王 寧,徐 航,蘇洪新,祁 寧,張珠祥,冉俊濤
(蘭州大學(xué)第一醫(yī)院放療科,甘肅蘭州 730000)
乳腺癌是最常見的女性惡性腫瘤,雖然我國的醫(yī)療技術(shù)和質(zhì)量在不斷提高,但是乳腺癌的發(fā)病率仍在不斷上升。有研究結(jié)果顯示乳腺癌的術(shù)后放療可有效的改善局控率和長期生存率[1-2]。調(diào)強(qiáng)放射治療已成為乳腺癌放射治療的主要技術(shù)[3],胸壁是乳腺癌局部區(qū)域復(fù)發(fā)的最常見部位,術(shù)后放療顯著降低鎖骨上下區(qū)淋巴結(jié)和胸壁復(fù)發(fā)率,并延長生存期。如何進(jìn)一步減少患者正常組織不良反應(yīng)、提高生活質(zhì)量成為研究關(guān)注點(diǎn)。調(diào)強(qiáng)放療技術(shù)在鉛門和多葉準(zhǔn)直器的配合調(diào)節(jié)下獲得滿足臨床標(biāo)準(zhǔn)的劑量分布,但由于乳腺位置和解剖結(jié)構(gòu)特殊,在放療計(jì)劃設(shè)計(jì)過程中相較于其他腫瘤較難獲得最佳劑量分布。本研究從靶區(qū)劑量分布、劑量分布適形度和均勻性及心臟、肺、對(duì)側(cè)乳腺受量等方面,比較乳腺癌患者改良根治術(shù)術(shù)后IMRT大分割放療計(jì)劃設(shè)計(jì)中,部分鉛門固定動(dòng)態(tài)調(diào)強(qiáng)和鉛門完全跟隨動(dòng)態(tài)調(diào)強(qiáng)和鉛門完全跟隨靜態(tài)調(diào)強(qiáng)三種計(jì)劃設(shè)計(jì)方案的劑量學(xué)差異,為臨床選擇治療方案提供依據(jù)。
選擇我科2019年1至8月收治的22例乳腺癌改良根治術(shù)后患者,均為女性,中位年齡49歲(30~62歲),其中左側(cè)11例,右側(cè)11例。
采用乳腺托架定位,固定患者于舒適的體位上,經(jīng)過適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)使胸廓與模擬定位機(jī)床面平行,并使患側(cè)上臂充分上舉,記錄乳腺托架參數(shù),然后在患者體表確定激光定位點(diǎn)。使用無偽影定位標(biāo)記在體中線、腋中線、第一肋下緣、患側(cè)胸壁平對(duì)側(cè)乳腺褶皺下1 cm 處、手術(shù)瘢痕及引流口標(biāo)記。定位CT 掃描范圍從舌骨至膈下5 cm,層厚5 mm,然后通過網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)將CT圖像傳至Eclipse計(jì)劃系統(tǒng)工作站。
照射范圍包括鎖骨上下區(qū)及胸壁,不照射內(nèi)乳區(qū)。臨床靶區(qū)(clinical target volume,CTV)勾畫參考RTOG 乳腺癌根治術(shù)后靶區(qū)勾畫建議,其中胸壁CTV包括了胸壁皮膚及胸大、小肌,并包括所有的引流口及術(shù)后瘢痕。前8 次照射,計(jì)劃靶區(qū)(planning target volume,PTV)在CTV基礎(chǔ)上外擴(kuò)0.5 cm后將前界定義在皮膚表面,后7 次照射PTV 在CTV 基礎(chǔ)上外擴(kuò)0.5 cm 后將前界定義在皮下0.4 cm 處。同時(shí)定義心臟(包括左右心室,心房)、同側(cè)與對(duì)側(cè)肺、對(duì)側(cè)乳腺以及脊髓為危及器官。
