乳腺癌保乳術(shù)后全乳腺“野中野”正向調(diào)強(qiáng)放療劑量學(xué)研究

1、<p>　　乳腺癌保乳術(shù)后全乳腺“野中野”正向調(diào)強(qiáng)放療劑量學(xué)研究</p><p>　　作者：何振宇， 李鳳巖?鄢， 吳三綱， 王俊杰， 郭 君， 管迅行</p><p>　　【摘要】 【目的】 本研究目的評價乳腺癌保乳術(shù)后全乳腺“野中野” 正向調(diào)強(qiáng)放療(FIF-IMRT)的劑量學(xué)優(yōu)勢?！痉椒ā?選取25例乳腺癌保乳術(shù)后患者，應(yīng)用Pinnacle7.4f計劃系統(tǒng)分別為每例患者進(jìn)行

2、FIF-IMRT計劃和常規(guī)切線野(CRT)計劃設(shè)計，比較兩種計劃的靶區(qū)、正常組織受照射劑量及加速器總跳數(shù)的差異?！窘Y(jié)果】 FIF-IMRT計劃靶區(qū)劑量均勻性及適形性分別為1.08 ± 0.01、0.58 ± 0.08，優(yōu)于CRT計劃1.12 ± 0.04、0.50 ± 0.07(P &lt; 0.05)。左側(cè)乳腺癌FIF-IMRT計劃的心臟、冠狀動脈和同側(cè)肺的V40為(2.7 ±

3、 1.8)%、(27.2 ± 15.4)%、(9.4 ± 2.3)%，與CRT計劃中(3.2 ± 2.5)%、(30.0 ± 16.6)%、(10.0 ± 2.6)%相似(P &gt; 0.05);但FIF-IMRT計劃的心臟、冠狀動脈和同側(cè)肺的V5分別為(10.5 ± 4.5)%、(71.9 ± 17.6)%、(24.8 ± 6.2)%，較CRT計

4、劃中(9.1 ± 3.5)%、(68.6 ± 15.9)%</p><p>　　【關(guān)鍵詞】 乳腺癌; 放射治療; 調(diào)強(qiáng)放射治療</p><p>　　Abstract： 【Objective】 To evaluate the dosimetry advantages of “field-in-field” intensity modulated radiation th

5、erapy (FIF-IMRT) after BCT in breast cancer. 【Methods】 Twenty-five cases of patients after breast conserving surgery were carried out FIF-IMRT plans and conventional radiation therapy (CRT) using Pinnacle7.4f planning sy

6、stems， and the differences of two plans have been compared. 【Results】 The coverage index (CI) and habituation index (HI) of FIF-IMRT were 1.08 ± 0.01 and 0.58 ± 0.08， be</p><p>　　早期乳腺癌保留乳房治療已成為早期乳腺

7、癌標(biāo)準(zhǔn)治療模式并在臨床上得到廣泛應(yīng)用，而保乳綜合治療中的全乳腺根治性放療多采用常規(guī)切線野技術(shù)，雖然可獲得較滿意的局部控制率及美容效果[1-3]。但隨著醫(yī)學(xué)模式的轉(zhuǎn)換，患者對生存質(zhì)量要求不斷提高，因此通過放射治療技術(shù)的改善以進(jìn)一步減少放射損傷成為當(dāng)前的研究方向。調(diào)強(qiáng)放射治療作為精確放射治療技術(shù)之一，可改善靶區(qū)劑量均勻性。本研究通過比較全乳腺“野中野”正向調(diào)強(qiáng)放療(“field-in-field” intensity modulated r

8、adiation therapy，F(xiàn)IF-IMRT)計劃與常規(guī)切線野(conventional radiation therapy，CRT)計劃劑量學(xué)差異，進(jìn)一步闡明FIF-IMRT的劑量學(xué)優(yōu)勢及其價值。</p><p><b>　　1 材料與方法</b></p><p><b>　　1.1 病例選擇</b></p><p&g

