左乳癌保乳術后瘤床同步推量sIMRT與HT劑量學研究*

文曉博 趙彪 吉維 劉夢嵐 袁美芳 楊毅

(昆明醫(yī)科大學第三附屬醫(yī)院·云南省腫瘤醫(yī)院放射治療科，云南 昆明 650118)

保乳術后聯(lián)合放療是早期乳腺癌的主要治療手段[1]。靜態(tài)調強放療(static Intensity-Modulated Radio Therapy，sIMRT)具有良好的靶區(qū)適形度和均勻性，能夠很好的降低周圍組織受量，劑量分布明顯優(yōu)于常規(guī)照射和三維適形放療技術[2]。螺旋斷層放療(Helical Tomotherapy，HT)是目前最先進的調強放療技術之一，它的主要技術特點是通過調節(jié)MLC開關、機架旋轉和治療床運動速度等360度旋轉治療來形成更好的靶區(qū)劑量分布和對危及器官的保護[3]，目前關于左乳癌保乳術后瘤床同步推量HT放療技術的研究和報道相對較少，本研究探討左乳癌保乳術后瘤床同步推量sIMRT與HT兩種計劃的劑量學特點，為左側保乳術后瘤床同步推量放療技術的選擇提供更多劑量學參考。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2018年12月～2020年6月收治于云南省腫瘤醫(yī)院放療科確診的左乳癌保乳術后(瘤床有銀夾標記)患者23例，年齡36～66歲，中位年齡48歲，其中粘液腺癌2例，浸潤性導管癌11例，浸潤性癌10例；T1N0M09例，T1N1M07例，T2N0M06例，TxN0M01例；內上象限3例，內下象限2例，外上象限17例，外下象限1例。本研究患者均知情同意，并經(jīng)醫(yī)院倫理委員會批準。

1.2 體位固定與CT掃描 患者取仰臥位，雙上臂置于托架上并用熱塑固定。采用大孔徑螺旋CT(Somatom Sensation Open)5mm的層厚和層間距掃描，CT圖像傳輸至醫(yī)科達Monaco5.11計劃系統(tǒng)和安科銳Tomotherapy計劃系統(tǒng)。

1.3 靶區(qū)及危及器官勾畫 參照腫瘤放射治療協(xié)作組(RTOG)乳腺癌靶區(qū)標準[4]：PGTV以銀夾為中心向四周外擴1.5cm，前界不超過皮下0.5cm，后界不超過肋骨表面；CTV：包括患側乳腺、胸大肌、胸小肌和肋間肌。上界為胸鎖關節(jié)；下界為乳腺皺褶下2cm；后界為胸肌及肋骨前方；前界皮下0.5m；外側界為腋中線；內側界為胸骨旁線。CTV外擴0.5cm定義為計劃靶區(qū)(PTV)。危及器官：左肺、右肺、心臟、對側乳腺、脊髓。

1.4 放療計劃設計 用安科銳Tomotherapy治療計劃系統(tǒng)設計HT計劃，醫(yī)科達Monaco5.11治療計劃系統(tǒng)設sIMRT計劃。靶區(qū)處方劑量：PGTV：5750cGy/25f，PTV：5000cGy/25f。①HT參數(shù)設置：照野寬度2.5cm，螺距0.21，調制因子4。②sIMRT射野設計：以ISO為等中心，PTV為目標設計6個照射野，首先根據(jù)左側乳腺(PTV)的外輪廓，將射野中心軸與左側乳腺(PTV)內側相切的兩個射野設定為兩個切線野(射野1、射野2)，以兩個切線野為基礎，間隔15度向外側各添加1個照射野(射野3、射野4)，再以射野3和射野4為基礎，間隔15度向外側再各添加1個照射野(射野5、射野6) ，一般情況下射野角度以290、305、320、155、140、125為基礎并結合靶區(qū)形狀進行微調。

1.5 計劃評估參數(shù) 靶區(qū)適形度指數(shù)CI：

其中Vtref為處方劑量曲線包繞的靶區(qū)體積，Vt為靶區(qū)體積，Vref為處方劑量曲線包繞的所有區(qū)域的體積，CI值為0～1，CI值越接近于1，則適形度越好。

靶區(qū)均勻性指數(shù)HI：

D2為靶區(qū)最大劑量，D98為靶區(qū)最小劑量，D50為靶區(qū)中位劑量(近似于平均劑量)，HI值越接近于0，表示靶區(qū)劑量均勻性越好。危及器官評價參數(shù)：左肺V5、V20、Dmean，右肺V5、Dmean，右側乳腺Dmean，心臟V30、Dmean和脊髓D2。

2 結果

2.1 靶區(qū)PGTV和PTV劑量學的比較 HT計劃靶區(qū)PGTV和PTV適形度指數(shù)CI略高于sIMRT計劃，但差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)；HT計劃均勻性指數(shù)HI低于sIMRT計劃，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。見表1。

表1 靶區(qū)PTV劑量學參數(shù)比較

2.2 危及器官劑量學的比較 選擇左肺V5、V20、Dmean，右肺V5、Dmean，心臟V30、Dmean，右乳腺Dmean，脊髓D2進行比較，除心臟V30HT計劃低于sIMRT計劃(P<0.05)，其余參數(shù)sIMRT計劃明顯低于HT計劃(P<0.05),見表2。