22 例患者靶區(qū)處方劑量均為40.05 Gy/ 15 次,單次劑量2.67 Gy。采用Eclipse 治療計(jì)劃系統(tǒng)(Vari?an,13.6)分別設(shè)計(jì)部分鉛門固定動(dòng)態(tài)調(diào)強(qiáng)和動(dòng)態(tài)鉛門完全動(dòng)態(tài)調(diào)強(qiáng)以及動(dòng)態(tài)鉛門跟隨靜態(tài)調(diào)強(qiáng)技術(shù)3套IMRT 計(jì)劃,計(jì)劃設(shè)計(jì)主要以切線野為主,所有計(jì)劃總射野數(shù)為7 野。前半程8 次在胸壁區(qū)加5 mm 厚的bolus,靶區(qū)內(nèi)收皮膚以內(nèi);后半程7次不加bolus,靶區(qū)內(nèi)收皮膚下0.4 cm,分別進(jìn)行計(jì)劃設(shè)計(jì)(照射野皮膚處增加適當(dāng)厚度的組織等效膜,可降低肺前緣的受照量提高皮膚及皮下組織的受照劑量)。兩套計(jì)劃均以100%處方劑量包括95%的PTV體積進(jìn)行劑量歸一,靶區(qū)體積PTV 和保護(hù)器官劑量在要求的劑量范圍以內(nèi)。
通過治療計(jì)劃的劑量體積直方圖(dose-volime histogram,DVH)和機(jī)器跳數(shù)等參數(shù)行比較。靶區(qū)的評(píng)價(jià)參數(shù)包括D98、D50、D2、機(jī)器跳數(shù)(machine unit,MU)以及HI、CI。其中HI=(D2-D98)/D50,HI 值越大(即越遠(yuǎn)離1)說明該計(jì)劃的劑量分布均勻性越差。CI=(TVRI/VT)*(TVRI/VRI),TVRI 為參考等劑量曲線所包繞的靶區(qū),VT 為靶體積,VRI 為參考等劑量面包繞的靶區(qū)。CI 的取值在0~1,CI 值越靠近1,則表示靶區(qū)的適形度更理想。主要危及器官評(píng)價(jià)參數(shù):患側(cè)肺V20、V5,健側(cè)乳腺的Dmean和Dmax,心臟的Dmean、V30和V40,以及脊髓的Dmax。因本中心對(duì)于改良根治術(shù)后乳腺癌患者行大分割放療分兩個(gè)半程進(jìn)行,為保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性,在靶區(qū)劑量學(xué)參數(shù)的比較中,對(duì)前后半程計(jì)劃分別進(jìn)行相關(guān)參數(shù)的比較(前半程加標(biāo)注-1,后半程加標(biāo)注-2),對(duì)于危及器官則通過合成計(jì)劃結(jié)果進(jìn)行參數(shù)分析。
用SPSS 23.0 對(duì)鉛門部分固定和動(dòng)態(tài)鉛門完全跟隨計(jì)劃結(jié)果進(jìn)行成對(duì)樣本t檢驗(yàn)進(jìn)行分析,數(shù)據(jù)結(jié)果以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差()表示,兩個(gè)樣本均數(shù)比較采用t檢驗(yàn),P <0.05表示差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
在靶區(qū)劑量滿足處方劑量要求的情況下,部分固定鉛門技術(shù)(JTT)動(dòng)態(tài)調(diào)強(qiáng),鉛門完全跟隨技術(shù)(SJT)動(dòng)態(tài)調(diào)強(qiáng)以及鉛門完全跟隨技術(shù)靜態(tài)調(diào)強(qiáng)分別獲得計(jì)劃P-fixed-D,P-unfixed-D 以及P-unfixed-S.三組計(jì)劃分別進(jìn)行配對(duì)比較(結(jié)果分別為表1,表2及表3),計(jì)劃靶區(qū)的評(píng)估參數(shù)D50、D98差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P >0.05)。
使用鉛門完全跟隨的動(dòng)靜態(tài)調(diào)強(qiáng)技術(shù)獲得靶區(qū)劑量體積結(jié)果:計(jì)劃P-unfixed-D與P-unfixed-S相比,計(jì)劃的適形指數(shù)(CI)提高,均勻性指數(shù)(HI)降低,計(jì)劃跳數(shù)MU增加,差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P <0.05);
