賀春鈺，木克代斯·拜克提亞爾，木妮熱·木沙江（新疆醫(yī)科大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院，烏魯木齊830011）

快速旋轉(zhuǎn)調(diào)強計劃在乳腺癌術(shù)后放療中的應(yīng)用價值

賀春鈺，木克代斯·拜克提亞爾，木妮熱·木沙江
（新疆醫(yī)科大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院，烏魯木齊830011）

目的 探討快速旋轉(zhuǎn)調(diào)強（RapidArc）計劃在乳腺癌術(shù)后放療中的應(yīng)用價值。方法 選擇20例左側(cè)女性乳腺癌患者定位CT圖像（10例保乳術(shù)后和10例改良根治術(shù)后），統(tǒng)一勾畫靶區(qū)，分別設(shè)計RapidArc計劃和5野逆向調(diào)強放療（5F-IMRT）計劃，根據(jù)劑量-直方圖比較兩種計劃的靶區(qū)和危及器官體積-劑量關(guān)系、適形度指數(shù)（CI）、均勻性指數(shù)、機器跳數(shù)及治療時間。結(jié)果 在兩種不同手術(shù)方式下，RapidArc計劃的靶區(qū)均勻性指數(shù)數(shù)值均低于5F-IMRT計劃，且機器跳數(shù)、治療時間明顯減少（P均＜0.05）；在改良根治術(shù)后，RapidArc計劃中的CI、患側(cè)肺的平均劑量、V5、V10、心臟V5均高于5F-IMRT計劃（P均＜0.05）；保乳術(shù)后，RapidArc計劃中的患側(cè)肺的V5、心臟V5均高于5F-IMRT計劃（P均＜0.05）。結(jié)論 乳腺癌術(shù)后RapidArc計劃能改善靶區(qū)均勻性，減少機器跳數(shù)，但可增加危及器官低劑量體積，且計劃制定時間長。

乳腺腫瘤；快速旋轉(zhuǎn)調(diào)強；逆向調(diào)強放療；劑量學(xué)

放療是乳腺癌綜合治療中必不可少的治療手段。既往用于乳腺癌術(shù)后的放療多涉及固定野的靜態(tài)調(diào)強放療，該技術(shù)改善了劑量均勻性，但對適形度提高較少［1］。近年來乳腺癌術(shù)后逆向調(diào)強放療（IMRT）研究較多，其目的是進一步提高靶區(qū)適形度和劑量均勻性［2］。近來基于容積調(diào)強（VMAT）的快速旋轉(zhuǎn)調(diào)強放療（RapidArc）技術(shù)是在機架連續(xù)旋轉(zhuǎn)過程中，通過多葉準(zhǔn)直器連續(xù)運動來不斷改變設(shè)野大小和形狀的一種錐形束調(diào)強放療方式，廣泛用于前列腺癌、直腸癌、鼻咽癌等多種腫瘤的治療。而在乳腺癌放射治療中的應(yīng)用價值尚需臨床驗證。2014年，我們在保乳術(shù)后和改良根治術(shù)后的患者中分別制定了RapidArc和5野IMRT（5F-IMRT）計劃，擬通過劑量學(xué)指標(biāo)的比較來探尋符合臨床需求的最優(yōu)方案。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選取2014年本院有放療指征的左側(cè)乳腺癌保乳術(shù)后和改良根治術(shù)后的女性患者的CT定位圖像各10例，20例患者中位年齡45.5歲，病理檢查結(jié)果均為浸潤性導(dǎo)管癌，分期為pT1-2N0-1M0。由一位副主任醫(yī)師勾畫靶區(qū)及危及器官。保乳患者靶區(qū)包括全乳、胸壁（或）鎖骨上/區(qū)淋巴結(jié)區(qū)。改良根治術(shù)后患者靶區(qū)包括患側(cè)胸壁和（或）鎖骨上/區(qū)淋巴結(jié)區(qū)。胸壁、乳腺及鎖骨上/下區(qū)的淋巴引流區(qū)及危及器官（心臟、同側(cè)肺、對側(cè)肺及對側(cè)乳腺）勾畫參考文獻［3，4］。

1.2 計劃制定 每個患者均分別制定5F-IMRT、RapidArc計劃。5F-IMRT計劃等中心放在整個靶區(qū)的中心層面，機架角角度大致設(shè)定為0°、52°、100°、150°、306°，子野的面積≥9 cm2和機器跳數(shù)＞5 MU，給予一定優(yōu)化條件，由TPS自行優(yōu)化，反復(fù)調(diào)整優(yōu)化參數(shù)最終達到理想劑量分布。RapidArc計劃：采用共面和旋轉(zhuǎn)方向相反的兩部分弧方式布野，兩個弧度范圍大致相同，逆時針旋轉(zhuǎn)機架角起始角范圍為130°～145°，終止角度為290°～305°，每個旋轉(zhuǎn)弧設(shè)置一定的準(zhǔn)直器角度和大小。兩個計劃設(shè)置相同的優(yōu)化條件及危及器官、靶區(qū)權(quán)重。靶區(qū)PTV處方劑量為50 Gy/25次，最大劑量不超過110%的處方劑量，正常組織限量：心臟V15≤30%，V30＜20%，V40＜15%，心臟平均劑量≤20 Gy；患側(cè)肺V20＜25%，平均劑量≤15 Gy，雙側(cè)肺臟V20＜18%；對側(cè)乳腺最大劑量＜8 Gy。

