張彥秋，肖志清，張慶懷，韓阿蒙，李秀梅

1.秦皇島市第一醫(yī)院 放療科，河北 秦皇島 066000；2.河北醫(yī)科大學(xué)第二醫(yī)院 放療科，河北 石家莊 050000；3.燕山大學(xué) 信息中心，河北 秦皇島 066000

引言

中晚期乳腺癌患者經(jīng)過或未經(jīng)過新輔助化療后，一般選擇乳腺癌改良根治術(shù)，根據(jù)不同期別或高危因素，乳腺癌患者根治術(shù)后選擇是否進(jìn)行放療[1-2]。由于乳腺改良根治術(shù)會切除皮下脂肪、乳腺組織和周圍淋巴結(jié)，且乳腺癌改良根治術(shù)后發(fā)生鎖骨上淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的概率較高，所以乳腺改良根治術(shù)后放療的靶區(qū)包括胸壁和鎖骨上淋巴引流區(qū)。相對于乳腺癌保乳術(shù)后，乳腺改良根治術(shù)后的靶區(qū)更復(fù)雜，提高了計(jì)劃設(shè)計(jì)的難度[3-5]。目前，臨床中常用的為7野三維調(diào)強(qiáng)放射治療（7 Fields Intensity Modulated Radiation Therapy，7F-IMRT）計(jì)劃，具有螺旋斷層調(diào)強(qiáng)設(shè)備的醫(yī)療機(jī)構(gòu)也可以選擇螺旋斷層調(diào)強(qiáng)放射治療（Helical Tomotherapy，HT）[6-9]。基于此，本文旨在探究乳腺癌改良根治術(shù)后7F-IMRT計(jì)劃與HT計(jì)劃的劑量學(xué)特點(diǎn)，以期為臨床應(yīng)用提供指導(dǎo)。

1 資料與方法

1.1 一般資料

本研究回顧性隨機(jī)選取2020年1月至2021年10月于秦皇島市第一醫(yī)院腫瘤放療科接收治療的乳腺癌改良根治術(shù)患者30例，均為女性，年齡29～67歲，中位年齡為44歲，患者KPS評分均＞70分，均為乳腺癌改良根治術(shù)后，期別范圍為pT1-3N0-3M0。本研究已通過秦皇島市第一醫(yī)院倫理委員會審核批準(zhǔn)（倫理批號：2017B013）。

1.2 體位固定和CT掃描

患者取仰臥位躺于CT床上，采用乳腺托架進(jìn)行固定，GE CT掃描進(jìn)行模擬定位，掃描層厚和層距均為2.5 mm。CT影像經(jīng)瓦里安ARIA腫瘤信息管理系統(tǒng)傳送到ARIA服務(wù)器。

1.3 靶區(qū)和危及器官的勾畫

在TPS工作站上由2名副主任級別以上的放療醫(yī)生勾畫靶區(qū)和危及器官。臨床靶體積（Clinical Target Volume，CTV）包括患側(cè)胸壁和鎖骨上淋巴引流區(qū)。計(jì)劃靶體積（Planning Target Volume，PTV）由CTV 外放得到，頭腳方向1.0～1.5 cm，胸骨、腋窩、肺方向外放0.5～1.0 cm，皮膚方向不外放（限皮下0.5 cm）。危及器官包括對側(cè)肺、雙肺、同側(cè)肺、心臟、食管、脊髓、對側(cè)乳腺。

1.4 方案設(shè)計(jì)

對每例患者在同一套CT圖像上分別設(shè)計(jì)2種方案，第1種方案是在美國安科銳Hi-Art系統(tǒng)上（V5.1.6）做HT plan計(jì)劃，第2種方案是在美國瓦里安Eclipse計(jì)劃系統(tǒng)上（V15.6）設(shè)計(jì)7F-IMRT計(jì)劃。同一患者2種方案的處方劑量均為50 Gy，單次處方劑量相同，均為2 Gy，并滿足100%處方劑量線包繞95%以上的靶體積，危及器官劑量限值均滿足相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。