使用部分鉛門固定和鉛門完全跟隨的動(dòng)態(tài)調(diào)強(qiáng)技術(shù)獲得靶區(qū)劑量體積結(jié)果:計(jì)劃P-fixed-D 和P-unfixed-D 相比,適形指數(shù)(CI)有所降低,計(jì)劃跳數(shù)增加,且差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;
使用部分鉛門固定的動(dòng)態(tài)調(diào)強(qiáng)技術(shù)和鉛門完全跟隨靜態(tài)調(diào)強(qiáng)技術(shù)獲得的靶區(qū)劑量體積結(jié)果:計(jì)劃P-fixed-D 與P-unfixed-S 相比,D2有所降低,均勻性指數(shù)(HI)降低,跳數(shù)有所增加,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P <0.05)。三組計(jì)劃統(tǒng)計(jì)學(xué)數(shù)據(jù)顯示,計(jì)劃組P-fixed-D,P-unfixed-D 以及P-unfixed-S 跳數(shù)總體呈降低趨勢,且計(jì)劃組P-fixed-D中計(jì)劃組均勻性好。
表1 鉛門完全跟隨動(dòng)態(tài)調(diào)強(qiáng)技術(shù)和鉛門完全跟隨靜態(tài)調(diào)強(qiáng)技術(shù)靶區(qū)劑量體積參數(shù)對(duì)比()
表1 鉛門完全跟隨動(dòng)態(tài)調(diào)強(qiáng)技術(shù)和鉛門完全跟隨靜態(tài)調(diào)強(qiáng)技術(shù)靶區(qū)劑量體積參數(shù)對(duì)比()
表2 鉛門部分固定動(dòng)態(tài)調(diào)強(qiáng)技術(shù)與鉛門完全跟隨動(dòng)態(tài)調(diào)強(qiáng)技術(shù)靶區(qū)劑量體積參數(shù)對(duì)比()
表2 鉛門部分固定動(dòng)態(tài)調(diào)強(qiáng)技術(shù)與鉛門完全跟隨動(dòng)態(tài)調(diào)強(qiáng)技術(shù)靶區(qū)劑量體積參數(shù)對(duì)比()
表3 鉛門部分固定動(dòng)態(tài)調(diào)強(qiáng)技術(shù)和鉛門完全跟隨靜態(tài)調(diào)強(qiáng)技術(shù)靶區(qū)劑量體積參數(shù)對(duì)比()
表3 鉛門部分固定動(dòng)態(tài)調(diào)強(qiáng)技術(shù)和鉛門完全跟隨靜態(tài)調(diào)強(qiáng)技術(shù)靶區(qū)劑量體積參數(shù)對(duì)比()
三組計(jì)劃分別進(jìn)行配對(duì)比較(結(jié)果分別為表4,表5及表6),危及器官的評(píng)估參數(shù)心臟V30、脊髓Dmax差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;使用鉛門完全跟隨的動(dòng)靜態(tài)調(diào)強(qiáng)技術(shù)獲得靶區(qū)危及器官評(píng)估參數(shù)結(jié)果:計(jì)劃P-un?fixed-D 與P-unfixed-S 相比,患側(cè)肺V5,V20,心臟的Dmean健側(cè)乳腺的Dmean都有所增加差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=-3.240~7.759,P <0.05)。使用部分鉛門固定和鉛門完全跟隨的動(dòng)態(tài)調(diào)強(qiáng)技術(shù)獲得的危及器官評(píng)估參數(shù)結(jié)果:計(jì)劃P-fixed-D和P-unfixed-D相比,患側(cè)肺V5,健側(cè)乳腺的Dmean、Dmax,心臟的Dmean降低,心臟V40有所增加,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=-7.206~4.354,P <0.05)。