王新卓,王輝
天津市人民醫(yī)院腫瘤診療中心放療科,天津 300121
乳腺癌是女性最常見的惡性腫瘤之一,其發(fā)病率在我國呈遞增趨勢[1-2]。保乳手術聯合輔助放療作為早期乳腺癌的標準治療模式,對于腫瘤的局部控制和維持患者的長期生存有重要作用[3-4]。但放療會引起腫瘤靶區(qū)周圍正常器官如心臟、肺和皮膚等出現一定的輻射損傷,表現不同程度的不良反應,導致患者生活質量降低。對于腫瘤治愈后長期存活的患者,心血管和肺的嚴重并發(fā)癥在一定程度上抵消了腫瘤治療的生存獲益[5-7]。俯臥位放療比較于常規(guī)仰臥位放療,兼顧放療的抗腫瘤療效,并減少正常器官輻射損傷,給乳腺癌放療工作的持續(xù)優(yōu)化提供重要研究方向。本文將乳腺癌俯臥位放療過程中所涉及的靶區(qū)和危及器官(OARs)勾畫、自動勾畫技術應用、輻射劑量、擺位誤差、療效和不良反應等研究成果進行綜述,為臨床上治療乳腺癌患者、優(yōu)化放療模式、減輕放療的相關并發(fā)癥等工作提供參考資料。
靶區(qū)和OARs勾畫是制定放療方案的起始步驟,勾畫的準確性與放療方案中的劑量評估及后續(xù)療效直接相關,在臨床工作中也是最為耗時的環(huán)節(jié)。由于患者乳腺形態(tài)、腺體密度、瘤床位置等存在個體化差異,以及體位變化引起乳腺形變,這些都導致了放療醫(yī)師間的勾畫具有較大差異[8]。靶區(qū)和OARs勾畫研究在仰臥位放療的研究中已有明確報道,專家組就放療涉及的全乳房靶區(qū)及OARs制定統(tǒng)一的勾畫標準,隨后選定1名擬放療患者的CT定位圖像,實施具體勾畫作為統(tǒng)一的參考圖譜,最后由各專家再次分別作勾畫,結果顯示,有統(tǒng)一圖譜作參考的勾畫差異明顯減少[9-10]。但已發(fā)表的乳腺癌放療勾畫共識均選用仰臥位患者,在俯臥位放療勾畫中,醫(yī)師只能根據個人經驗,推演仰臥位勾畫圖譜作參考,導致在勾畫環(huán)節(jié)存在很大差異。尤其是對乳腺內、外側界的劃定,直接影響臨床靶區(qū)和OARs的劑量[9]。例如FORMENTI等[11]在研究俯臥位放療劑量時,就直接使用了腫瘤放射治療協(xié)作組[9]推薦的以胸骨側緣、背闊肌前緣劃定乳腺邊界。BARTLETT等[12]則使用CT圖像所顯示的腺體組織,結合定位時觸診的乳房皮膚皺褶加鉛絲標定的結構輪廓作為靶區(qū)邊界。DIPASQUALE等[13]參考歐洲放射腫瘤學會推薦的以乳腺周圍的血管作為定義全乳邊界的重要參考。由于乳腺動脈走行于乳房內、外側邊界,在CT定位圖像上可被辨識,并且考慮到隨體位變化,血管組織與腺體皮膚同步位移的動態(tài)特點,相較于使用胸骨、肌肉等相對固定的解剖結構,前者更有參考意義。
俯臥位放療勾畫還擁有一個仰臥位放療不具備的臨床優(yōu)勢,即醫(yī)師在勾畫瘤床靶區(qū)時擁有更多的影像學參考資料。臨床上乳腺核磁檢查普遍采取俯臥體位,術前核磁清晰顯示出腫物圖像可與同體位的放療圖像做配準,術后核磁提供的瘤床血清腫組織信息更加豐富,對于準確勾畫全乳房和瘤床靶區(qū)范圍提供有利的幫助[14-15]。
乳腺癌放療OARs包括心臟、冠脈、肺以及對側乳房,其勾畫準確性直接影響照射計劃的評估。目前已發(fā)表的OARs勾畫指南均采用仰臥位患者為模板,心臟勾畫常以心包膜為參考邊界,俯臥體位心臟前壁心包膜和胸壁更貼近,勾畫難度也會略有增加。左側冠脈前降支走行于心臟前表面,結構纖細,加之心臟搏動會造成偽影,導致其勾畫比較困難。FENG等[16]使用血管強化造影技術和心臟門控技術,嘗試改進冠脈勾畫,但結果依然未能明顯提高勾畫一致性。WANG等[17]在勾畫俯臥位冠脈血管時,繼續(xù)參考FENG等建議,在血管辨認困難的CT層面,使用心室間溝區(qū)域作為冠脈左前降支的替代區(qū),房室間溝做右冠脈替代區(qū)域,以實現冠脈勾畫的連續(xù)性,便于評估受照射劑量。
