乳腺癌根治術(shù)后調(diào)強(qiáng)計(jì)劃的設(shè)計(jì)比較

朱煜和，戚茂蘭，辛欣

1 涼山州第一人民醫(yī)院 （四川西昌 615000）; 2 四川省腫瘤醫(yī)院 （四川成都 614000）

乳腺癌是一種在女性中患病率比較高的腫瘤。乳腺腫瘤屬于淺表腫瘤，腫塊切除后，勾畫(huà)的靶區(qū)范圍比較大,放療照射區(qū)域解剖結(jié)構(gòu)復(fù)雜，包含密度差異較大的組織：軟組織、肺、骨頭和周圍空氣[1]，在計(jì)劃設(shè)計(jì)中容易出現(xiàn)劑量分布不均勻、熱點(diǎn)較多的現(xiàn)象，計(jì)劃難度較大。由于靶區(qū)靠近肺，在乳腺癌患者治療中容易造成放射性肺炎，因此計(jì)劃設(shè)計(jì)要求限制患側(cè)肺的V20的受量。常用的乳腺癌調(diào)強(qiáng)計(jì)劃有靜態(tài)調(diào)強(qiáng)（intensity-modulated radiation therapy,IMRT）和旋轉(zhuǎn)容積調(diào)強(qiáng)（volume modulated arc therapy,VMAT）兩類。相對(duì)于IMRT計(jì)劃，VMAT計(jì)劃的機(jī)器跳數(shù)少，患者照射時(shí)間短[2]，有利于提高擺位的重復(fù)性[3]。本研究分析在容積調(diào)強(qiáng)計(jì)劃下，不同機(jī)型加速器的光柵葉片寬度和計(jì)劃中心對(duì)乳腺癌計(jì)劃設(shè)計(jì)質(zhì)量的影響，現(xiàn)報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2016年5月至2017年10月我院收治的7例右側(cè)乳腺癌根治術(shù)后患者，年齡38～60歲，中位年齡46歲，均經(jīng)病理學(xué)明確診斷。全部患者均經(jīng)右側(cè)乳腺癌根治術(shù)將整個(gè)乳腺連同癌瘤周圍5 cm的皮膚、乳腺周圍組織、胸大小肌和其筋膜以及腋窩、鎖骨下的所有脂肪組織和淋巴結(jié)整塊切除。

1.2 方法

設(shè)備為Philips Pinnacle 9.1計(jì)劃系統(tǒng)，醫(yī)科達(dá)Axesse加速器，醫(yī)科達(dá)Synergy加速器，GE high-speed 80 CT模擬機(jī)。

1.2.1 CT模擬定位和靶區(qū)勾畫(huà)

患者身體仰臥，雙手抱舉于頭部，使用體膜固定，平靜呼吸狀態(tài)下進(jìn)行螺旋CT掃描。掃描范圍從頜下到膈下5 cm，層厚5 mm。臨床靶區(qū)（clinical target volume, CTV）包括患側(cè)胸壁、鎖骨上淋巴結(jié)和腋窩淋巴結(jié)Ⅲ區(qū)，計(jì)劃靶區(qū)（planning target volume, PTV）在CTV基礎(chǔ)上內(nèi)外界和后界均外放0.5 cm,前界為皮膚下0.5 cm。勾畫(huà)正常器官包括患側(cè)肺、健側(cè)肺、心臟、脊髓、氣管、食管、對(duì)側(cè)健康乳房。由醫(yī)師逐層勾畫(huà)靶區(qū)和正常器官，勾畫(huà)的CT圖像經(jīng)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)絇inncale 9.1計(jì)劃系統(tǒng)。

1.2.2 處方劑量和計(jì)劃設(shè)計(jì)

