野中野調(diào)強(qiáng)放療在左乳腺癌改良根治術(shù)后胸壁放療的劑量學(xué)研究

葉禎開，唐潔，盧耀振，陳艷，譚琛，韋周吉

廣西壯族自治區(qū)民族醫(yī)院放療科，廣西南寧530001

前言

放療是乳腺癌綜合治療中重要的手段之一，隨著放療技術(shù)的發(fā)展，探索適合患者特點(diǎn)的個(gè)體化放療方式已成為共識(shí)［1］，目前調(diào)強(qiáng)適形放療計(jì)劃較三維適形和容積調(diào)強(qiáng)放療計(jì)劃在劑量學(xué)上有優(yōu)勢(shì)［2］。但由于乳腺癌術(shù)后的特殊生理性和結(jié)構(gòu)性，仍存在有待解決的問題，如胸壁較薄，受呼吸的影響，會(huì)發(fā)生不同程度的靶區(qū)脫靶現(xiàn)象，臨床實(shí)踐中多野設(shè)計(jì)的調(diào)強(qiáng)放療（Intensity-Modulated Radiotherapy,IMRT）更易出現(xiàn)高的低劑量照射，潛在的危及器官放射損傷風(fēng)險(xiǎn)加大，尤其是左側(cè)胸壁放療，對(duì)心臟和左側(cè)肺造成的影響不可避免［3-6］。為此，本研究針對(duì)胸壁設(shè)計(jì)了野中野調(diào)強(qiáng)放療（Field in Field Intensity-Modulated Radiotherapy,FIF-IMRT），胸壁和鎖骨區(qū)域分開設(shè)計(jì)不同的放療技術(shù)，以探索符合個(gè)體化臨床需要的治療方案。

1 資料與方法

1.1 臨床資料

選取2014年9月至2019年8月間在廣西壯族自治區(qū)民族醫(yī)院放療科接受放療的左乳腺癌改良根治術(shù)后患者77例。納入標(biāo)準(zhǔn)：符合《乳腺癌診療規(guī)范》中對(duì)于乳腺癌的診斷標(biāo)準(zhǔn)；均屬于單側(cè)（左側(cè)）病灶乳腺癌患者；乳腺癌術(shù)前術(shù)后均未進(jìn)行過任何放療；所有患者均被告知本研究的目的，并簽署知情同意書。排除標(biāo)準(zhǔn)：術(shù)后傷口感染；凝血功能障礙；病態(tài)肥胖（身體體重指數(shù)＞40 kg/m2）；心臟功能障礙；肺儲(chǔ)備功能降低；腎功能不全；神經(jīng)功能缺損；伴有精神疾病。

77例患者的年齡為26～68歲（中位年齡48.2歲），均有術(shù)后胸壁和鎖骨區(qū)域放療指征，均進(jìn)行整體IMRT（A 組）及胸壁FIF-IMRT 結(jié)合鎖骨區(qū)IMRT（B組）這兩種治療方案，接受內(nèi)乳淋巴結(jié)照射3例。

1.2 放療技術(shù)

1.2.1 CT 模擬定位仰臥患側(cè)手臂外展上舉，體膜固定體位，胸壁加0.5 cm 等效膜，用三維激光燈在體膜上標(biāo)定中心點(diǎn)，在平靜呼吸狀態(tài)下，以5 mm 層間距進(jìn)行掃描，掃描范圍包括鎖骨上區(qū)至乳房溝下2 cm。