1.5 評估方法

通過比較劑量-體積直方圖（Dose Volume Histogram，DVH）、2種計(jì)劃等劑量分布，得出腫瘤靶區(qū)、危及器官和正常組織（定義為全身正常組織體積減去PTV體積，即B-P）的劑量學(xué)參數(shù)。腫瘤靶區(qū)的評估指標(biāo)包括中位劑量、最大劑量、最小劑量，均勻度指數(shù)（Homogeneity Index，HI）和適形度指數(shù)（Conformity Index，CI）以及V105，其中HI、CI計(jì)算方式分別如公式（1）～（2）所示[10-11]，V105為超過處方劑量105%的體積。危及器官的評估指標(biāo)包括對側(cè)肺Dmax、對側(cè)肺D5、雙肺V30、雙肺V20、雙肺V10、雙肺V5、同側(cè)肺V30、同側(cè)肺V20、同側(cè)肺V10、同側(cè)肺V5、心臟V10、心臟V20、心臟V30、食管Dmean、脊髓Dmax、對側(cè)乳腺Dmean、對側(cè)乳腺 D5。V5～50為正常組織 B-P受照 5～50 Gy體積占總B-P體積的百分比。此外評估2種計(jì)劃的機(jī)器跳數(shù)和治療時間。

式中，D2為2%靶區(qū)體積受到的最大劑量，代表最大劑量；D98為98%的靶區(qū)體積受到的最低劑量，代表最小劑量；Dp為計(jì)劃給予的處方劑量。

式中，Vt為靶區(qū)體積，Vt,ref為參考等劑量線面包繞的靶區(qū)體積，Vref為參考等劑量線面所包繞的所有區(qū)域的體積。

1.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

采用SPSS 22.0統(tǒng)計(jì)軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，2種計(jì)劃的數(shù)據(jù)經(jīng)過K-S檢驗(yàn)均符合正態(tài)分布，計(jì)量資料以±s表示，比較采用配對t檢驗(yàn)，以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 靶區(qū)等劑量線分布

1例乳腺癌改良根治術(shù)后患者3個平面2種計(jì)劃的等劑量線分布圖如圖1～2所示，從圖1～2中2種計(jì)劃橫斷面、冠狀面和矢狀面等劑量線的分布和包繞可以看出，HT計(jì)劃較7F-IMRT計(jì)劃的劑量分布適形度和均勻度更好，正常組織劑量分布相似。

圖1 7F-IMRT計(jì)劃3個平面的等劑量線分布

圖2 HT計(jì)劃3個平面的等劑量線分布

2.2 靶區(qū)劑量學(xué)參數(shù)

HT計(jì)劃的PTV的CI顯著高于7F-IMRT計(jì)劃，靶區(qū)劑量最大值顯著大于7F-IMRT計(jì)劃（P＜0.05），見表1。

表1 2種計(jì)劃靶區(qū)劑量學(xué)參數(shù)比較（±s）

表1 2種計(jì)劃靶區(qū)劑量學(xué)參數(shù)比較（±s）

注：CI：適形度指數(shù)；HI：均勻度指數(shù)；V105：超過處方劑量105%的體積。

PTV參數(shù) HT計(jì)劃 7F-IMRT 計(jì)劃 t值 P值最小值/cGy 3271.23±198.56 3467.33±71.44 0.328 0.929最大值/cGy 5681.66±79.87 5517.11±35.91 3.925 0.008中位值/cGy 5311.77±99.21 5256.81±69.13-2.192 0.079 CI 0.85±0.11 0.72±0.06 12.127 ＜0.001 HI 0.09±0.02 0.08±0.01 0.625 0.721 V105/cm3 313.11±97.45 332.56±59.89 -0.418 0.725

2.3 危及器官受量

HT計(jì)劃的對側(cè)肺D5、心臟V10、脊髓Dmax、對側(cè)乳腺Dmean均大于7F-IMRT計(jì)劃（P＜0.05），HT計(jì)劃的雙肺V30、雙肺V20、雙肺V10、雙肺V5、同側(cè)肺V30、同側(cè)肺V20、同側(cè)肺V10、同側(cè)肺V5、心臟V30、心臟V20均顯著小于7F-IMRT計(jì)劃（P＜0.05），見表2。