表2 危及器官劑量學參數(shù)比較

3 討論

放療作為乳腺癌綜合治療的重要組成部分，精確的靶區(qū)劑量以及低危及器官劑量是避免腫瘤復發(fā)以及正常組織發(fā)生不良反應的重要因素。由于螺旋斷層調強放療的特性，其能夠有效改善靶區(qū)劑量的均勻性以及適形度，但同時也提高了危及器官的受照劑量和范圍[5-11]。在李益坤[12]關于IMRT與HT的劑量學研究中，PGTV與PTV的最大劑量，IMRT均大于HT且差異均具有統(tǒng)計學意義。對于PGTV、PTV最小劑量，IMRT同樣均小于HT，差異均具有統(tǒng)計學意義。而對于PGTV與PTV的平均劑量HT要低于sIMRT，其中兩者的PGTV平均劑量存在顯著差異，其研究結果與本研究相似。對于左肺和右肺的劑量，IMRT的左肺V5、V10要高于HT，結果具有統(tǒng)計學差異。而右肺V5sIMRT小于HT，結果不具有統(tǒng)計學差異，這與本研究結果略有不同；在本研究中sIMRT計劃危及器官低劑量區(qū)體積V5均明顯優(yōu)于李益坤等的IMRT計劃，肺V5sIMRT明顯低于HT，且在右肺尤為明顯,差異均具有統(tǒng)計學意義，對于劑量下降趨勢，HT下降程度要大于sIMRT。究其原因可能是由于選取的病例數(shù)存在差異(李益坤等選擇了10例患者，而本研究病例數(shù)為23例)以及靶區(qū)輪廓，目標參數(shù)，照射野設計要求不同所導致(李益坤等采用5野調強，本研究采用6野調強)。

Wang等[13]的研究結論表明，V5是影響放射性肺炎發(fā)生的重要因素。除此之外，對于放療照射肺損害方面，低劑量大體積的患者危害要大于高劑量小體積的患者[14]。因此，為了降低肺的不良反應和肺損害的發(fā)生率，要嚴格控制V5低劑量的體積。本研究中sIMRT計劃肺的低劑量區(qū)V5明顯優(yōu)于HT計劃，所以sIMRT較HT能為肺提供更好的低劑量區(qū)保護。

有研究表明，在乳腺癌術后接受放射治療的患者中，存在一部分患者死于放療所導致的心血管疾病[15-20]。Taylor C等[17]證明心臟及血管的損傷與射線劑量存在直接關系。陳姿宇在關于心臟受照體積劑量與放射性心臟損傷關系的研究中對比了放射性心臟損傷組和未發(fā)生放射性心臟損傷組的V30參數(shù)結果表明：心臟V30是放射性心臟損傷的獨立危險因素且V30的閥值為20%，心臟V30大于20%后其大小與發(fā)生放射性心臟損傷成正相關[18]。在本研究關于心臟及其亞結構劑量方面，HT心臟V30要小于sIMRT，究其原因可能是由于HT有著良好的適形性，所以HT的高劑量體積要小于sIMRT。而在心臟平均劑量上，sIMRT要低于HT，具有顯著性差異。在Van den Bongaard等研究中表明，在經(jīng)過放射治療9年后，每增加1Gy心臟平均劑量，心臟事件的風險就增加16.5%，在本研究中心臟V30sIMRT與TOMO心臟V30均明顯小于心臟V30的閥值20%，兩者心臟V30對于心臟的影響差異甚微[19]；因此依據(jù)Taylor C，陳姿宇等的研究結合本研究的結果提示sIMRT相較于HT有著較低的心臟平均劑量，能夠較好的降低心臟及血管的損傷。

Caudell J[21]研究表明HT雖然能夠更好的提高靶區(qū)適形性，但卻會提高健側乳腺的受照量，其在研究中采用了V5參數(shù)，結果顯示HT相較于IMRT對側乳腺的劑量體積擴大了百倍。在本研究中健側乳腺DmeansIMRT計劃小于HT計劃，且差異有統(tǒng)計學意義，與Caudell J等的研究結果基本一致。

蔡育欣等[22]在研究中比較了4種放療技術脊髓Dmax，Dmin，Dmean的劑量差別，結果表明HT的脊髓Dmax，Dmin，Dmean相較于IMRT有所提高，其中Dmax與Dmean明顯提高，差異具有統(tǒng)計學意義，這與本研究一致，HT計劃脊髓最大劑量明顯高于sIMRT，差異具有統(tǒng)計學意義。

4 結論

本文結果顯示，雖然HT計劃靶區(qū)適形度和均勻性略優(yōu)于sIMRT，但是危及器官心肺、對側乳腺、脊髓的受照劑量sIMRT計劃明顯低于HT計劃，從整體考慮左乳癌保乳術后瘤床同步推量sIMRT計劃的獲益明顯大于HT計劃。因此，對于患有心血管疾病和肺功能欠佳的患者建議使用sIMRT進行治療，能夠最大限度的保護危及器官，減少心肺放射性毒副反應。