1.3 評估指標(biāo) 通過DVH評價兩種治療計劃的靶區(qū)劑量分布、危及器官受照射的劑量-體積關(guān)系。PTV比較參數(shù)：適形指數(shù)（CI）評價靶區(qū)與參考等劑量曲面的適形程度，計算公式=（VTref/VT）× （VTref/Vref）（其中VTref為參考等劑量線面所包繞的靶區(qū)體積；VT為靶區(qū)體積；Vref為參考等劑量線面所包繞的所有區(qū)域的體積），CI范圍為0～1，值越大，適形度越好；采用均勻指數(shù)（HI）評價靶區(qū)內(nèi)劑量分布的均勻性，計算公式=D2-D98/D處方× 100%，值越小，說明均勻性越好；危及器官比較參數(shù)主要為Vx，定義為X%的處方劑量所包繞的器官或靶區(qū)體積。Dmean代表各危及器官的平均劑量。

1.4 統(tǒng)計學(xué)方法 采用SPSS17.0統(tǒng)計軟件。計量數(shù)據(jù)用±s表示，兩種計劃的不同參數(shù)間比較采用配對t檢驗。P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 靶區(qū)劑量學(xué)比較 不同手術(shù)方式下的兩種放療計劃的靶區(qū)比較結(jié)果見表1、表2。改良根治術(shù)后：RapidArc計劃的靶區(qū)CI、HI優(yōu)于5F-IMRT計劃（t分別為5.521、-6.847，P＜均0.05），V95高于5 F-IMRT計劃（t=7.104，P＜0.05），但RapidArc計劃在MU和治療時間上較5F-IMRT計劃明顯減少（t分別為-9.831、-7.403，P均＜0.05）。保乳術(shù)后：RapidArc計劃的靶區(qū)HI優(yōu)于5 F-IMRT計劃（t=-8.045，P＜0.05），V95高于5 F-IMRT計劃（t=5.16，P＜0.05）；在MU和治療時間上較5F-IMRT計劃明顯減少（t分別為-9.725、-8.778，P均＜0.05）。

表1 改良根治術(shù)后兩種計劃PTV劑量學(xué)比較（±s）

表1 改良根治術(shù)后兩種計劃PTV劑量學(xué)比較（±s）

放療計劃CIHI（%）D95V95V100V110跳數(shù)（Mu）時間（min）2.64±0.63 5F-IMRT0.92±0.011.14±0.014 976.0±51.394.55±0.4495.55±1.462.50±1.01861.40±35.205.40±0.25 t 5.521-6.8470.8647.1040.4380.669-9.831-7.403 P 0.0010.0000.3750.0000.3920.4270.0000.000 RapidArc0.95±0.011.03±0.024 985.7±47.997.36±1.0696.33±0.572.50±1.07651.12±26.25

表2 保乳術(shù)后兩種計劃PTV劑量學(xué)比較（±s）

表2 保乳術(shù)后兩種計劃PTV劑量學(xué)比較（±s）

放療計劃CIHI（%）D95V95V100V110跳數(shù)（Mu）時間（min）2.84±0.72 5F-IMRT0.98±0.021.10±0.024 876.0±81.397.34±0.5396.75±0.661.80±0.27 1 274.60±35.207.25±1.08 t 0.720-8.0452.5805.1602.1040.890-9.725-8.778 P 0.7260.0000.1370.0000.1500.6410.0000.000 RapidArc0.98±0.031.02±0.014 955.7±47.999.08±1.0197.25±0.481.82±0.21684.26±31.18

2.2 危及器官劑量學(xué)比較 不同手術(shù)方式下的兩種放療計劃的危及器官比較結(jié)果見表3～6。改良根治術(shù)后RapidArc計劃中患側(cè)肺的Dmean（Gy）、V5、V10和心臟的V5均高于5F-IMRT計劃（P均＜0.05），保乳術(shù)后患側(cè)肺臟V5、心臟的Dmean（Gy）、V5均高于5F-IMRT計劃（P均＜0.05）。

表3 改良根治術(shù)后兩種計劃患側(cè)肺的劑量學(xué)比較±s）

表3 改良根治術(shù)后兩種計劃患側(cè)肺的劑量學(xué)比較±s）

放療計劃Dmean（Gy）V5V10V20V306.46±2.7110.83±1.57 5F-IMRT14.63±2.1951.52±2.8540.83±4.2826.33±2.0811.05±1.44 t 5.17211.9748.9800.8530.980 P RapidArc17.28±2.5455.41±3.2145.39±3.162 0.0000.0000.0000.5720.344