1.2.2 靶區(qū)及危及器官定義IMRT計(jì)劃將胸壁、鎖骨上區(qū)作為1個(gè)整體靶區(qū)（PTV）進(jìn)行勾畫，F(xiàn)IF-IMRT計(jì)劃分別勾畫胸壁靶區(qū)（PTVc）、鎖骨上靶區(qū)（PTVs）和銜接野（PTVm）。其中，PTVc 的上界為鎖骨頭下緣下1 cm，下界為乳房溝下2 cm，前界為等效膜下0.5 cm，后界為肋骨內(nèi)緣，內(nèi)側(cè)界包括內(nèi)乳時(shí)為正中線，不包括內(nèi)乳時(shí)為胸肋關(guān)節(jié)，外側(cè)界為腋中線；PTVs的上界為環(huán)甲膜下緣，下界為鎖骨頭水平，內(nèi)側(cè)界為氣管旁，外側(cè)界為肱骨頭內(nèi)側(cè)緣；PTVm 為PTVc 與PTVs之間銜接部分，作為PTVc 與PTVs 劑量重疊區(qū)的調(diào)節(jié)閥，以減少熱點(diǎn)區(qū)出現(xiàn)。正常器官的勾畫包括雙側(cè)肺、心臟、脊髓、右側(cè)乳腺。

1.2.3 治療計(jì)劃均選用6 MV X 線。A 組：針對(duì)PTV設(shè)置6 個(gè)照射野，進(jìn)行整體IMRT。B 組：PTVc 采用FIF-IMRT，PTVs采用4野IMRT；最后，將兩種計(jì)劃進(jìn)行融合，對(duì)融合后PTVc、PTVs、PTVm 集合成總的PTV 進(jìn)行評(píng)估。兩種計(jì)劃處方劑量為50 Gy/25 次/5周，要求95%的PTV達(dá)到100%處方劑量。

1.2.4 比較指標(biāo)比較靶區(qū)均勻性指數(shù)（HI）、適形度指數(shù)（CI）、PTV-Dmax、PTV-Dmin、靶區(qū)PTV-Dmean和V95%、V105%、V110%；危及器官比較指標(biāo)有左、右肺V5、V10、V20、V30以及Dmean，雙肺V5、V20、V30以及Dmean，心臟V5、V30、V40以及Dmean，右側(cè)乳腺Dmean。其中HI=D5%/D95%，D5%為接受高劑量的5%PTV 接受的最小劑量,而D95%為接受高劑量的95%PTV 接受的最小劑量，比值越小，其均勻性越好；CI是指靶區(qū)與參考等劑量曲面的適形程度，其值越接近1，說明適形度越好。Vx%代表接受≥x%處方劑量的體積分?jǐn)?shù)，Vx代表接受≥xGy 照射的體積百分比。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

用SPSS 18.0 軟件對(duì)兩組計(jì)劃進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，組內(nèi)比較采用配對(duì)t檢驗(yàn)。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組計(jì)劃的靶區(qū)劑量學(xué)比較

兩組計(jì)劃均達(dá)到放療計(jì)劃劑量學(xué)要求，靶區(qū)HI和CI無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＞0.05），但從PTV 劑量分布圖可看出A 組計(jì)劃的PTV 適形性更佳（圖1）。相比A組計(jì)劃，B 組的PTV-Dmin、PTV-V95%、PTV-V110%更高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），詳見表1。

圖1 胸壁靶區(qū)90%處方劑量分布圖Fig.1 Dosimetric profiles of 90%prescription dose to the chest wall

2.2 兩組計(jì)劃的危及器官劑量學(xué)比較

由表2可知，兩組計(jì)劃在左肺各劑量學(xué)數(shù)值對(duì)比均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；右肺的低劑量數(shù)值（V5、V10）和V20、Dmean比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），B 組計(jì)劃優(yōu)于A 組計(jì)劃，且雙肺Dmean、V5、V20均低于A 組計(jì)劃，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＜0.05）；心臟方面，B 組計(jì)劃V5優(yōu)于A 組計(jì)劃，而A 組計(jì)劃V30、V40優(yōu)于B 組計(jì)劃，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＜0.05）；B 組計(jì)劃右側(cè)乳腺Dmean明顯低于A組計(jì)劃，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＜0.05）。

表1 計(jì)劃靶區(qū)劑量學(xué)比較（±s）Tab.1 Dosimetric comparison of planning target volume(Mean±SD)

表1 計(jì)劃靶區(qū)劑量學(xué)比較（±s）Tab.1 Dosimetric comparison of planning target volume(Mean±SD)