表2 2種計(jì)劃危及器官劑量學(xué)參數(shù)比較（±s）

表2 2種計(jì)劃危及器官劑量學(xué)參數(shù)比較（±s）

參數(shù) HT計(jì)劃 7F-IMRT計(jì)劃 t值 P值對側(cè)肺Dmax/cGy 1523.44±678.85 1411.66±513.23 2.195 0.341對側(cè)肺D5/cGy 601.39±527.26 389.79±201.11 3.890 0.009雙肺V30/% 5.19±1.21 11.29±1.88-12.191 ＜0.001雙肺V20/% 7.93±1.36 13.72±1.34-13.150 ＜0.001雙肺V10/% 14.35±2.97 19.22±2.68-11.837 ＜0.001雙肺V5/% 23.71±3.43 28.39±2.88 -7.561 ＜0.001同側(cè)肺V30/% 14.62±1.55 25.23±4.38-16.859＜0.001同側(cè)肺V20/% 19.79±2.11 29.17±4.56-11.988＜0.001同側(cè)肺V10/% 33.56±3.19 44.17±5.26-10.691＜0.001同側(cè)肺V5/% 48.27±4.11 64.45±7.89 -9.661 ＜0.001心臟V30/% 2.23±1.65 8.18±4.66 -5.818 ＜0.001心臟V20/% 4.89±1.87 10.56±4.12 -2.729 0.004心臟V10/% 32.51±9.78 14.92±7.27 7.690 ＜0.001食管Dmean/cGy 981.07±91.74 997.88±498.11-0.177 0.576脊髓Dmax/cGy 3643.38±378.12 2899.15±770.56 2.987 0.003對側(cè)乳腺Dmean/cGy 277.90±66.88 126.15±98.70 4.921 ＜0.001對側(cè)乳腺D5/cGy 411.66±37.86 418.84±48.66-0.062 0.889

2.4 B-P受量

HT計(jì)劃B-P的V5、V10顯著大于7F-IMRT計(jì)劃，HT 計(jì)劃B-P的V20、V25、V30、V35、V40、V45、V50均顯著小于7F-IMRT計(jì)劃（P＜0.05），見表3。

表3 2種計(jì)劃正常組織劑量學(xué)參數(shù)比較（±s，%）

表3 2種計(jì)劃正常組織劑量學(xué)參數(shù)比較（±s，%）

參數(shù) HT計(jì)劃 7F-IMRT 計(jì)劃 t值 P值V5 22.15±2.87 17.55±4.67 5.949 ＜0.001 V10 11.92±1.28 10.37±2.44 3.321 0.002 V15 9.97±1.57 9.89±1.11 0.487 0.511 V20 7.19±2.33 8.67±1.11 -2.009 0.020 V25 7.01±0.39 8.52±1.23 -4.798 ＜0.001 V30 5.32±1.27 7.39±1.88 -6.990 ＜0.001 V35 2.69±1.21 4.79±1.54 -7.830 ＜0.001 V40 2.12±0.59 4.05±1.38 -8.088 ＜0.001 V45 1.36±0.44 2.75±0.58 -10.330 ＜0.001 V50 0.27±0.21 0.92±0.34 -10.560 ＜0.001

2.5 機(jī)器跳數(shù)和治療時間差異

HT計(jì)劃和7F-IMRI單次計(jì)劃中各射野機(jī)器跳數(shù)累加之和分別為7691±199、1422±153，HT計(jì)劃顯著高于7F-IMRT計(jì)劃（t=-7.524，P＜0.001）；HT計(jì)劃和7F-IMRT計(jì)劃單次治療時間分別為（546±10）、（220±19）s，HT計(jì)劃顯著長于7F-IMRT計(jì)劃（t=-2.171，P＜0.001）。