表4 改良根治術(shù)后兩種計劃心臟的劑量學(xué)比較（±s）

表4 改良根治術(shù)后兩種計劃心臟的劑量學(xué)比較（±s）

放療計劃DmeanV5V10V20V304.57±1.622.84±1.06 5F-IMRT15.68±5.1675.17±5.5248.36±6.8115.91±1.212.52±0.47 t 0.6217.5720.3640.8141.101 P RapidArc15.47±6.1080.56±4.9148.27±6.781 0.3470.0000.7360.4450.259

表5 保乳術(shù)后兩種計劃患側(cè)肺的劑量學(xué)比較±s）

表5 保乳術(shù)后兩種計劃患側(cè)肺的劑量學(xué)比較±s）

放療計劃Dmean（Gy）V5V10V20V303.58±2.6015.60±1.67 5F-IMRT15.26±0.4755.15±2.7245.83±4.7232.33±2.0816.16±2.84 t 0.84811.9740.9190.5860.956 P RapidArc15.35±0.4559.07±4.6246.41±4.383 0.4610.0000.3820.5850.334

表6 保乳術(shù)后兩種計劃心臟的劑量學(xué)比較（±s）

表6 保乳術(shù)后兩種計劃心臟的劑量學(xué)比較（±s）

放療計劃DmeanV5V10V20V301.81±0.781.42±0.77 5F-IMRT12.11±3.3767.04±3.6640.21±5.8111.27±1.011.42±0.53 t 1.92521.4610.8430.8581.032 P RapidArc12.09±3.2874.87±2.5840.04±3.511 0.1050.0000.3470.3820.210

3 討論

放射性肺和心臟損傷是乳腺癌放療中最重要的并發(fā)癥。由于肺和心臟均是并行器官，一般來說高劑量的受照射體積可能對預(yù)測放射性損傷發(fā)生的意義更大［8］。由于肺組織對放射線具有低劑量超敏現(xiàn)象，因此有數(shù)據(jù)顯示V5、V10是預(yù)測放射性肺損傷的有效指標(biāo)［9］，但多數(shù)乳腺癌患者為女性，吸煙者罕見，發(fā)病年齡高峰在45～54歲［10］，肺部本身不存在嚴(yán)重的基礎(chǔ)病變，肺功能相對較好，因此低劑量體積的增加是否會增加乳腺癌患者放射性肺損傷發(fā)生風(fēng)險還需長期隨訪和更全面的分析證實。

快速旋轉(zhuǎn)調(diào)強計劃應(yīng)用于臨床的時間較短且技術(shù)較復(fù)雜，RapidArc計劃最突出的特點就是機器跳數(shù)明顯減少，治療時間短，這不僅減少設(shè)備耗損，提高工作效率，而且對于難以長時間保持體位的患者來說減少了治療分次內(nèi)因體位變化和器官體積變化等因素導(dǎo)致的劑量誤差。鄭亞琴等［11］研究發(fā)現(xiàn)保乳術(shù)后RapidArc計劃機器跳數(shù)減少了25%，治療時間節(jié)約60%。王佳浩等［12］比較了在乳腺癌改良根治術(shù)后固定野IMRT計劃與VMRT計劃也發(fā)現(xiàn)總跳數(shù)減少了27.5%，時間減少了65%。

本研究結(jié)果顯示，無論改良根治術(shù)或保乳術(shù)后，RapidArc計劃的靶區(qū)均勻性指數(shù)均優(yōu)于IMRT計劃，主要表現(xiàn)在靶區(qū)覆蓋率上較IMRT計劃好，而在患側(cè)肺和心臟的低劑量體積如V5、V10和Dmean則高于IMRT計劃。此與國外研究結(jié)果一致［5，6］。本研究發(fā)現(xiàn)，改良根治術(shù)后PTV在調(diào)強放療中均勻性較差，而RapidArc計劃則表現(xiàn)得曲線較光滑，弧度貼近靶區(qū)方向，這主要與兩種計劃出束方式不同導(dǎo)致，故在胸壁薄、胸廓曲度大的改良根治術(shù)后更能突出RapidArc優(yōu)勢，此與陳亞正等［7］研究結(jié)果一致。但不可忽視的是RapidArc計劃優(yōu)化算法較復(fù)雜，其直接優(yōu)化子野的形狀和權(quán)重，且可優(yōu)化的空間參數(shù)較多，計劃系統(tǒng)進行系統(tǒng)計算時需耗時更長時間。一般完成1個逆向調(diào)強計劃約需15 min，而RapidArc計劃約需100 min。

綜上所述，RapidArc計劃與5F-IMRT計劃PTV劑量分布基本一致，危及器官的劑量-體積關(guān)系均符合臨床要求，雖然RapidArc計劃的機器跳數(shù)少，治療時間短，但制定計劃的時間較長。因此，雖然總體來說旋轉(zhuǎn)調(diào)強放療在乳腺癌術(shù)后的應(yīng)用并不優(yōu)于IMRT，但在某些特殊情況下如胸壁較薄、胸廓畸形或弧度較大時可考慮使用快速旋轉(zhuǎn)調(diào)強放療，可能對改善靶區(qū)均勻性、適形度有所幫助。

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