早期乳腺癌患者保乳術后三維適形、調強放療和混合調強3種放療計劃的比較分析

邱凌云 宋濤 賈勇士

臨床實踐證明，早期乳腺癌采用保乳術后加放療的 治療模式能獲得與根治手術相同的治療效果，因此越來越多的患者選擇“手術+放療”治療模式。早期由于設備條件的限制，只能使用三維適形（3D-CRT）技術治療，隨著科技的進步，調強放療（IMRT）通過調節射線的強度實現處方劑量分布于更好的靶區，成為保乳術后首選的放療方式[1-3]。近幾年，一種適形加調強，即混合調強（h-IMRT）技術被發明，但部分研究側重于單側乳腺癌放療的計劃比較[4]。本文比較雙側乳腺癌采用這3種放療技術在計劃物理劑量參數上的優劣，以便選取最合適的放療計劃。

1 資料和方法

1.1 一般資料 選擇2013年6月至2015年6月在本院接受放射治療的T1/2N0M0保乳術后乳腺癌患者30例（左側15例，右側15例），年齡35～58歲，中位年齡45歲。所有患者均簽署知情同意書。入選標準：乳腺原發病變≤5cm；腋窩無腫大淋巴結或有小而活動淋巴結；無遠處轉移；病理證實為乳腺癌。排除標準：既往有胸壁放療史、膠原性疾病、結締組織病者。

1.2 方法

1.2.1 靶區和危及器官勾畫 所有患者均在Ge大孔徑CT模擬機（Discovery CT590 RT）上定位獲取影像數據，重建3mm層厚傳至治療計劃系統（TPS）。患者肺通氣功能基本正常，上臂外展上舉自如。主管醫生根據RTOG0319報告[5]勾畫出患側肺、健側肺、心臟、脊髓等危及器官，并界定臨床靶區（CTV），而后均勻外擴成計劃靶區（PTV），在靠近皮膚一側的前界取皮下5mm，另外勾畫出瘤床加量區（PGTV）。30例患者的PTV中體積最大為 940.6cm3，最小 340.6cm3。

1.2.2 計劃設計 保乳術后患者實際采用傳統調強技術治療，本文中3D-CRT和h-IMRT是患者完成治療后根據同樣的原始CT數據和勾畫的靶區重新制定的。治療計劃均在飛利浦Pinnacle3（Version 9.8）計劃系統上完成，在西門子ONCOR直線電子加速器（ONCOR Impression Plus）上完成驗證。每例設計3個調強計劃，分別命名為計劃3D-CRT、計劃IMRT和計劃h-IMRT。（1）3D-CRT：采用6個6MV的X線射野為主野，以等中心（SAD）方式照射。此技術基于野中野技術[6]。根據PTV外擴0.5cm形成的區域布置4個切線野，射野權重因子大致相同，處方劑量1為50Gy/25F。同時，為了進一步提高PGTV的劑量，在PGTV外擴0.5cm的區域設置兩個角度合適的切線野，射野權重因子大致相同，處方劑量2為10Gy/25F。（2）IMRT：采用圍繞PTV合適角度的六野切線逆向調強技術，射野權重，形狀和子野數目均為TPS自動優化生成。限制條件為：①PGTV和PTV平均劑量，95%體積包繞的劑量；②心臟的體積劑量和平均劑量；③靶區的熱點冷點；④雙側肺的體積劑量和平均劑量。處方劑量是60Gy/30F（PGTV），其中要求95%體積的PTV劑量達到2Gy/F。（3）h-IMRT：結合前2種技術，混合調強技術使用12個合適角度的射野，3個處方。前兩個處方與適形類似，處方1和2分別為35Gy/25F和10Gy/25F。最后處方3采用與IMRT相同的調強參數優化計算，處方是15Gy/25F。

1.2.3 計劃比較 根據國際輻射單位與測量委員會（ICRU）62號報告給出的建議[7]，在3個計劃的PTV劑量均滿足臨床要求的前提下，比較：（1）PTV的平均劑量（Dmean）、95%劑量體積（V95%）、105%劑量體積（V105%）；（2）PGTV 的 Dmean、V95%、V105%；（3） 患側肺 5Gy的體積（V5）、20Gy的體積（V20）、30Gy的體積（V30）和Dmean；（4）心臟V5和V30。同時，比較3個計劃的劑量體積直方圖（DVH）和等劑量分布曲線。

1.3 統計學處理 采用SPSS 16.0統計軟件，計量資料以表示，采用One-way ANOVA分析3種技術的靶區、危及器官體積及受照射劑量參數。P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 左側乳腺癌患者的放療計劃劑量參數 見表1。

表1 左側乳腺癌患者的放療計劃劑量參數

由表1可見，15例左側乳腺癌患者中，PTV和PGTV 的 V95%（F=8.45、3.57）、Dmean（F=4.25），患側肺的 V5（F=5.54）、V20（F=2.68）、V30（F=9.65）、Dmean（F=3.68），心臟的 V30（F=7.68）、Dmean（F=3.53）以及機器跳數（F=7.53）在3個計劃中比較差異均有統計學意義（P＜0.05或0.01）；其中健側肺接受劑量較低，PTV的適形指數（CI）和劑量不均勻指數（HI）在3個計劃中差異均無統計學意義（F=12.1、4.43，均 P＞0.05），故未納入統計。