近年來,迅速發(fā)展的自動勾畫技術可以提高勾畫工作效率和準確性,放療醫(yī)師也嘗試將此技術引入乳腺癌俯臥位放療中。DIPASQUALE等[13]使用基于圖譜分析的自動勾畫(ABAS)方法,測試27例乳腺癌保乳術后患者,以俯臥位掃描的CT圖像為樣本(左乳癌11例、右乳癌16例)。研究根據病變的左右分側、乳腺體積大小和患者體質指數等參數,對圖譜庫勾畫模板進行分層,將變形圖像配準算法應用于測試患者。結果顯示,ABAS與高年資放療醫(yī)師的手動勾畫相比,全乳腺臨床靶區(qū)的相似系數可高達93%,與低年資醫(yī)師手動勾畫相似系數非常接近。經高年資醫(yī)師手動修改以后,自動勾畫的相似系數達到95%以上。放療計劃的劑量—體積參數顯示,94.4%的自動勾畫靶區(qū)體積,處方劑量覆蓋度可高達95%,已接近臨床治療的實際需要。多因素分析提示,ABAS的相似系數與乳房下垂程度相關,患者乳房皮膚松弛下垂程度越高,自動勾畫和劑量—體積覆蓋的相似系數也越高。與仰臥位靶區(qū)自動勾畫的結果作比較,俯臥位勾畫的相似性系數(平均0.94)明顯高于仰臥位數值(平均0.9左右),同時也可以確定俯臥位靶區(qū)的自動勾畫技術在臨床實踐中比仰臥位更具優(yōu)勢[18-19]。因此我們建議臨床醫(yī)生在實踐中可考慮將自動勾畫技術應用于俯臥位放療工作,以有效提高全乳房靶區(qū)的勾畫質量。
在OARs自動勾畫的研究中,數據顯示將患者體質指數聯合乳腺體積的圖譜庫的分層模式,可以將心臟自動勾畫的相似系數從87%提高到91%。將冠脈血管的勾畫相似系數從50%提高到70%~80%[17]。冠脈血管自動勾畫結果與高年資醫(yī)師手動勾畫差異很大,而且僅能在區(qū)域定位和血管走行區(qū)域方面提供有限參考。將優(yōu)化后的心臟自動勾畫結果用于放療劑量—體積評估中,發(fā)現與手動勾畫相比,二者的平均劑量無明顯差別[17]。這項研究提示放療醫(yī)師在俯臥位放療工作中,可使用自動勾畫軟件作為臨床工作的輔助手段。
自動勾畫技術另一個明顯優(yōu)勢是可以幫助放療醫(yī)師提高勾畫工作效率。REED等[20]研究成果顯示,自動勾畫工具輔助全乳房勾畫可節(jié)省醫(yī)師約30%的勾畫時間。在WANG等[17]報道俯臥位勾畫全乳房靶區(qū)以及OARs(不包括瘤床靶區(qū))的數據提示,醫(yī)師手動勾畫的平均時間為27.5 min,輔以自動勾畫工具時,醫(yī)師勾畫的時間減少到16.1 min,節(jié)約近40%。同樣,自動勾畫技術在頭頸、盆腔腫瘤等部位放療實踐中,也顯示出輔助醫(yī)師提高工作效率與勾畫質量的作用。
對于俯臥位全乳放療劑量學的研究,既有文獻回顧結果顯示,同一乳腺癌患者以雙體位(仰臥和俯臥)放療定位,采用三維適行切線野照射,已有22個臨床研究機構發(fā)表了31項劑量學比較研究[21]。其中有30篇研究數據顯示,在俯臥位患側肺受照射劑量顯著減少,但是關于其他照射靶區(qū)和OARs的劑量學研究結果則不一致;26篇研究涉及乳腺靶區(qū)劑量分析,有22篇顯示俯臥位的乳腺靶區(qū)劑量覆蓋有優(yōu)勢或者近似于仰臥位;26篇研究涉及心臟劑量分析,只有9篇顯示俯臥位的心臟受照射劑量有所減小;11篇研究涉及冠脈劑量分析,僅有4篇顯示俯臥位的左冠狀動脈前降支受照射劑量有所改善。而其原因可能為患者在自由呼吸狀態(tài)下,患者心臟冠脈位置前移與胸壁更加貼近,與乳腺靶區(qū)的照射野更為接近,這可能導致了心臟冠脈受照射劑量增加。
考慮到呼吸門控技術對心臟及冠脈劑量優(yōu)化有一定作用,WANG等[21]收集了299例全乳放療以雙體位定位患者,并對劑量數據進行了回顧性研究。通過分析樣本病例的劑量—體積直方曲線可知,所有患者患側肺組織平均劑量仰臥位是7.6%處方劑量,而俯臥位降低到1.9%處方劑量,減低了6.34%。心臟平均劑量在仰臥位略少,只有0.92%劑量差別,對側肺和乳腺平均劑量差別也低于1%。116例左乳癌患者,在仰臥位加入呼吸門控技術后,心臟平均劑量可降低到1.9%的處方量,而俯臥位自由呼吸狀態(tài)下,心臟平均劑量為3.4%??梢妼ψ笕榘┗颊卟捎煤粑T控技術,可降低心臟平均照射劑量。由此提示醫(yī)師在臨床選擇放療體位的過程中,需要考慮患者乳腺病灶左、右側位置,以及科室能否聯用呼吸門控技術。
