均采用直接機器參數優化方式（direct machine parameter optimization，DMPO）進行優化。

1.4 計劃評估

（1）靶區評估參數：V95（Vx為x%處方劑量包繞的靶區體積）、V100、V105、平均劑量（Dmean）、均勻指數（homogeneity index，HI）（HI=D5/D95，其中，Dx表示x%的靶區體積接受的最低劑量，HI值越接近1表示靶區內劑量分布的均勻性越好）、適形指數（conformity index，CI）[CI=（PTVref/Vptv）×（PTVref/V95），其中，PTVref為95%處方劑量包繞的靶區體積，Vptv為靶區的體積，CI值為0～1，CI值越接近1表示靶區劑量包繞的適形性越好]。（2）主要危及器官評價指標：患側肺V20，V30，Dmean；心臟Dmean；對側乳腺Dmean。（3）機器跳數及治療時間：治療時間（單位為s）=6.4S+12.3F+0.3M+0.17G，其中，S 為總的子野數，F 為射野數，M 為機器跳數，G 為機架旋轉總角度[11]。

1.5 統計學處理

2 結果

2.1 靶區劑量學比較

20例患者的IMRT 和sIMRT 計劃均能滿足臨床劑量學要求，圖1為同一患者兩種放射治療計劃靶區橫斷面的劑量分布情況。兩種放射治療計劃的V95、V100、V105、Dmean、HI、CI比 較，差 異 均 無 統計學意義（P＞0.05），見表1～2。

表1 兩種放射治療計劃的PTVtb 劑量分布比較（±s，20例）

表1 兩種放射治療計劃的PTVtb 劑量分布比較（±s，20例）

注：IMRT 為調強放射治療，sIMRT 為簡化調強放射治療，PTVtb 為計劃腫瘤靶區，Vx 為x%處方劑量包繞的靶區體積，Dmean 為平均劑量，HI 為均勻指數，CI 為適形指數

PTVtb HI CI V95（%） V100（%） V105（%） Dmean（Gy）IMRT 99.53±0.17 91.10±0.61 15.13±2.27 61.80±0.10 1.069±0.003 0.719±0.046 sIMRT 99.46±0.21 89.85±1.42 18.34±2.93 61.82±0.07 1.074±0.040 0.693±0.045 t 0.602 1.806 -1.936 -0.254 -2.122 0.901 P 0.564 0.108 0.091 0.806 0.067 0.394計劃方式

表2 兩種放射治療計劃的PTV 劑量分布比較（±s，20例）

表2 兩種放射治療計劃的PTV 劑量分布比較（±s，20例）

注：IMRT 為調強放射治療，sIMRT 為簡化調強放射治療，PTV 為計劃靶區，Vx 為x%處方劑量包繞的靶區體積，Dmean 為平均劑量，CI 為適形指數

PTV CI V95（%） V100（%） V105（%） Dmean（Gy）IMRT 98.78±0.45 92.95±1.88 43.88±4.55 54.15±0.69 0.81±0.05 sIMRT 98.71±0.63 92.92±2.85 49.69±2.14 54.42±0.85 0.80±0.04 t 0.205 0.020 -2.310 -0.553 0.259 P 0.842 0.985 0.060 0.596 0.802計劃方式

2.2 危及器官劑量學比較

20例患者的IMRT 和sIMRT 計劃均能滿足臨床劑量學要求。兩種放射治療計劃主要危及器官的各劑量參數比較，差異均無統計學意義（P＞0.05），見表3。

表3 兩種放射治療計劃主要危及器官的劑量參數比較（±s，20例）

表3 兩種放射治療計劃主要危及器官的劑量參數比較（±s，20例）

注：IMRT 為調強放射治療，sIMRT 為簡化調強放射治療，Vx 為x%處方劑量包繞的靶區體積，Dmean 為平均劑量

右肺 心臟 左側乳腺V20（%） V30（%） Dmean（Gy） Dmean（Gy） Dmean（Gy）IMRT 21.26±1.27 12.74±0.64 11.48±0.33 3.58±0.22 3.23±0.23 sIMRT 21.05±1.33 12.69±0.60 11.42±0.37 3.66±0.22 3.23±0.30計劃方式t 0.267 0.137 0.299 -0.629 -0.036 P 0.797 0.895 0.773 0.543 0.972

2.3 機器跳數及治療時間比較

sIMRT 計劃的機器跳數少于IMRT 計劃，治療時間短于IMRT 計劃，差異均有統計學意義（P＜0.05），見表4。

表4 兩種放射治療計劃主要危及器官的機器跳數和治療時間比較（±s，20例）

表4 兩種放射治療計劃主要危及器官的機器跳數和治療時間比較（±s，20例）

注：IMRT 為調強放射治療，sIMRT 為簡化調強放射治療

計劃方式 機器跳數（MU） 治療時間（s）IMRT 540.0±36.5 572.2±10.3 sIMRT 393.2±31.3 371.3±8.9 t 7.468 35.837 P 0.000 0.000

3 討論

隨著計算機技術的不斷發展和放射治療設備的不斷更新，腫瘤放射治療進入了精確放射治療時代。放射治療作為早期乳腺癌保乳術后的重要補充手段，有70%～80%的患者需于保乳術后行放射治療。目前，IMRT 已成為放射治療的主要手段，相較于傳統的三維適形放射治療，其最大的特點是可在達到良好的靶區劑量分布的同時降低周圍正常組織劑量，從而提高腫瘤控制概率（tumor control probability，TCP），降低正常組織并發癥概率（normal tissue complication probability，NTCP）， 且其具有更好的美容效果[12]。但由于IMRT 子野數較多，最小子野面積較小，總機器跳數較高，導致治療時間延長，增加了患者在治療過程中的非必要照射，不利于對危及器官的保護。而sIMRT 通過減少每個照射野的子野個數，增大單個子野的最小面積和最少機器跳數，極大地降低了總的機器跳數，縮短了總的治療時間，且可達到與IMRT 相同的治療效果。

本研究設計了兩種放射治療計劃（IMRT 計劃和sIMRT 計劃），并比較了兩種計劃的靶區劑量分布情況、主要危及器官受照劑量，以及機器跳數和治療時間，結果顯示，兩種放射治療計劃均能滿足臨床劑量學要求；兩種放射治療計劃的V95、V100、V105、Dmean、HI、CI，以及主要危及器官的各劑量參數比較，差異均無統計學意義（P＞0.05）；sIMRT計劃的機器跳數少于IMRT 計劃，治療時間短于IMRT 計劃，差異均有統計學意義（P＜0.05）。

總之，將sIMRT 技術應用于右側乳腺癌保乳術后放射治療中，可達到與IMRT 相同的靶區劑量分布以及危及器官保護效果，且降低了機器跳數，縮短了治療時間，減少了治療過程中的誤差和設備損耗。