邱凌云 宋濤 賈勇士
臨床實踐證明,早期乳腺癌采用保乳術后加放療的 治療模式能獲得與根治手術相同的治療效果,因此越來越多的患者選擇“手術+放療”治療模式。早期由于設備條件的限制,只能使用三維適形(3D-CRT)技術治療,隨著科技的進步,調(diào)強放療(IMRT)通過調(diào)節(jié)射線的強度實現(xiàn)處方劑量分布于更好的靶區(qū),成為保乳術后首選的放療方式[1-3]。近幾年,一種適形加調(diào)強,即混合調(diào)強(h-IMRT)技術被發(fā)明,但部分研究側(cè)重于單側(cè)乳腺癌放療的計劃比較[4]。本文比較雙側(cè)乳腺癌采用這3種放療技術在計劃物理劑量參數(shù)上的優(yōu)劣,以便選取最合適的放療計劃。
1.1 一般資料 選擇2013年6月至2015年6月在本院接受放射治療的T1/2N0M0保乳術后乳腺癌患者30例(左側(cè)15例,右側(cè)15例),年齡35~58歲,中位年齡45歲。所有患者均簽署知情同意書。入選標準:乳腺原發(fā)病變≤5cm;腋窩無腫大淋巴結(jié)或有小而活動淋巴結(jié);無遠處轉(zhuǎn)移;病理證實為乳腺癌。排除標準:既往有胸壁放療史、膠原性疾病、結(jié)締組織病者。
1.2 方法
1.2.1 靶區(qū)和危及器官勾畫 所有患者均在Ge大孔徑CT模擬機(Discovery CT590 RT)上定位獲取影像數(shù)據(jù),重建3mm層厚傳至治療計劃系統(tǒng)(TPS)。患者肺通氣功能基本正常,上臂外展上舉自如。主管醫(yī)生根據(jù)RTOG0319報告[5]勾畫出患側(cè)肺、健側(cè)肺、心臟、脊髓等危及器官,并界定臨床靶區(qū)(CTV),而后均勻外擴成計劃靶區(qū)(PTV),在靠近皮膚一側(cè)的前界取皮下5mm,另外勾畫出瘤床加量區(qū)(PGTV)。30例患者的PTV中體積最大為 940.6cm3,最小 340.6cm3。
1.2.2 計劃設計 保乳術后患者實際采用傳統(tǒng)調(diào)強技術治療,本文中3D-CRT和h-IMRT是患者完成治療后根據(jù)同樣的原始CT數(shù)據(jù)和勾畫的靶區(qū)重新制定的。治療計劃均在飛利浦Pinnacle3(Version 9.8)計劃系統(tǒng)上完成,在西門子ONCOR直線電子加速器(ONCOR Impression Plus)上完成驗證。每例設計3個調(diào)強計劃,分別命名為計劃3D-CRT、計劃IMRT和計劃h-IMRT。(1)3D-CRT:采用6個6MV的X線射野為主野,以等中心(SAD)方式照射。此技術基于野中野技術[6]。根據(jù)PTV外擴0.5cm形成的區(qū)域布置4個切線野,射野權(quán)重因子大致相同,處方劑量1為50Gy/25F。同時,為了進一步提高PGTV的劑量,在PGTV外擴0.5cm的區(qū)域設置兩個角度合適的切線野,射野權(quán)重因子大致相同,處方劑量2為10Gy/25F。(2)IMRT:采用圍繞PTV合適角度的六野切線逆向調(diào)強技術,射野權(quán)重,形狀和子野數(shù)目均為TPS自動優(yōu)化生成。限制條件為:①PGTV和PTV平均劑量,95%體積包繞的劑量;②心臟的體積劑量和平均劑量;③靶區(qū)的熱點冷點;④雙側(cè)肺的體積劑量和平均劑量。處方劑量是60Gy/30F(PGTV),其中要求95%體積的PTV劑量達到2Gy/F。(3)h-IMRT:結(jié)合前2種技術,混合調(diào)強技術使用12個合適角度的射野,3個處方。前兩個處方與適形類似,處方1和2分別為35Gy/25F和10Gy/25F。最后處方3采用與IMRT相同的調(diào)強參數(shù)優(yōu)化計算,處方是15Gy/25F。
1.2.3 計劃比較 根據(jù)國際輻射單位與測量委員會(ICRU)62號報告給出的建議[7],在3個計劃的PTV劑量均滿足臨床要求的前提下,比較:(1)PTV的平均劑量(Dmean)、95%劑量體積(V95%)、105%劑量體積(V105%);(2)PGTV 的 Dmean、V95%、V105%;(3) 患側(cè)肺 5Gy的體積(V5)、20Gy的體積(V20)、30Gy的體積(V30)和Dmean;(4)心臟V5和V30。同時,比較3個計劃的劑量體積直方圖(DVH)和等劑量分布曲線。
1.3 統(tǒng)計學處理 采用SPSS 16.0統(tǒng)計軟件,計量資料以表示,采用One-way ANOVA分析3種技術的靶區(qū)、危及器官體積及受照射劑量參數(shù)。P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
2.1 左側(cè)乳腺癌患者的放療計劃劑量參數(shù) 見表1。
表1 左側(cè)乳腺癌患者的放療計劃劑量參數(shù)
由表1可見,15例左側(cè)乳腺癌患者中,PTV和PGTV 的 V95%(F=8.45、3.57)、Dmean(F=4.25),患側(cè)肺的 V5(F=5.54)、V20(F=2.68)、V30(F=9.65)、Dmean(F=3.68),心臟的 V30(F=7.68)、Dmean(F=3.53)以及機器跳數(shù)(F=7.53)在3個計劃中比較差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05或0.01);其中健側(cè)肺接受劑量較低,PTV的適形指數(shù)(CI)和劑量不均勻指數(shù)(HI)在3個計劃中差異均無統(tǒng)計學意義(F=12.1、4.43,均 P>0.05),故未納入統(tǒng)計。