使用部分鉛門固定的動(dòng)態(tài)調(diào)強(qiáng)技術(shù)和鉛門完全跟隨靜態(tài)調(diào)強(qiáng)技術(shù)獲得危及器官評(píng)估參數(shù):計(jì)劃P-fixed-D 與P-unfixed-S相比,評(píng)估參數(shù)患側(cè)肺的V5、心臟的V40,乳腺的Dmax以及脊髓Dmax都有所降低,且差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
綜合三組比較數(shù)據(jù),計(jì)劃P-fixed-D相較于其他兩組,患側(cè)肺V5,心臟平均劑量Dmean,健側(cè)乳腺Dmean都有所降低,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
表4 鉛門完全跟隨動(dòng)態(tài)調(diào)強(qiáng)技術(shù)和鉛門完全跟隨靜態(tài)調(diào)強(qiáng)技術(shù)危及器官參數(shù)對(duì)比()
表4 鉛門完全跟隨動(dòng)態(tài)調(diào)強(qiáng)技術(shù)和鉛門完全跟隨靜態(tài)調(diào)強(qiáng)技術(shù)危及器官參數(shù)對(duì)比()
表5 鉛門部分固定動(dòng)態(tài)調(diào)強(qiáng)技術(shù)與鉛門完全跟隨動(dòng)態(tài)調(diào)強(qiáng)技術(shù)危及器官參數(shù)對(duì)比()
表5 鉛門部分固定動(dòng)態(tài)調(diào)強(qiáng)技術(shù)與鉛門完全跟隨動(dòng)態(tài)調(diào)強(qiáng)技術(shù)危及器官參數(shù)對(duì)比()
表6 鉛門部分固定動(dòng)態(tài)調(diào)強(qiáng)技術(shù)和鉛門完全跟隨靜態(tài)調(diào)強(qiáng)技術(shù)危及器官參數(shù)對(duì)比()
表6 鉛門部分固定動(dòng)態(tài)調(diào)強(qiáng)技術(shù)和鉛門完全跟隨靜態(tài)調(diào)強(qiáng)技術(shù)危及器官參數(shù)對(duì)比()
近年來,國內(nèi)外專家Ko 等[4-5]與王淑蓮等[6]對(duì)乳腺癌改良根治術(shù)后行大分割照射的研究顯示,近期療效及患者耐受性均良好,安全可行,且IMRT 用于乳腺癌改良根治術(shù)后放療,可有效地提高靶區(qū)的覆蓋率并且降低心臟和肺的受量[7],為乳腺癌改良根治術(shù)患者行大分割放療提供有力的證據(jù)。由于乳腺位置及其解剖結(jié)構(gòu)的特殊性,其計(jì)劃設(shè)計(jì)存在一定的挑戰(zhàn),在實(shí)際的計(jì)劃設(shè)計(jì)中需考慮靶區(qū)的適形度和均勻性、危及器官的保護(hù)主要的危及器官(organ at risk,OAR)為:左右肺,心臟,健側(cè)乳腺以及脊髓)[8]以及計(jì)劃執(zhí)行的重復(fù)準(zhǔn)確性。放射性肺炎和放射性心臟損傷是乳腺癌放療中重要的兩個(gè)并發(fā)癥[9],雙肺為并聯(lián)器官,需要關(guān)注其受照劑量和受照體積關(guān)系。乳腺癌治療效果好,絕大部分患者能長時(shí)間生存,低劑量輻射致癌作用越來越引起人們的重視,低劑量區(qū)體積的增加也逐漸引起關(guān)注[10-11],其中肺的V5(5 Gy照射區(qū)域體積)也是預(yù)估放射性肺炎的一個(gè)重要判斷標(biāo)準(zhǔn)[12-13]。對(duì)于左側(cè)乳腺癌的患者,心臟的受照劑量也是計(jì)劃選擇的重要衡量標(biāo)準(zhǔn),降低其平均受照劑量及減少最大劑量照射體積對(duì)晚期放射性心臟損傷具有積極影響[14-16]。
