乳腺癌術(shù)后放療H-IMRT技術(shù)與H-VMAT技術(shù)劑量學比較

徐丙臣 曹洋森 李健

乳腺癌術(shù)后放射治療能有效降低腫瘤的局部復發(fā)率，同時延長患者的生存時間[1-3]。放射治療患者肺部放射性損傷、心臟毒性等受到更多關(guān)注，有研究發(fā)現(xiàn)左側(cè)乳腺癌患者接受放射治療后15年內(nèi)發(fā)生心血管疾病死亡概率明顯高于右側(cè)乳腺癌放射治療患者[4]，心血管并發(fā)癥成為非腫瘤因素死亡的主要誘因[5]。目前國內(nèi)對于乳腺癌根治術(shù)后胸壁加鎖骨上下靶區(qū)的放射治療計劃大部分采用混合調(diào)強計劃(H-IMRT)(CRT+IMRT)的混合調(diào)強技術(shù)。2016年NCCN指南進行了更新，腋窩淋巴結(jié)1～3枚陽性的患者建議靶區(qū)包括胸壁及鎖骨上下淋巴引流區(qū)和內(nèi)乳淋巴結(jié)引流區(qū)。乳腺癌內(nèi)乳區(qū)淋巴結(jié)照射能夠降低局部和遠處復發(fā)率并改善患者生存時間，但由于內(nèi)乳區(qū)淋巴結(jié)照射造成的心肺損傷不容忽視[6]。VMAT技術(shù)對于復雜計劃，在靶區(qū)適形度及周圍危及器官(OARs)受照劑量等方面具有一定優(yōu)勢[7-8]。治療過程中，由于患者呼吸導致胸壁產(chǎn)生一定的動度，會出現(xiàn)靶區(qū)漏照與劑量不足等問題。對于根治術(shù)后放療較薄的胸壁靶區(qū)，呼吸動度的影響更為明顯[9]?；旌先莘e調(diào)強計劃(H-VMAT)混合調(diào)強技術(shù)在兼顧靶區(qū)及OARs的情況下，減少了呼吸動度帶來的影響。本研究比較了H-IMRT與H-VMAT在乳腺癌根治術(shù)后(胸壁+鎖骨上+內(nèi)乳區(qū))放射治療計劃的劑量學數(shù)據(jù)差異，為復雜的乳腺癌術(shù)后放療計劃設(shè)計提供一定的參考依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 病例資料

選取吉林市中心醫(yī)院放療科2018年1月—2020年12月，20例左側(cè)乳腺癌根治術(shù)后患者，入組患者腋窩淋巴結(jié)陽性數(shù)均為1～3枚?；颊吣挲g31～65歲，均有胸壁、鎖骨上淋巴結(jié)和內(nèi)乳淋巴結(jié)放療指征，均已進行上肢伸展訓練，滿足體位固定要求。

1.2 定位與4D圖像采集

采用乳腺托架固定，仰臥位頭枕B枕，上肢外展角度固定90度，雙手上舉置于托架，利用鉛絲標定乳腺范圍，同時利用金屬標記點進行定位。飛利浦大孔徑CT進行模擬定位，掃描范圍環(huán)甲膜至肋膈角下5 cm，掃描層厚5 mm。將一組金屬標記貼于患者胸廓，在平靜呼吸下采集患者4D圖像，利用MIM系統(tǒng)測量患者胸廓金標的呼吸動度閾值，將CT定位圖像傳輸?shù)斤w利浦Pinnacle放射治療計劃系統(tǒng)。

1.3 靶區(qū)與危及器官勾畫

臨床靶區(qū)(CTV)包括胸壁、鎖骨上淋巴結(jié)引流區(qū)和內(nèi)乳淋巴結(jié)引流區(qū)，計劃靶區(qū)(PTV)為CTV外擴1 cm，內(nèi)乳區(qū)與胸壁融合。其中，胸壁臨床靶區(qū)上界到鎖骨下緣、下界到對側(cè)乳房皺褶下2 cm、外界到腋中線、內(nèi)界到胸骨旁；鎖骨上下淋巴結(jié)靶區(qū)上界到環(huán)狀軟骨下緣、下界到鎖骨下緣、前界到胸鎖乳突肌、后界到斜角肌前緣；內(nèi)乳淋巴結(jié)區(qū)根據(jù)丹麥乳腺癌協(xié)作組(DBCG)指南勾畫[10]。OARs勾畫包括對側(cè)乳腺、心臟、雙肺和脊髓。

1.4 計劃設(shè)計評估與分析

圖1 混合調(diào)強和混合容積調(diào)強計劃設(shè)計示意圖Figure 1 Schematic diagram of designed planNote：A.H-IMRT plan；B.H-VMAT plan.