9、t;　　選取2009年1月至2009年12月中山大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院收治的25例女性乳腺癌患者，其中左側(cè)乳腺癌11例，右側(cè)乳腺癌14例;年齡25 ～ 56歲;中位年齡42歲;Karnofsky功能狀態(tài)評分(Karnofsky Performance Status，KPS) &gt; 80分;均接受保乳手術(shù)，腋窩均行淋巴結(jié)清掃術(shù);病理證實為乳腺癌，且手術(shù)切緣陰性;按AJCC2007臨床分期標(biāo)準(zhǔn)，術(shù)后病理分期為pT1-2N0M0，Ⅰ期1

10、2例，Ⅱ期13例;術(shù)后上肢鍛煉充分，滿足治療體位。</p><p>　　1.2 體位固定和CT掃描</p><p>　　患者取仰臥及患側(cè)上肢上舉外展的治療體位，采用Sinmed Pasteurstraet 6乳腺癌照射體位固定架固定，使用Siemens Somaton Plus 4螺旋CT在患者平靜呼吸狀態(tài)下進(jìn)行掃描，并選取一個基準(zhǔn)層面，在患者身上放置金屬標(biāo)記點作為CT定位的激光參考點;掃

11、描層距為0.5 cm，掃描范圍包括頸、胸、上腹部，以完整包括全部鄰近正常組織器官如肺、心臟、肝臟、雙側(cè)乳腺、甲狀腺等。將CT模擬定位圖像資料通過局域網(wǎng)傳入Pinnacle7.4f?誖三維計劃系統(tǒng)工作站。</p><p>　　1.3 靶區(qū)、危及器官的勾畫</p><p>　　應(yīng)用Pinnacle7.4f?誖三維計劃系統(tǒng)，在每層CT圖象上勾畫出甲狀腺、心臟、對側(cè)乳腺、雙側(cè)肺組織、脊髓、肝臟等正

12、常組織，同時假定心臟左前1/4淺表1 cm的體積為冠狀動脈區(qū);根據(jù)ICRU50和ICRU62報告，在CT 窗寬500、窗位0下勾畫出全乳腺臨床靶區(qū)(clinical target volume，CTV)，其范圍定義為整個患側(cè)乳腺組織、胸肌間淋巴結(jié)和乳房下的胸壁淋巴引流區(qū)，前界取皮膚表面下0.5 cm;計劃靶區(qū)(planning target volume，PTV)在CTV的基礎(chǔ)上內(nèi)界及外界各擴(kuò)大0.8 cm，前界仍在皮膚表面下0.5 c

13、m，上下界各擴(kuò)1.2 cm，后界擴(kuò)0.5 cm，但不包括肺組織。</p><p>　　1.4 放射治療設(shè)計</p><p>　　在專業(yè)物理人員配合下，應(yīng)用Pinnacle7.4f三維計劃系統(tǒng)，采用6 ～ 8 MV的光子線進(jìn)行計劃設(shè)計，處方劑量為50 Gy，分25次照射，每次2 Gy。CRT計劃：采用傳統(tǒng)切線野對穿加楔形濾過板的等中心技術(shù)進(jìn)行了全乳腺照射。其中前界在乳腺皮膚表面外再露空1.5

14、 ～ 2 cm，添加楔形濾過板修飾照射野，使靶區(qū)劑量分布盡量均勻。FIF-IMRT計劃：以PTV為靶區(qū)，以常規(guī)切線野方向作為主野入射方向，將常規(guī)切線野去除楔形濾過板后作開野，按內(nèi)外切線野等劑量權(quán)重進(jìn)行計算。觀察高劑量區(qū)的分布和大小，根據(jù)高劑量區(qū)的分布以處方劑量3% ～ 4%作為一個等級。依次選擇不同水平的高劑量區(qū)在內(nèi)外切線野方向上設(shè)置子野。使子野中相應(yīng)高劑量區(qū)域被多葉準(zhǔn)直器屏蔽，并進(jìn)行劑量優(yōu)化，同時篩除跳數(shù) &lt; 5 MU的

15、子野。</p><p><b>　　1.5 評估指標(biāo)</b></p><p>　　PTV：PTV最大劑量Dmax，最小劑量Dmin和平均劑量Dmean，PTV接受處方劑量95%、98%、100%、103%、105%等劑量線所包括的體積百分比(V95%、V98%、V100%、V103%、V105%);PTV劑量均勻指數(shù)(habituation index，HI)=D5/

