早期乳腺癌患者保乳术后三维适形、调强放疗和混合调强3种放疗计划的比较分析

邱凌云 宋涛 贾勇士

临床实践证明，早期乳腺癌采用保乳术后加放疗的 治疗模式能获得与根治手术相同的治疗效果，因此越来越多的患者选择“手术+放疗”治疗模式。早期由于设备条件的限制，只能使用三维适形（3D-CRT）技术治疗，随着科技的进步，调强放疗（IMRT）通过调节射线的强度实现处方剂量分布于更好的靶区，成为保乳术后首选的放疗方式[1-3]。近几年，一种适形加调强，即混合调强（h-IMRT）技术被发明，但部分研究侧重于单侧乳腺癌放疗的计划比较[4]。本文比较双侧乳腺癌采用这3种放疗技术在计划物理剂量参数上的优劣，以便选取最合适的放疗计划。

1 资料和方法

1.1 一般资料 选择2013年6月至2015年6月在本院接受放射治疗的T1/2N0M0保乳术后乳腺癌患者30例（左侧15例，右侧15例），年龄35～58岁，中位年龄45岁。所有患者均签署知情同意书。入选标准：乳腺原发病变≤5cm；腋窝无肿大淋巴结或有小而活动淋巴结；无远处转移；病理证实为乳腺癌。排除标准：既往有胸壁放疗史、胶原性疾病、结缔组织病者。

1.2 方法

1.2.1 靶区和危及器官勾画 所有患者均在Ge大孔径CT模拟机（Discovery CT590 RT）上定位获取影像数据，重建3mm层厚传至治疗计划系统（TPS）。患者肺通气功能基本正常，上臂外展上举自如。主管医生根据RTOG0319报告[5]勾画出患侧肺、健侧肺、心脏、脊髓等危及器官，并界定临床靶区（CTV），而后均匀外扩成计划靶区（PTV），在靠近皮肤一侧的前界取皮下5mm，另外勾画出瘤床加量区（PGTV）。30例患者的PTV中体积最大为 940.6cm3，最小 340.6cm3。

1.2.2 计划设计 保乳术后患者实际采用传统调强技术治疗，本文中3D-CRT和h-IMRT是患者完成治疗后根据同样的原始CT数据和勾画的靶区重新制定的。治疗计划均在飞利浦Pinnacle3（Version 9.8）计划系统上完成，在西门子ONCOR直线电子加速器（ONCOR Impression Plus）上完成验证。每例设计3个调强计划，分别命名为计划3D-CRT、计划IMRT和计划h-IMRT。（1）3D-CRT：采用6个6MV的X线射野为主野，以等中心（SAD）方式照射。此技术基于野中野技术[6]。根据PTV外扩0.5cm形成的区域布置4个切线野，射野权重因子大致相同，处方剂量1为50Gy/25F。同时，为了进一步提高PGTV的剂量，在PGTV外扩0.5cm的区域设置两个角度合适的切线野，射野权重因子大致相同，处方剂量2为10Gy/25F。（2）IMRT：采用围绕PTV合适角度的六野切线逆向调强技术，射野权重，形状和子野数目均为TPS自动优化生成。限制条件为：①PGTV和PTV平均剂量，95%体积包绕的剂量；②心脏的体积剂量和平均剂量；③靶区的热点冷点；④双侧肺的体积剂量和平均剂量。处方剂量是60Gy/30F（PGTV），其中要求95%体积的PTV剂量达到2Gy/F。（3）h-IMRT：结合前2种技术，混合调强技术使用12个合适角度的射野，3个处方。前两个处方与适形类似，处方1和2分别为35Gy/25F和10Gy/25F。最后处方3采用与IMRT相同的调强参数优化计算，处方是15Gy/25F。