2.2 右側(cè)乳腺癌患者的放療計劃劑量參數(shù) 見表2。
表2 右側(cè)乳腺癌患者的放療計劃劑量參數(shù)
由表2可見,15例右側(cè)乳腺癌患者中,PTV和PGTV 的 V95%(F=10.35)、Dmean(F=4.67),患側(cè)肺的V5(F=2.67)、V20(F=4.69)、V30(F=2.63)、Dmean(F=5.78),心臟的 V30(F=9.64)、Dmean(F=7.87)以及機器跳數(shù)(F=8.53)在3個計劃中差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05或0.01);其中健側(cè)肺接受劑量較低,心臟接受劑量低,PTV的CI和HI在3個計劃中差異均無統(tǒng)計學意義(F=15.1、2.53,均 P >0.05),故未納入統(tǒng)計。
2.3 等劑量分布曲線的比較 見插頁圖1。
由圖1可見,各個顏色的曲線內(nèi)部即為大于或等于此劑量的區(qū)域,IMRT計劃中的紫色1000cGy低劑量線包繞的正常組織最多,其次為h-IMRT。靶區(qū)PTV中的處方劑量5000cGy,更貼合靶區(qū)形狀。
2.4 靶區(qū)及危及器官DVH圖比較 見插頁圖2。
由圖2可見靶區(qū)和各個危及器官的劑量以及體積的對應關系,從曲線上讀取出一些感興趣的數(shù)值,例如Dmean、V5、V20、V30 等以供分析。
早期乳腺癌手術后進行放射治療的效果已經(jīng)得到普遍認可。但因全乳腺非規(guī)則外形的特點,較難得到一個完美的放療計劃。目前廣泛應用于乳腺癌放療的技術有:3D-CRT、IMRT等。3D-CRT雖然治療時間較短,但是對于正常器官的保護較差[3]。Florence大學附屬醫(yī)院和Rocky Mountain腫瘤中心分別將IMRT技術應用于乳腺癌保乳術后放療,與3D-CRT技術相比,可以很大程度上降低正常組織劑量和提高靶區(qū)適形度,急性和晚期肺及心臟等器官負反應的概率可能會降低,但缺點是技術較復雜,每個照射野所包含子野數(shù)較多,導致照射時間較長[8-9]。
本研究使用兩者結(jié)合的方式h-IMRT技術應用于乳腺癌治療,臨床靶區(qū)適形度更好,劑量分布更均勻,既保護了肺及心臟等正常組織,又降低了其急性及晚期放射性毒性。本文結(jié)果顯示,左側(cè)乳腺癌患者采用h-IMRT 技術,PTV 的 Dmean最高(F=11.3,P<0.05),V105%(%)最低(F=6.45,P<0.05)。正常組織受量:3DCRT技術中患側(cè)肺受到的平均劑量為3者最低(F=2.42,P<0.05),V20Gy(%)和 V30Gy(%)均是采用 h-IMRT 技術的計劃數(shù)值最優(yōu)(F=7.98、9.56,P<0.05)。對于心臟,3D-CRT 技術 V5Gy(%)最低(F=3.8,P<0.05),此外h-IMRT技術的V30Gy(%)優(yōu)于其他兩者(F=13.5,P<0.05)。3D-CRT在3種計劃的機器跳數(shù)上占據(jù)優(yōu)勢,另外2種計劃照射時間略長(F=10.89,P<0.05)。采用h-IMRT技術,靶區(qū)覆蓋程度最好,高量區(qū)體積最低。IMRT技術較差,但兩者均比3D-CRT技術好。對于瘤床區(qū)PGTV而言,IMRT技術獲得了最好的靶區(qū)劑量分布結(jié)果。
右側(cè)乳腺癌患者采用h-IMRT技術,PTV的Dmean最高(F=10.3,P<0.05),而采用 IMRT技術時V95%(%),V105%(%)最低(F=7.76、9.57,P<0.05)。正常組織受量:在3D-CRT技術中患側(cè)肺受到的平均劑量,V20Gy(%)和 V30Gy(%)均是采用 h-IMRT 技術的計劃數(shù)值最低(F=5.89、6.54,P<0.05),3D-CRT 在 3種計劃的機器跳數(shù)最低(F=12.34,P<0.05)。采用h-IMRT技術,靶區(qū)覆蓋程度最好,高量區(qū)體積最低,兩者均優(yōu)于3DCRT技術。對于瘤床區(qū)PGTV而言,h-IMRT技術獲得了最好的靶區(qū)劑量分布結(jié)果。
3個計劃的等劑量分布曲線均能較好地適形靶區(qū)的形狀。其中h-IMRT計劃最高劑量點為最低(6480cGy),低量區(qū)和3D-CRT相似,均比IMRT計劃更少。
無論對于左側(cè)還是右側(cè)乳腺癌患者,相比3D-CRT技術,IMRT和h-IMRT在保護危及器官能力上有顯著提高。同時,h-IMRT靶區(qū)覆蓋比IMRT略低,但是兩者都優(yōu)于3D-CRT。使用h-IMRT技術能獲得比3D-CRT和IMRT更好的劑量學結(jié)果,更適合早期保乳術后患者的放射治療。
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