16、D95(D5表示5%PTV接受最低劑量;D95表示95%PTV接受最低劑量。HI值越接近1表示靶區(qū)劑量均勻性越好);PTV適形指數(shù)(coverage index，CI) = Vt，ref/Vt × Vt，ref/Vref，(Vt為靶區(qū)體積，Vt，ref為參考等劑量線包繞的靶區(qū)體積，Vref為參考等劑量線所包繞的所有區(qū)域的體積。CI的范圍是0 ～ 1，值越大，適形度越好)。</p><p>　　正常組織和

17、器官：甲狀腺Dmean;脊髓Dmean;對側(cè)肺Dmean;對側(cè)乳腺Dmean;患側(cè)乳腺Dmean;患側(cè)肺分別接受≥20 Gy、≥5 Gy 照射體積百分比(V20、V5);肝Dmean、肝接受分別≥40 Gy、≥20 Gy、≥5 Gy照射體積百分比(V40、V20、V5);心臟Dmean、 V40、V20、V5;冠狀動脈Dmean、V40、V20、V5;機(jī)器跳數(shù)(MU)。</p><p><b>　　1.

18、6 統(tǒng)計方法</b></p><p>　　采用SPSS 16.0統(tǒng)計軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，計量資料以均數(shù) ± 標(biāo)準(zhǔn)差(x ± s)表示，采用配對資料t檢驗，以P &lt; 0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。</p><p><b>　　2 結(jié) 果</b></p><p>　　2.1 靶區(qū)劑量學(xué)比較</p>

19、;<p>　　FIF-IMRT與CRT計劃比較顯示：除了靶區(qū)Dmean及V100%無統(tǒng)計學(xué)差異(P≥0.05)外，F(xiàn)IF-IMRT計劃靶區(qū)的“熱點”及“冷點”較小，靶區(qū)劑量HI及CI較好(P &lt; 0.05，表1)。</p><p>　　2.2 危及器官劑量學(xué)比較</p><p>　　與CRT計劃相比較，F(xiàn)IF-IMRT計劃中甲狀腺、脊髓、對側(cè)乳腺和對側(cè)肺的平均劑

20、量相似(P &gt; 0.05);在左側(cè)乳腺癌患者中，F(xiàn)IF-IMRT計劃的肝臟、心臟、冠狀動脈和同側(cè)肺的平均劑量及心臟、同側(cè)肺和冠狀動脈的V40與CRT計劃相似(P &gt; 0.05)，但心臟、同側(cè)肺和冠狀動脈的V5較CRT計劃大(P &lt; 0.05);而在右側(cè)乳腺癌患者中，F(xiàn)IF-IMRT計劃的肝臟、心臟、同側(cè)肺和冠狀動脈的平均劑量及肝臟和同側(cè)肺的V40與CRT計劃相似(P &gt; 0.05)

21、，但肝臟和同側(cè)肺的V5較CRT計劃大(P &lt; 0.05，表2)。</p><p>　　2.3 機(jī)器跳數(shù)比較</p><p>　　FIF-IMRT計劃機(jī)器跳數(shù)較 CRT計劃少(221 ± 20) MU vs (388 ± 5) MU， t = -13.01， P &lt; 0.05)。</p><p><b>　　3

22、 討 論</b></p><p>　　由于早期乳腺癌保乳治療可獲得長期的局部控制率和較好的美容效果，并且具有較少的嚴(yán)重并發(fā)癥，使得保乳治療成為歐美等發(fā)達(dá)國家早期乳腺癌的標(biāo)準(zhǔn)治療模式[1-3]。但由于乳腺的形狀不規(guī)則，不同層面胸壁的彎曲度及乳腺厚度變化較大，使得全乳腺常規(guī)切線野照射的靶區(qū)劑量分布不均勻，乳腺上、下部及乳頭下區(qū)存在高劑量區(qū)，部分劑量甚至超過處方劑量的20%[4-5];有研究表明這種劑量的不