筆者研究過程中應(yīng)用部分鉛門固定(鉛門固定(fixed jaw)與鉛門跟隨(jaw tracking)相結(jié)合)動(dòng)態(tài)調(diào)強(qiáng)和鉛門完全跟隨動(dòng)態(tài)調(diào)強(qiáng)和鉛門完全跟隨靜態(tài)調(diào)強(qiáng)三種技術(shù)分別進(jìn)行計(jì)劃設(shè)計(jì)并進(jìn)行分組配對(duì)比較,其中部分鉛門固定技術(shù)動(dòng)態(tài)調(diào)強(qiáng)計(jì)劃布野為胸壁采用兩個(gè)切線固定野,鎖骨上區(qū)根據(jù)患者的具體鎖骨上靶區(qū)情況給予三個(gè)固定野,并對(duì)整體靶區(qū)給予兩個(gè)鉛門自動(dòng)跟隨野。三種技術(shù)獲得的治療計(jì)劃,其靶區(qū)和危及器官均能滿足臨床要求,在靶區(qū)的適形度和均勻性方面,計(jì)劃P-unfixed-D 較有優(yōu)勢,且與P-unfixed-S相比計(jì)劃的適形指數(shù)(CI)提高,均勻性指數(shù)(HI)降低,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。計(jì)劃跳數(shù)在計(jì)劃組P-fixed-D最高,在P-unfixed-S最低,且分組相比差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。部分鉛門固定動(dòng)態(tài)調(diào)強(qiáng)技術(shù)能夠更好的降低危及器官的受量,計(jì)劃P-fixed-D 相較于其他兩組,患側(cè)肺V5,心臟平均劑量Dmean,健側(cè)乳腺Dmean都有所降低,且差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。該研究結(jié)果與盧小開等[17]固定鉛門技術(shù)在左乳癌保乳術(shù)后放療計(jì)劃中的應(yīng)用研究結(jié)果相一致,固定鉛門技術(shù)減少了照射范圍,降低了肺和心臟等并聯(lián)器官的受累劑量。成樹林等[18]人將鉛門跟隨和靜態(tài)鉛門技術(shù)分別應(yīng)用于乳腺癌計(jì)劃設(shè)計(jì),研究結(jié)果表明,靜態(tài)鉛門技術(shù)的正常組織和危及器官的劑量比鉛門跟隨技術(shù)更高,究其原因其靜態(tài)鉛門技術(shù)基于大野固定鉛門,鉛門并沒有跟隨MLC一起運(yùn)動(dòng),從而導(dǎo)致多葉光柵(multileaf collimtor,MLC)漏射增加,增加相關(guān)危及器官的受量。本文涉及到的鉛門完全跟隨動(dòng)靜態(tài)調(diào)強(qiáng)技術(shù)獲得的計(jì)劃,動(dòng)態(tài)調(diào)強(qiáng)技術(shù)計(jì)劃的正常組織和危機(jī)器官較低,是因在靜動(dòng)態(tài)調(diào)強(qiáng)技術(shù)中,鉛門與MLC 均一起跟隨運(yùn)動(dòng)。結(jié)合研究結(jié)果,將固定鉛門技術(shù)與鉛門跟隨相結(jié)合的動(dòng)態(tài)調(diào)強(qiáng)技術(shù)可獲得較好的劑量學(xué)結(jié)果的實(shí)施計(jì)劃。
本研究為基于CT圖像的回顧性研究,放療方案已做絕對(duì)劑量和相對(duì)劑量驗(yàn)證和測試,確保該方案可以安全執(zhí)行。
本研究采用的固定鉛門與鉛門跟隨相結(jié)合動(dòng)態(tài)調(diào)強(qiáng)技術(shù)即部分固定野動(dòng)態(tài)調(diào)強(qiáng)技術(shù)的方式進(jìn)行計(jì)劃設(shè)計(jì),在確保靶區(qū)適形指數(shù)和均勻指數(shù)在可接受的范圍內(nèi)的同時(shí),降低了患側(cè)肺和心臟的低劑量照射體積,是一種較好的乳腺癌改良根治術(shù)后大分割放療的計(jì)劃設(shè)計(jì)方式。