對(duì)每例患者PTV給予50 Gy的處方劑量，分次劑量為2 Gy，共25次。沿切線方向起始角度與終止角度有160°～170°的角度差，計(jì)劃采用雙?。槙r(shí)針弧和逆時(shí)針弧)，由計(jì)劃系統(tǒng)確定靶區(qū)的中心點(diǎn)。在患側(cè)胸壁上覆蓋1 cm厚度的補(bǔ)償膠。在距離PTV為1 cm的肺上勾畫(huà)一個(gè)虛擬器官擋塊，用來(lái)限制患側(cè)肺的受量。對(duì)同一患者做使用醫(yī)科達(dá)Syngery, Axesse的調(diào)強(qiáng)計(jì)劃，這兩個(gè)計(jì)劃將靶區(qū)中心點(diǎn)移動(dòng)到胸壁上。第3個(gè)計(jì)劃，不移動(dòng)靶區(qū)中心點(diǎn)做使用醫(yī)科達(dá)Axesse的計(jì)劃。3個(gè)計(jì)劃其他參數(shù)相同。計(jì)劃要求90%的PTV體積達(dá)到5 000 cGy的處方劑量。Axesse和Synergy的主要區(qū)別是多葉光柵（multi-leaf collimator,MLC）的葉片寬度不同。

1.3 臨床評(píng)價(jià)

1.3.1 PTV評(píng)價(jià)參數(shù)

比較3種調(diào)強(qiáng)PTV的適形度、均勻性。靶區(qū)劑量適形度（conformal index,CI）計(jì)算公式為：CI=（處方劑量線包繞的靶區(qū)體積/靶區(qū)體積）×（處方劑量線包繞的靶區(qū)體積/處方劑量線包繞的所有區(qū)域的體積）[4]。CI范圍為0～1，值越大，適形度越好。靶區(qū)均勻性指數(shù)（homogeneity index,HI）計(jì)算公式為：HI=（D2-D98）/D處方，公式中D2、D98分別為2%、98%靶體積所接受的劑量，D處方表示處方劑量。HI值越小，劑量均勻性越好[5]。

表1 兩種葉片寬度計(jì)劃結(jié)果劑量學(xué)比較（±s）

表1 兩種葉片寬度計(jì)劃結(jié)果劑量學(xué)比較（±s）

注：與Synergy （葉片寬1.0 cm）比較，aP＜0.05

葉片寬度 靶區(qū) 患側(cè)肺 心臟Dmean（cGy）脊髓Dmax（cGy）健側(cè)肺Dmean（cGy）健側(cè)乳腺Dmean（cGy）CI HI V20（%） Dmean（cGy）Axesse(葉片寬 0.5 cm) 0.78±0.02a 10.39±0.56a 14.67±0.28a 914.7±7.8a 713.2±18.4a2 055.7±65.9a 397.2±7.5a 380.8±6.0a Synergy(葉片寬 1.0 cm) 0.68±0.02 12.38±0.86 16.11±0.48 1 101.0±23.6 862.7±46.3 2 427.5±109.9 393.8±7.6 419.7±11.6

表2 移動(dòng)中心與不移動(dòng)中心計(jì)劃結(jié)果劑量學(xué)比較（±s）

表2 移動(dòng)中心與不移動(dòng)中心計(jì)劃結(jié)果劑量學(xué)比較（±s）

注：與中心位于患側(cè)肺（Axesse）比較，aP＜0.05

計(jì)劃中心 靶區(qū) 患側(cè)肺 心臟Dmean（cGy）脊髓Dmax（cGy）健側(cè)肺Dmean（cGy）健側(cè)乳腺Dmean（cGy）CI HI V20（%） Dmean（cGy）中心移于胸壁(Axesse) 0.78±0.02a 10.39±0.56a 14.67±0.28a 914.7±7.8a 713.2±18.4a2 055.7±65.9 397.2±7.5 380.8±6.0中心位于患側(cè)肺(Axesse) 0.71±0.05 12.67±0.91 15.10±0.35 1 064.8±13.6 849.9±7.8 2 024.0±49.0 390.3±8.1 383.2±8.3

1.3.2 危及器官評(píng)價(jià)參數(shù)

比較3組計(jì)劃的患側(cè)肺和健側(cè)肺的V20和平均劑量Dmean，心臟的平均劑量Dmean，脊髓的最大劑量Dmax，健側(cè)乳腺的平均劑量Dmean和最大劑量Dmax。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