2.2 右側乳腺癌患者的放療計劃劑量參數 見表2。

表2 右側乳腺癌患者的放療計劃劑量參數

由表2可見，15例右側乳腺癌患者中，PTV和PGTV 的 V95%（F=10.35）、Dmean（F=4.67），患側肺的V5（F=2.67）、V20（F=4.69）、V30（F=2.63）、Dmean（F=5.78），心臟的 V30（F=9.64）、Dmean（F=7.87）以及機器跳數（F=8.53）在3個計劃中差異均有統計學意義（P＜0.05或0.01）；其中健側肺接受劑量較低，心臟接受劑量低，PTV的CI和HI在3個計劃中差異均無統計學意義（F=15.1、2.53，均 P ＞0.05），故未納入統計。

2.3 等劑量分布曲線的比較 見插頁圖1。

由圖1可見，各個顏色的曲線內部即為大于或等于此劑量的區域，IMRT計劃中的紫色1000cGy低劑量線包繞的正常組織最多，其次為h-IMRT。靶區PTV中的處方劑量5000cGy，更貼合靶區形狀。

2.4 靶區及危及器官DVH圖比較 見插頁圖2。

由圖2可見靶區和各個危及器官的劑量以及體積的對應關系，從曲線上讀取出一些感興趣的數值，例如Dmean、V5、V20、V30 等以供分析。

3 討論

早期乳腺癌手術后進行放射治療的效果已經得到普遍認可。但因全乳腺非規則外形的特點，較難得到一個完美的放療計劃。目前廣泛應用于乳腺癌放療的技術有：3D-CRT、IMRT等。3D-CRT雖然治療時間較短，但是對于正常器官的保護較差[3]。Florence大學附屬醫院和Rocky Mountain腫瘤中心分別將IMRT技術應用于乳腺癌保乳術后放療，與3D-CRT技術相比，可以很大程度上降低正常組織劑量和提高靶區適形度，急性和晚期肺及心臟等器官負反應的概率可能會降低，但缺點是技術較復雜，每個照射野所包含子野數較多，導致照射時間較長[8-9]。

本研究使用兩者結合的方式h-IMRT技術應用于乳腺癌治療，臨床靶區適形度更好，劑量分布更均勻，既保護了肺及心臟等正常組織，又降低了其急性及晚期放射性毒性。本文結果顯示，左側乳腺癌患者采用h-IMRT 技術，PTV 的 Dmean最高（F=11.3，P＜0.05），V105%（%）最低（F=6.45，P＜0.05）。正常組織受量：3DCRT技術中患側肺受到的平均劑量為3者最低（F=2.42，P＜0.05），V20Gy（%）和 V30Gy（%）均是采用 h-IMRT 技術的計劃數值最優（F=7.98、9.56，P＜0.05）。對于心臟，3D-CRT 技術 V5Gy（%）最低（F=3.8，P＜0.05），此外h-IMRT技術的V30Gy（%）優于其他兩者（F=13.5，P＜0.05）。3D-CRT在3種計劃的機器跳數上占據優勢，另外2種計劃照射時間略長（F=10.89，P＜0.05）。采用h-IMRT技術，靶區覆蓋程度最好，高量區體積最低。IMRT技術較差，但兩者均比3D-CRT技術好。對于瘤床區PGTV而言，IMRT技術獲得了最好的靶區劑量分布結果。

右側乳腺癌患者采用h-IMRT技術，PTV的Dmean最高（F=10.3，P＜0.05），而采用 IMRT技術時V95%（%），V105%（%）最低（F=7.76、9.57，P＜0.05）。正常組織受量：在3D-CRT技術中患側肺受到的平均劑量，V20Gy（%）和 V30Gy（%）均是采用 h-IMRT 技術的計劃數值最低（F=5.89、6.54，P＜0.05），3D-CRT 在 3種計劃的機器跳數最低（F=12.34，P＜0.05）。采用h-IMRT技術，靶區覆蓋程度最好，高量區體積最低，兩者均優于3DCRT技術。對于瘤床區PGTV而言，h-IMRT技術獲得了最好的靶區劑量分布結果。

3個計劃的等劑量分布曲線均能較好地適形靶區的形狀。其中h-IMRT計劃最高劑量點為最低（6480cGy），低量區和3D-CRT相似，均比IMRT計劃更少。

無論對于左側還是右側乳腺癌患者，相比3D-CRT技術，IMRT和h-IMRT在保護危及器官能力上有顯著提高。同時，h-IMRT靶區覆蓋比IMRT略低，但是兩者都優于3D-CRT。使用h-IMRT技術能獲得比3D-CRT和IMRT更好的劑量學結果，更適合早期保乳術后患者的放射治療。

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