指標(biāo)Dmax/Gy Dmin/Gy Dmean/Gy V95%/%V105%/%V110%/%HICIA組計(jì)劃62.42±3.40 24.99±5.43 52.13±0.51 83.77±2.31 27.05±8.95 4.88±4.10 1.12±0.19 0.89±0.05 B組計(jì)劃64.23±2.28 34.72±3.16 52.36±0.38 94.78±2.33 32.34±5.58 9.06±3.32 1.13±0.15 0.93±0.04 t值-1.640-9.514-5.503-11.004-1.756-6.236-1.781-1.872 P值0.105＜0.001 0.159＜0.001 0.073＜0.001 0.898 0.074

表2 危及器官劑量學(xué)比較（±s）Tab.2 Dosimetric comparison of organs-at-risk(Mean±SD)

表2 危及器官劑量學(xué)比較（±s）Tab.2 Dosimetric comparison of organs-at-risk(Mean±SD)

危及器官左肺Dmean/Gy V5/%V10/%V20/%V30/%右肺Dmean/Gy V5/%V10/%V20/%V30/%全肺Dmean/Gy V5/%V20/%V30/%心臟V5/%V30/%V40/%Dmean/Gy右乳腺Dmean/Gy A組計(jì)劃16.85±0.48 53.11±6.38 42.79±4.25 28.18±1.30 20.65±2.82 3.98±0.74 27.88±5.52 10.53±2.38 2.02±3.11 0.02±0.01 14.26±2.11 48.65±5.29 20.49±4.22 10.97±2.99 43.42±5.60 2.95±2.15 0.55±0.60 8.52±2.31 6.67±1.25 B組計(jì)劃15.77±1.23 50.02±6.01 44.31±5.22 28.87±2.02 22.56±3.73 1.35±0.62 3.79±2.76 0.50±0.23 0.11±4.09 0.01±0.03 9.01±1.33 30.44±6.38 15.53±3.67 11.49±3.35 33.86±5.09 6.53±1.82 4.18±1.02 10.12±4.16 2.16±1.11 t值3.516 2.550 0.998 0.117 2.535 1.351 4.216 3.225 1.128 0.952 3.855 10.650 1.513-2.283 10.315 2.361 2.229 0.835 2.590 P值0.128 0.396 0.087 0.195 0.094＜0.001＜0.001＜0.001 0.013 0.067 0.031＜0.001 0.047 0.186＜0.001＜0.001＜0.001 0.068＜0.001

3 討論

隨著IMRT 技術(shù)的普及，乳腺癌改良根治術(shù)后放療在降低局部復(fù)發(fā)率、改善劑量均勻性、提高美容效果以及生活質(zhì)量等方面取得顯著成果［7-9］，但由于術(shù)后胸壁受呼吸運(yùn)動(dòng)和擺位誤差的影響，尤其是術(shù)后胸壁較薄的患者，常規(guī)固定野IMRT 高度適形性劑量分布造成靶區(qū)漏照或劑量偏低的可能性更大（圖1）。FIF-IMRT 在保乳術(shù)全乳腺照射中有一定的優(yōu)勢(shì)，包括靶區(qū)劑量均勻度、心肺急性毒性反應(yīng)、危及器官保護(hù)等［10-13］。本研究針對(duì)胸壁靶區(qū)選取兩個(gè)相對(duì)切線野設(shè)計(jì)，其設(shè)野方式類似于魏賢頂?shù)龋?4］的乳腺癌改良根治術(shù)后胸壁調(diào)強(qiáng)設(shè)野方法，不同的是本研究設(shè)置野數(shù)更少，采用FIF-IMRT技術(shù)，即胸壁靶區(qū)選取最佳角度的2個(gè)相對(duì)的切線野，每個(gè)射野方向上增加1～3 個(gè)子野，利用多葉準(zhǔn)直器在BEV 方向作調(diào)整，以遮擋高劑量區(qū)或補(bǔ)充缺量區(qū)，使PTVc 劑量分布更均勻，最后與鎖骨區(qū)域調(diào)強(qiáng)靶區(qū)計(jì)劃融合后對(duì)總的PTV 進(jìn)行優(yōu)化評(píng)估，比較發(fā)現(xiàn)，兩組治療計(jì)劃均能滿足臨床要求，B 組計(jì)劃PTV-Dmin優(yōu)于A 組計(jì)劃，說明FIF-IMRT 可以減少靶區(qū)低劑量照射，與文獻(xiàn)［15］不一致的是B 組計(jì)劃的PTV-V110%明顯高于A 組計(jì)劃，原因在于胸壁靶區(qū)計(jì)劃與鎖骨區(qū)域靶區(qū)計(jì)劃融合后會(huì)出現(xiàn)劑量重疊區(qū)，特為此設(shè)置一個(gè)銜接野，從劑量分布圖看，銜接野可有效控制高劑量分布范圍，理論上不會(huì)造成胸壁皮膚和肺的放射損傷，放療計(jì)劃可以接受。