1.5 統(tǒng)計分析

運用SPSS 23.0軟件進行統(tǒng)計學處理，計量資料用均數(shù)±標準差表示，對兩組計劃的靶區(qū)指標和OARs照射劑量情況進行配對樣本t檢驗(數(shù)據(jù)服從正態(tài)分布)，P<0.05為差異具有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組計劃靶區(qū)劑量學數(shù)據(jù)差異比較

H-IMRT計劃均勻性指數(shù)為(0.13±0.06)、適形指數(shù)為(1.33±0.08)。H-VMAT計劃均勻性指數(shù)為(0.12±0.04)、適形指數(shù)為(1.24±0.07)。 H-VMAT靶區(qū)均勻性優(yōu)于于H-IMRT(t=3.218，P=0.005)，H-VMAT靶區(qū)適形度優(yōu)于H-IMRT(t=4.034，P<0.001)(圖2)。

圖2 混合調(diào)強和混合容積調(diào)強計劃靶區(qū)均勻指數(shù)和適形指數(shù)Figure 2 HI and CI of plan targeted areas between H-IMRT plan and H-VMAT planNote：**P<0.01，***P<0.001，when compared with the H-VMAT plan.

2.2 兩組計劃對側(cè)乳腺和脊髓劑量學數(shù)據(jù)差異比較

H-IMRT計劃對側(cè)乳腺最大點劑量高于H-VMAT計劃對側(cè)乳腺最大點劑量，差異具有統(tǒng)計學意義(t=4.350，P<0.001)，對側(cè)乳腺的平均劑量兩者對比差異無統(tǒng)計學意義(t=0.823，P=0.420)。H-IMRT計劃脊髓的最大點劑量高于H-VMAT計劃，差異具有統(tǒng)計學意義(t=10.820，P<0.001)(圖3)。

圖3 兩計劃對側(cè)乳腺和脊髓劑量比較Figure 3 Comparison of contralateral breast dose and cord dose between two plansNote：A.Comparison of the contralateral breast Dmax between two plans；B.Comparison of the contralateral breast Dmean between two plans；C. Comparison of the spinal cord Dmax between two plans.***P<0.001，ns for not significant，when compared with the H-VMAT plan.

2.3 兩組計劃肺組織劑量學數(shù)據(jù)差異比較

H-IMRT組左肺V20高于H-VMAT組，差異具有統(tǒng)計學意義(t=4.526，P<0.001)。H-IMRT組左肺V5低于H-VMAT組，差異具有統(tǒng)計學意義(t=3.883，P=0.001)。H-IMRT組右肺V5低于H-VMAT組，差異具有統(tǒng)計學意義(t=3.561，P=0.002)(圖4)。

圖4 兩計劃雙肺劑量比較Figure 4 Comparison of lung dose between the two plansNote：A.Comparison of left lung V20 between the two plans；B.Comparison of left lung V5 between the two plans；C.Comparison of right lung V20 between the two plans；D.Comparison of right lung V5 between the two plans.**P<0.01，***P<0.001，ns for not significant，when compared with the H-VMAT plan.

2.4 兩組計劃心臟劑量學數(shù)據(jù)差異比較

H-VMAT計劃心臟V30低于H-IMRT，差異具有統(tǒng)計學意義(t=5.568，P<0.001)，H-VMAT計劃心臟V40低于IMRT，差異具有統(tǒng)計學意義(t=4.301，P<0.001)，H-VMAT計劃心臟平均劑量高于H-IMRT計劃，差異具有統(tǒng)計學意義(t=4.972，P<0.001)(圖5)。

圖5 兩計劃心臟劑量比較Figure 5 Comparison of heart doses between the two plansNote：A.Comparison of heart V30 between the two plans；B.Comparison of heart V40 between the two plans；C.Comparison of heart Dmean between the two plans.**P<0.01，when compared with the H-VMAT plan.