3 討論

目前乳腺癌改良根治術(shù)后放療技術(shù)主要采用7F-IMRT計(jì)劃，但其靶區(qū)劑量適形度和均勻性尚理想。本文通過HT計(jì)劃與7F-IMRT計(jì)劃的劑量學(xué)比較發(fā)現(xiàn)，HT計(jì)劃在靶區(qū)劑量分布方面，最大劑量和CI優(yōu)于7F-IMRT計(jì)劃，其他參數(shù)2種計(jì)劃無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。對于危及器官，雙肺V30、雙肺V20、雙肺V10、雙肺V5、同側(cè)肺V30、同側(cè)肺V20、同側(cè)肺V10、同側(cè)肺V5、心臟V30、心臟V20，HT計(jì)劃優(yōu)于7F-IMRT計(jì)劃；對于正常組織B-P，B-P的V20、V25、V30、V35、V40、V45、V50，HT計(jì)劃優(yōu)于7F-IMRT計(jì)劃。因此，HT計(jì)劃與7F-IMRT計(jì)劃相比，在靶區(qū)劑量分布上具有絕對的優(yōu)勢，在危及器官劑量受量方面，具有一定的優(yōu)勢，所有危及器官的受量均在要求范圍內(nèi)，符合臨床實(shí)際要求。此外，HT的治療時間長于7F-IMRT計(jì)劃，治療效率低于7F-IMRT計(jì)劃。

國內(nèi)關(guān)于HT的研究主要是在乳腺癌保乳術(shù)后[12-15]，在乳腺癌改良根治術(shù)或根治術(shù)后的研究鮮見報(bào)道。周桂霞等[16]研究了HT、調(diào)強(qiáng)放療（Intensity-Modulated Radiation Therapy，IMRT）和三維適形放療在乳腺癌改良根治術(shù)后的劑量學(xué)比較，該研究的結(jié)論與本文研究的結(jié)論基本一致，靶區(qū)劑量分布上結(jié)論是一致的，但危及器官受量結(jié)果存在差異。其研究結(jié)果顯示，HT計(jì)劃中心臟受量V20、V30與IMRT計(jì)劃相比無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，而本研究結(jié)果表明，HT計(jì)劃中心臟受量V20、V30低于7F-IMRT計(jì)劃，即HT計(jì)劃比7F-IMRT計(jì)劃保護(hù)心臟更有優(yōu)勢。原因?yàn)樵撗芯吭诩夹g(shù)上與本文存在差異，所以結(jié)論并不完全一致。

國外關(guān)于HT在乳腺癌改良根治術(shù)或根治術(shù)后的研究也相對較少。Nichols等[17]比較了HT和容積旋轉(zhuǎn)調(diào)強(qiáng)放療（Volumetric-Modulated Arc Therapy，VMAT）在乳腺癌改良根治術(shù)后的劑量學(xué)特點(diǎn)，研究結(jié)果表明，2種放療技術(shù)均能符合臨床要求，與VMAT技術(shù)相比，HT技術(shù)靶區(qū)均勻性更好，在高劑量區(qū)能更好地保護(hù)危及器官。Nobnop等[18]研究了HT和VMAT在乳腺癌改良根治術(shù)后的劑量學(xué)特點(diǎn)，研究結(jié)果顯示，與VMAT技術(shù)相比，HT技術(shù)靶區(qū)均勻性和適形度均優(yōu)于VMAT，VMAT在低劑量區(qū)保護(hù)對側(cè)乳腺和心臟更具有優(yōu)勢。本文的研究結(jié)果顯示，對于雙肺和患側(cè)肺的低劑量受照體積，HT計(jì)劃低于7F-IMRT計(jì)劃，所以患者接受HT計(jì)劃治療，發(fā)生放射性肺炎的概率更低。本研究中，未包括VMAT技術(shù)，由于呼吸和心跳運(yùn)動的影響，在不進(jìn)行實(shí)時圖像引導(dǎo)的情況下，為防止靶區(qū)漏照，7F-IMRT技術(shù)射野在靶區(qū)皮膚一側(cè)可以外放2 cm，而VMAT技術(shù)不可以進(jìn)行射野外放[19-20]。雖然有些計(jì)劃技巧也可以彌補(bǔ)這個缺點(diǎn)，但是在沒有實(shí)時影像圖像引導(dǎo)的情況下，還需謹(jǐn)慎使用。

4 結(jié)論

HT在乳腺癌改良根治術(shù)后，在靶區(qū)分布和危及器官劑量受量方面優(yōu)于7F-IMRT計(jì)劃，但治療效率劣于7F-IMRT計(jì)劃。在臨床實(shí)踐中，可根據(jù)具體情況制定適宜的放療計(jì)劃。