明確俯臥位治療過程中擺位誤差的情況,對于此技術的臨床應用和推廣有重要指導作用,目前已有多項成果針對擺位誤差情況做量化研究。GRANN等[22-25]開展的隨機對照試驗比較了兩個體位的擺位情況。通過采集治療擺位過程中的錐形束CT數據,觀察到俯臥位患者胸壁位移數值小于仰臥位組,并且呼吸運動導致的乳房移動幅度在俯臥位也明顯減小。單就擺位誤差方面看,兩者無明顯差別,就擺位時間來看,仰臥位擺位和治療時間需(19.4±0.8)min,俯臥位則需要(21.2±2.5)min,在患者可接受的時間范圍內略有增加。在嘗試俯臥位放療的初期階段,研究者使用自制支架固定患者,其在舒適度上可能不及仰臥支架。由患者的定位舒適度問卷調查結果可知,僅有29.5%的患者傾向于選擇俯臥位,52.6%的患者更傾向于選擇仰臥位。在實際放療過程中,部分俯臥患者因無法保持足夠長的靜止時間,而改換仰臥體位治療[21,24,26]。為提高擺位準確性減少誤差,優(yōu)化患者俯臥位的舒適程度,多家設備公司開發(fā)了乳腺俯臥位放療的專用床板,并在不同研究中被測試,其中Civco公司提供的床板使用較多,患者耐受度較好,這些研發(fā)也利于俯臥位放療在臨床應用中的推廣[21,25]。
近年來,隨著俯臥位乳腺癌放療技術在臨床實踐中的研究與應用,以及對患者隨訪時間的延長,更多關于俯臥位放療的安全性和療效的研究成果發(fā)表出來[26-27]。Sloan-Kettering癌癥中心回顧分析了初期俯臥位放療的臨床資料,245例患者腫瘤分期為Tis-2N0,全乳照射常規(guī)分割方案46 Gy到50.4 Gy。隨訪近5年資料顯示,同側乳腺腫瘤復發(fā)率為1.3%,區(qū)域復發(fā)率為4.8%,無復發(fā)生存率、疾病相關存活率以及總存活率分別為89.4%、97.3%、93%[26]。近期發(fā)表的雙位療效對比試驗隨機入組100例早期乳腺癌患者,放療后隨訪5年結果顯示,俯臥位組未觀察到患者出現乳腺癌局部復發(fā),而仰臥位患者則出現1例區(qū)域及遠處同期復發(fā),1例出現遠處的復發(fā);兩組患者的5年總生存率都達到了96%[27]。因此,俯臥位放療技術被乳腺癌放療專家推薦,建議在臨床實踐中選擇合適的患者應用[28]。
乳房體積較大的患者在仰臥位放療中,出現嚴重放射性皮炎的比率較高,晚期則出現乳房攣縮,嚴重影響整體的美容效果。因此研究者對俯臥位放療的應用研究,主要集中于乳房體積較大的患者[29-30]。受重力影響,仰臥位時乳房平展于胸壁與胸廓曲度貼合,而俯臥位時乳房愈加下垂,其形突出于胸壁,放射線與皮膚表面的角度近乎垂直,導致皮下3~5 mm深度范圍內的輻射劑量比仰臥位降低1.5%~3.0%[31]。在加拿大開展的多中心隨機對照臨床試驗,入組357例早期乳癌患者,乳房體積≥D罩杯,試驗者將患者隨機分為俯臥位與仰臥位兩組,試驗結果顯示,仰臥位組與俯臥位組相比,患者的急性放射性皮膚反應、濕性脫屑的發(fā)生率顯著增加。長期美容效果的觀察發(fā)現,俯臥位乳房美容評估達到良好以上的比例高達92%,而仰臥位組為72%,俯臥位組發(fā)生皮膚色素沉著、乳房攣縮及皮膚毛細血管擴張等風險明顯減低。該研究表明,俯臥位與仰臥位相比,前者可顯著緩解大乳房患者全乳放療引起的急性皮膚反應[32-33]。
隨著對俯臥位乳腺癌放療應用研究的不斷深入,研究者需要進一步明確俯臥位放療可能的受益患者,左、右側乳腺癌,乳腺體積和下垂程度,以及呼吸門控技術的整合應用,都將影響乳腺放療體位的選擇。開展全乳腺聯合區(qū)域淋巴結引流區(qū)照射的研究,讓俯臥位照射技術不單局限應用在早期乳癌患者中,甚至可以讓中期及以上的乳腺癌患者也從放療的體位優(yōu)化中獲益。
利益沖突所有作者聲明不存在利益沖突
作者貢獻聲明王新卓:資料收集、論文撰寫;王輝:審核、修訂論文