23、均勻性可引起乳腺皮膚及腺體的纖維化、淋巴水腫等損傷，并給患者心理帶來負(fù)面影響[4];此外全乳腺受照射后，美容滿意度隨著時間的推移而逐年下降，這些是乳腺癌患者保乳術(shù)后放棄放療的重要原因[6]。雖然有學(xué)者進(jìn)行保乳術(shù)后部分乳腺照射的研究，其結(jié)果令人振奮[7-8]，但存在著病例選擇嚴(yán)格，不能在所有保乳術(shù)后患者中開展，因此尚需尋找新技術(shù)來減少全乳腺放射治療所帶來的損傷。</p><p>　　調(diào)強(qiáng)放療因可對靶區(qū)內(nèi)各點的輸出劑

24、量按要求進(jìn)行調(diào)制，使靶區(qū)三維劑量分布更加適形，顯著改善靶區(qū)劑量均勻性，同時減少周圍器官的劑量，減少放射損傷，提高生存質(zhì)量[9]。因此，本研究采用FIF-IMRT技術(shù)對保乳術(shù)后全乳腺放射治療進(jìn)行劑量學(xué)研究，結(jié)果顯示FIF-IMRT可減少靶區(qū)的“熱點”及“冷點”，并顯著改善靶區(qū)劑量CI及HI，這與文獻(xiàn)報告基本一致[10]。因此，理論上可減少劑量分布不均勻性造成乳腺的放射損傷，獲得更好的美容效果。目前關(guān)于乳腺癌IMRT治療的報道主要還是停留在

25、劑量學(xué)方面，臨床研究較少，但其結(jié)果是令人鼓舞的，顯示出全乳IMRT照射可降低了皮膚反應(yīng)的嚴(yán)重程度[11]，但其長期美容效果尚有待于臨床進(jìn)一步隨訪。</p><p>　　在危及器官保護(hù)方面，甲狀腺、脊髓、對側(cè)肺、對側(cè)乳腺、左側(cè)乳腺癌患者的肝臟及右側(cè)乳腺癌患者的心臟和冠狀動脈由于其接受劑量為射線散射造成，故劑量很小，且FIF-IMRT計劃與CRT計劃的顯示兩者平均劑量相似。雖然FIF-IMRT計劃的左側(cè)乳腺患者的同側(cè)

26、肺、心臟、冠狀動脈的平均劑量及V40較CRT計劃小，而右側(cè)乳腺癌患者的同側(cè)肺、肝臟的平均劑量及同側(cè)肺和肝臟V40也較CRT計劃小，但差異無統(tǒng)計學(xué)意義，這主要是FIF-IMRT的設(shè)野是以常規(guī)切線野方向作為主野入射方向，僅采用子野改善靶區(qū)局部劑量均勻性，未能減少設(shè)野通路上的危及器官受照射的體積，這與曹鴻斌等[12]報道相似;然而左側(cè)乳腺癌患者FIF?鄄IMRT計劃的同側(cè)肺、心臟、冠狀動脈的V5較CRT計劃大，右側(cè)乳腺癌患者FIF-IMRT計

27、劃的同側(cè)肺和肝臟V5較CRT計劃大，這可能與FIF-IMRT子野較多，射線泄露增加有關(guān)。因此，F(xiàn)IF-IMRT技術(shù)并沒有明顯改善心臟、肺、肝臟等鄰近的危及器官的高劑量照射區(qū)，但增加了低劑量的照射體積，這是否會引起低劑量照射的“超敏反應(yīng)”或致癌效應(yīng)則有待臨床進(jìn)一步研究[13]。</p><p>　　本研究結(jié)果顯示FIF-IMRT計劃的機(jī)器跳數(shù)較 CRT計劃少，可減少治療時間，有利于降低機(jī)器的損耗。此外，由于CRT計

28、劃射野前界由靶區(qū)外放2 cm，以保證整個乳腺在照射范圍內(nèi);而FIF-IMRT雖然開野與CRT相似，但子野為MLC外放所得，故易受呼吸及擺位誤差等影響，因此，臨床上能否發(fā)揮其劑量學(xué)優(yōu)勢尚不確切;但如能配合呼吸門控技術(shù)或圖像引導(dǎo)放療等技術(shù)，可能會更有效發(fā)揮FIF-IMRT的技術(shù)優(yōu)勢[14-15]。</p><p><b>　　【參考文獻(xiàn)】</b></p><p>　　Cl

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