1.2.3 计划比较 根据国际辐射单位与测量委员会（ICRU）62号报告给出的建议[7]，在3个计划的PTV剂量均满足临床要求的前提下，比较：（1）PTV的平均剂量（Dmean）、95%剂量体积（V95%）、105%剂量体积（V105%）；（2）PGTV 的 Dmean、V95%、V105%；（3） 患侧肺 5Gy的体积（V5）、20Gy的体积（V20）、30Gy的体积（V30）和Dmean；（4）心脏V5和V30。同时，比较3个计划的剂量体积直方图（DVH）和等剂量分布曲线。

1.3 统计学处理 采用SPSS 16.0统计软件，计量资料以表示，采用One-way ANOVA分析3种技术的靶区、危及器官体积及受照射剂量参数。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 左侧乳腺癌患者的放疗计划剂量参数 见表1。

表1 左侧乳腺癌患者的放疗计划剂量参数

由表1可见，15例左侧乳腺癌患者中，PTV和PGTV 的 V95%（F=8.45、3.57）、Dmean（F=4.25），患侧肺的 V5（F=5.54）、V20（F=2.68）、V30（F=9.65）、Dmean（F=3.68），心脏的 V30（F=7.68）、Dmean（F=3.53）以及机器跳数（F=7.53）在3个计划中比较差异均有统计学意义（P＜0.05或0.01）；其中健侧肺接受剂量较低，PTV的适形指数（CI）和剂量不均匀指数（HI）在3个计划中差异均无统计学意义（F=12.1、4.43，均 P＞0.05），故未纳入统计。

2.2 右侧乳腺癌患者的放疗计划剂量参数 见表2。

表2 右侧乳腺癌患者的放疗计划剂量参数

由表2可见，15例右侧乳腺癌患者中，PTV和PGTV 的 V95%（F=10.35）、Dmean（F=4.67），患侧肺的V5（F=2.67）、V20（F=4.69）、V30（F=2.63）、Dmean（F=5.78），心脏的 V30（F=9.64）、Dmean（F=7.87）以及机器跳数（F=8.53）在3个计划中差异均有统计学意义（P＜0.05或0.01）；其中健侧肺接受剂量较低，心脏接受剂量低，PTV的CI和HI在3个计划中差异均无统计学意义（F=15.1、2.53，均 P ＞0.05），故未纳入统计。

2.3 等剂量分布曲线的比较 见插页图1。

由图1可见，各个颜色的曲线内部即为大于或等于此剂量的区域，IMRT计划中的紫色1000cGy低剂量线包绕的正常组织最多，其次为h-IMRT。靶区PTV中的处方剂量5000cGy，更贴合靶区形状。

2.4 靶区及危及器官DVH图比较 见插页图2。

由图2可见靶区和各个危及器官的剂量以及体积的对应关系，从曲线上读取出一些感兴趣的数值，例如Dmean、V5、V20、V30 等以供分析。

3 讨论

早期乳腺癌手术后进行放射治疗的效果已经得到普遍认可。但因全乳腺非规则外形的特点，较难得到一个完美的放疗计划。目前广泛应用于乳腺癌放疗的技术有：3D-CRT、IMRT等。3D-CRT虽然治疗时间较短，但是对于正常器官的保护较差[3]。Florence大学附属医院和Rocky Mountain肿瘤中心分别将IMRT技术应用于乳腺癌保乳术后放疗，与3D-CRT技术相比，可以很大程度上降低正常组织剂量和提高靶区适形度，急性和晚期肺及心脏等器官负反应的概率可能会降低，但缺点是技术较复杂，每个照射野所包含子野数较多，导致照射时间较长[8-9]。