2.5 兩組計劃腫瘤靶區(qū)及危及器官劑量學數(shù)據(jù)比較

混合容積調(diào)強計劃腫瘤靶區(qū)的劑量均勻性和適形度均具有劑量學優(yōu)勢。危及器官方面，H-VMAT組除對側(cè)乳腺平均值、右肺V5和心臟劑量平均值高于H-IMRT組外，其余器官受照劑量均低于H-IMRT組，具體腫瘤靶區(qū)及危及器官劑量參數(shù)見表1。

表1 H-IMRT和H-VMAT計劃劑量學數(shù)據(jù)比較Table 1 Comparison of dosimetric data between the H-IMRT and H-VMAT plan

3 討論

最近世界衛(wèi)生組織國際癌癥研究機構(gòu)(IARC)發(fā)布了全球最新癌癥負擔數(shù)據(jù)。全球乳腺癌新發(fā)病例高達226萬例，乳腺癌根治術(shù)后實施放射治療能有效延長無進展生存期，降低局部復發(fā)率，但相應的放射性肺損傷和放射性心臟損傷不容忽視[12-13]。如何通過放射治療技術(shù)降低乳腺癌放療患者的心臟和肺組織照射劑量就成為了一個研究熱點。本研究顯示H-VMAT計劃靶區(qū)的適形度和均勻性相對于H-IMRT具有劑量學優(yōu)勢，并降低了肺組織和心臟的照射劑量，更好的保護了OARs，雖然心臟平均劑量略高于H-IMRT，但差異甚微。對于乳腺癌根治術(shù)后(胸壁+鎖骨上+內(nèi)乳)的復雜靶區(qū)，H-VMAT計劃在VMAT技術(shù)適形度和均勻度的優(yōu)勢下同時增加了一對多葉準直器(MLC)外放的適形野，一定程度上降低了靶區(qū)由于治療中呼吸動度引起的靶區(qū)漏照。OARs受照劑量也有一定程度降低，在復雜乳腺癌放射治療的技術(shù)選擇上具有一定的優(yōu)勢。

VMAT計劃在適形度和均勻性上有一定的技術(shù)優(yōu)勢，目前已經(jīng)大量應用到不同的乳腺癌放射治療中[14]。但是VMAT計劃大部分子野為很窄的條形射野，治療中靶區(qū)隨呼吸進行的移動很容易造成部分靶區(qū)的漏照和劑量不均。對于乳腺癌根治術(shù)后放療較薄的胸壁靶區(qū)，呼吸動度帶來的影響更為明顯[15]。H-VMAT技術(shù)雖一定程度上降低了靶區(qū)漏照的程度，但是沒有從根本上解決呼吸動度引起的靶區(qū)漏照問題。目前，有很多此方向的研究，深吸氣末屏氣技術(shù)，進一步提高了定位中靶區(qū)勾畫的精度從而將靶區(qū)與心臟更好的分離，心臟在對穿野內(nèi)的照射劑量更低。在降低呼吸動度的技術(shù)中除了深吸氣末屏氣技術(shù)，還有呼吸門控技術(shù)。門控技術(shù)能有效降低呼吸運動帶來的靶區(qū)漏照和心肺等周圍OARs的受照劑量[16-17]。隨著近年來質(zhì)子技術(shù)的發(fā)展，質(zhì)子治療技術(shù)更多的應用到乳腺癌放射治療中[18]，更高的擺位準確度，更小的靶區(qū)動度，更短的治療時間，在降低局部復發(fā)率的同時也降低了放射治療的毒性反應，未來諸多先進技術(shù)方法為乳腺癌個體化精準放射治療提供了更多的選擇。

綜上所述，H-VMAT計劃相比H-IMRT計劃靶區(qū)的適形度和均勻性均更優(yōu)，同時降低了肺組織和心臟的照射劑量，可以提高乳腺癌放射治療患者的生存質(zhì)量，并有望降低放射性肺炎和放射性心肌炎發(fā)生的可能性，是目前乳腺癌根治術(shù)后放射治療技術(shù)的較好選擇。