乳腺癌放療的重要并發(fā)癥是心肺的放射性損傷，研究表明，放射性肺組織損傷與其受照劑量和受照體積有關(guān)［16］，一般認(rèn)為高劑量的照射體積可能對(duì)預(yù)測(cè)放射性損傷發(fā)生的意義更大，但亦不能忽視肺組織對(duì)低照射劑量的超敏反應(yīng)［17］。目前IMRT 通過多野設(shè)計(jì)，分散放射劑量，使更多的肺組織處于低劑量照射中，引起部分患者出現(xiàn)放射性肺損傷，有學(xué)者認(rèn)為在乳腺癌術(shù)后放療計(jì)劃中既要關(guān)注正常組織的低劑量，也應(yīng)盡可能降低正常的照射體積［18-19］。本研究將FIF-IMRT運(yùn)用于胸壁，結(jié)果顯示FIF-IMRT能更好保護(hù)右肺，低劑量（V5、V10）和Dmean明顯低于IMRT計(jì)劃；同樣的優(yōu)勢(shì)也反應(yīng)在全肺的評(píng)估上。說明兩野相對(duì)的入射角度較多個(gè)入射角度的設(shè)計(jì)，可以減少對(duì)側(cè)肺的低劑量照射。

在左乳癌術(shù)后放療中，心臟不可避免受到照射，約40%的患者出現(xiàn)心肌灌注下降，原因與心臟受照的劑量和體積有關(guān)［20］，本研究發(fā)現(xiàn)B組計(jì)劃優(yōu)勢(shì)在于較低的照射劑量，在高劑量方面A 組計(jì)劃明顯較好，這種情況主要是胸壁彎曲度較大或內(nèi)乳區(qū)淋巴結(jié)需照射時(shí)會(huì)包入較多的心肌組織，致受照劑量和體積相應(yīng)增加，而IMRT 計(jì)劃可以設(shè)計(jì)出適合胸壁弧度的劑量分布，避免局部高劑量的出現(xiàn)。

在對(duì)側(cè)乳腺的對(duì)比上，B組計(jì)劃所接受的Dmean明顯低于A組計(jì)劃。但本研究也發(fā)現(xiàn)FIF-IMRT有不足之處，兩計(jì)劃的融合引起的劑量重疊問題及銜接野的設(shè)置需要有經(jīng)驗(yàn)的物理師反復(fù)調(diào)整才能獲得滿意效果，因此制定計(jì)劃的時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)。

總之，左乳腺癌改良根治術(shù)后胸壁和鎖上區(qū)無論IMRT 設(shè)計(jì)還是FIF-IMRT 設(shè)計(jì)均可滿足臨床要求，F(xiàn)IF-IMRT計(jì)劃制作要求較高，在降低正常組織的劑量照射和受照體積方面優(yōu)勢(shì)明顯，可為乳腺癌根治術(shù)后放療提供個(gè)體化的放療方案。