2 結(jié)果

2.1 相同計(jì)劃中心、不同光柵葉片寬度計(jì)劃結(jié)果比較

醫(yī)科達(dá)Synergy：MLC 40對(duì)葉片，葉片寬度1.0 cm，最大射野40 cm×40 cm。醫(yī)科達(dá)Axesse：葉片寬度0.5 cm，共80對(duì)葉片，最大射野80 cm×80 cm。在相同參數(shù)下，同一患者在不同葉片下的計(jì)劃劑量體積直方圖（dose-volume histogram, DVH）（圖1）比較，可以得出在細(xì)葉片寬度做出的PTV覆蓋率V95明顯大于寬葉片做出的計(jì)劃，同時(shí)高劑量照射區(qū)域的體積更小，PTV中沒(méi)有接受高于處方劑量110%的體積，計(jì)劃質(zhì)量?jī)?yōu)于寬葉片做出的計(jì)劃。

圖1 葉片寬度1 cm和葉片寬度0.5 cm下乳腺癌計(jì)劃的DVH

兩種硬件條件下，Axesse加速器下的靶區(qū)劑量適形度優(yōu)于Synergy加速器，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），劑量均勻性也有顯著改善（P＜0.05）。危及器官中心臟的Dmean也表現(xiàn)相似結(jié)果。脊髓的Dmax從2 427 cGy減少到2 055 cGy。使用Axesse加速器, 患側(cè)肺低劑量受照區(qū)域減少，患側(cè)肺得到更好保護(hù)，而健側(cè)肺兩者差別不明顯。見(jiàn)表1。

2.2 同一型號(hào)加速器及光柵葉片寬度、不同計(jì)劃中心計(jì)劃結(jié)果比較

將靶區(qū)中心移動(dòng)到胸壁后，患側(cè)肺的Dmean和V20減少，劑量受量降低，能夠得到更好的保護(hù)，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。健側(cè)乳腺的劑量受量變化不大，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。而靶區(qū)的適形度和均勻性有一定改善，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。見(jiàn)表2。

3 討論

乳腺癌患者術(shù)后放療可以降低復(fù)發(fā)率[6]。隨著放療技術(shù)不斷發(fā)展，乳腺癌的放療計(jì)劃設(shè)計(jì)方案出現(xiàn)了電子線+光子線聯(lián)合調(diào)強(qiáng)照射[7]、IMRT、雙中心計(jì)劃等技術(shù)。相對(duì)上述計(jì)劃思路，雙弧計(jì)劃子野分布角度較廣，在偏離主軸的切線方向給予了大部分劑量。將患側(cè)肺上的計(jì)劃中心移動(dòng)到胸壁上后，同一射束方向，射束穿過(guò)肺的體積減少，患側(cè)肺的V20有所下降。靶區(qū)滿足相同處方劑量的情況下，移動(dòng)中心的計(jì)劃、靶區(qū)外的熱點(diǎn)區(qū)域減少，靶區(qū)的劑量均勻性有一定改善，計(jì)劃結(jié)果優(yōu)于不移動(dòng)中心的計(jì)劃，是一種簡(jiǎn)單易行的方案。調(diào)強(qiáng)計(jì)劃的結(jié)果不僅依賴于物理師的經(jīng)驗(yàn)、計(jì)劃系統(tǒng)的算法，加速器的光柵硬件條件也是影響計(jì)劃結(jié)果的1個(gè)重要因素。在相同參數(shù)和射野布置下，光柵葉片寬度變大，將會(huì)有更多的漏射線和散射線，更多的正常組織暴露于射線照射，Axesse加速器下的乳腺癌調(diào)強(qiáng)計(jì)劃顯著好于Synergy加速器。細(xì)的光柵葉片對(duì)靶區(qū)的適形度更好，能夠提高計(jì)劃的質(zhì)量。在乳腺癌患者放療中，肺部接受過(guò)量照射可能引發(fā)肺癌、肺炎和肺纖維化[8]。兩種計(jì)劃的患側(cè)肺的V20均＜20%，所接受的劑量體積均在正常耐受劑量范圍內(nèi)，但在細(xì)的葉片下，患側(cè)肺的V20較粗葉片降低了1.44%，減少了患側(cè)肺所受低劑量照射的范圍，提高了患者的生命質(zhì)量。