本研究使用两者结合的方式h-IMRT技术应用于乳腺癌治疗，临床靶区适形度更好，剂量分布更均匀，既保护了肺及心脏等正常组织，又降低了其急性及晚期放射性毒性。本文结果显示，左侧乳腺癌患者采用h-IMRT 技术，PTV 的 Dmean最高（F=11.3，P＜0.05），V105%（%）最低（F=6.45，P＜0.05）。正常组织受量：3DCRT技术中患侧肺受到的平均剂量为3者最低（F=2.42，P＜0.05），V20Gy（%）和 V30Gy（%）均是采用 h-IMRT 技术的计划数值最优（F=7.98、9.56，P＜0.05）。对于心脏，3D-CRT 技术 V5Gy（%）最低（F=3.8，P＜0.05），此外h-IMRT技术的V30Gy（%）优于其他两者（F=13.5，P＜0.05）。3D-CRT在3种计划的机器跳数上占据优势，另外2种计划照射时间略长（F=10.89，P＜0.05）。采用h-IMRT技术，靶区覆盖程度最好，高量区体积最低。IMRT技术较差，但两者均比3D-CRT技术好。对于瘤床区PGTV而言，IMRT技术获得了最好的靶区剂量分布结果。

右侧乳腺癌患者采用h-IMRT技术，PTV的Dmean最高（F=10.3，P＜0.05），而采用 IMRT技术时V95%（%），V105%（%）最低（F=7.76、9.57，P＜0.05）。正常组织受量：在3D-CRT技术中患侧肺受到的平均剂量，V20Gy（%）和 V30Gy（%）均是采用 h-IMRT 技术的计划数值最低（F=5.89、6.54，P＜0.05），3D-CRT 在 3种计划的机器跳数最低（F=12.34，P＜0.05）。采用h-IMRT技术，靶区覆盖程度最好，高量区体积最低，两者均优于3DCRT技术。对于瘤床区PGTV而言，h-IMRT技术获得了最好的靶区剂量分布结果。

3个计划的等剂量分布曲线均能较好地适形靶区的形状。其中h-IMRT计划最高剂量点为最低（6480cGy），低量区和3D-CRT相似，均比IMRT计划更少。

无论对于左侧还是右侧乳腺癌患者，相比3D-CRT技术，IMRT和h-IMRT在保护危及器官能力上有显著提高。同时，h-IMRT靶区覆盖比IMRT略低，但是两者都优于3D-CRT。使用h-IMRT技术能获得比3D-CRT和IMRT更好的剂量学结果，更适合早期保乳术后患者的放射治疗。

[1]倪玲琴,应申鹏,刘艳梅,等.脑转移瘤同期推量适形放疗与调强放疗的剂量学研究[J].浙江医学,2017,39(1)：49-51.

[2]陈澄亮,陈积贤.三阴性乳腺癌的研究进展 [J].浙江医学,2017,39(8)：674-678.

[3]姚晖,邱健健,王芸,等.乳腺癌保乳术后部分乳腺三种放疗计划的剂量学比较[J].中华放射医学与防护杂志,2014,34(5)：358-361.

[4]刘凌湘,张超,邹国荣.乳腺癌改良根治术后逆向与混合调强放疗剂量学比较[J].中国医学物理杂志,2015,32(5)：742-746.

[5]马兰,韩军,陈秘,等.早期乳腺癌保乳术后3种调强计划的剂量学比较[J].中国医学物理杂志,2017,34(2)：151-156.

[6]孙岩,崔芹玲,钟文,等.乳腺癌保乳术后常规切线野放疗与调强放疗剂量学比较的Meta分析[J].实用肿瘤学杂志,2016,30(1)：11-16.

[7]Wambersie A,Landberg T.ICRU Report 62：Prescribing,Recording and Reporting Photon Beam Therapy(Supplement to ICRU Report 50)[J].Journalof the ICRU,1999,32(1)：1-52.

[8]Livi L,Paiar F,Buonamici FB,et al.Accelerated intensity modulated external radiotherapy as a new technical approach to treat the index quadrant after conserving surgery in early breast cancer：a preliminary study[J].Tumori,2015,91(3)：227-232.

[9]Leonard L,Carter D,Kercher J,et al.Prospective trial of accelerated partial breast intensity-modulated radiotherapy[J].Int J Radiat OncalBiolPhys,2007,67(5)：1291-1298.