不同布野方式对左侧乳腺癌胸锁联合放疗计划的影响

周云泷，胡高武*，邓海军，杨 涛，李会超

（1.江油市第二人民医院放疗科，四川江油621702；2.四川绵阳四〇四医院，四川绵阳621000；3.黄石市肿瘤医院放疗科，湖北黄石435001）

0 引言

乳腺癌发病率是女性恶性肿瘤的第一位，目前临床主要采取多学科综合治疗[1-3]。而放疗是一种局部治疗方法，其作用主要是消灭可能残留的亚临床病灶，降低其复发的概率。临床研究发现[4-6]，对于伴随锁骨上淋巴区域转移的病灶，运用混合调强技术[即调强放疗（intensity modulated radiation therapy，IMRT）+电子线]虽在靶区剂量分布上表现尤佳，但是对危及器官的限量却是最差，且治疗时间最长、操作复杂，最重要的是一些医院的直线加速器可能并没有电子线；而马长春等[7]研究比较三维适形放疗（threedimensional conformal radiotherapy，3DCRT）、IMRT 和容积弧形动态调强放疗（volumetric modulated arc therapy，VMAT）3 种放疗技术在治疗左侧乳腺癌的优劣势，发现IMRT 计划在剂量学上优于3DCRT 和VMAT计划。因此，很有必要对IMRT 技术进行更加精细化的研究。本次研究纳入我院30 例左侧乳腺癌根治术患者为研究对象，每位患者均用4 种不同的布野方式来设计放疗计划，对这4 种放疗计划进行剂量学比较，探讨最优方案，为制订左侧乳腺癌胸锁联合放疗计划提供参考。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选择2015 年1 月至2019 年6 月间左侧局部晚期乳腺癌改良根治术后放疗患者30 例，均获患者本人或家属的知情同意书。纳入标准：（1）经病理检查确诊为乳腺癌；（2）左侧乳腺患病且已做改良根治术；（3）需要对锁骨上区域进行预防性照射。排除标准：（1）除患有乳腺癌外还患有其他癌症；（2）有放疗禁忌证。本次研究的患者均为女性，年龄38～76 岁，平均（47.62±7.65）岁；临床分期均为Ⅲ期。

1.2 CT 扫描

所有患者均采用仰卧位，双手臂交叉放于额前，为了改善胸壁剂量覆盖和剂量计算，在左侧胸壁表面添加5 mm 厚的等效组织补偿物，然后用热塑体膜固定。CT 扫描范围为环甲膜水平至乳腺下缘皱褶以下5 cm，扫描层厚选择5 mm，重建层厚为3 mm。所有图像传至CMS XIO 计划系统（版本4.62）。

1.3 靶区及正常组织的勾画

根据ICRU 62 号和83 号报告原则[8]，由临床医生在Focal 上勾画肿瘤靶区：（1）锁骨上靶区。上界：环甲切迹；下界：锁骨头下缘1 cm（相当于第一肋间水平）；内界：体中线；外界：与肱骨头相切。（2）胸壁靶区。上界：距乳房组织最上缘约2 cm（如果有锁骨上野，则需与之衔接）；下界：乳房皱褶下1～2 cm；内界：胸骨旁；外界：腋中线。勾画临床肿瘤靶区（clinical tumor volume，CTV）和心脏、左侧肺、左侧肱骨头、脊髓等危及器官（organs at risk，OAR）。所有靶区均由同一位医生勾画，再由科室主任确认。计划靶区（planning target volume，PTV）由CTV 外放得到，各个方向均外放1 cm，但沿肺方向只外放0.5 cm，皮肤方向不外放。本次研究照射范围为整个胸壁的乳腺组织和锁骨上淋巴转移区域。

1.4 放疗计划设计

使用CMSXIO 治疗计划系统（版本4.62）进行计划设计，所有计划均采用静态调强（Step&Shoot）方式进行优化，均用医科达Precise 加速器6 MV 的X射线进行治疗。每一位患者设计4 个共面的IMRT计划，所有计划的射野等中心点均为PTV（胸壁靶区+锁骨上靶区）的几何中心、射野均外扩1 cm、调节准直器角度使多叶准直器（multi-leaf collimator，MLC）尽量与靶区长轴垂直、患者胸壁表面均采用1 cm 厚的组织等效填充物。具体计划设计如下：

（1）5F-IMRT 计划：采用“4+1 模式”，即300、310、120、130°的4 野胸壁切线野，外加一个0°的锁骨上野。

（2）7AF-IMRT 计划：采用“6+1 模式”，即300、310、320、110、120、130°的6 野胸壁切线野，外加一个0°的锁骨上野。

（3）7BF-IMRT 计划：采用“4+3 模式”，即300、310、120、130°的4 野胸壁切线野，外加330、40、140°的锁骨上野。

（4）9F-IMRT 计划：采用“6+3 模式”，即300、310、320、110、120、130°的6 野胸壁切线野，外加330、40、140°的锁骨上野。

PTV 处方剂量为50 cGy，200 cGy/次，5 次/周。所有计划在90%的PTV 达到处方剂量的前提下比较正常组织的受照剂量。OAR 的临床限定剂量[9]为：（1）左肺（L-lung）：V5＜60%、V20＜30%、V30＜20%、Dmean＜1 500 cGy（V5、V20、V30分别为5、20、30 Gy 等剂量曲线覆盖体积百分比，Dmean为平均剂量）；（2）心脏（Heart）：Dmean＜1 000 cGy、V30＜15%；（3）脊髓（Cord）：Dmax＜3 500 cGy；（4）左侧肱骨头（L-H）：Dmax＜5 000 cGy（Dmax为最大剂量）。此外，还评估了各种计划的机器跳数（monitor unit，MU）。

1.5 计划的分析与评估

采用剂量体积直方图（dose volume histogram，DVH）评价靶区剂量分布和OAR 的受照剂量。具体参数包括靶区Dmax、Dmean、适形度指数（conformity index，CI）及均匀性指数（homogeneity index，HI）。HI、CI 计算公式如下：

其中，D2%、D98%、D50%分别为靶区PTV 的2%、98%和50%体积所接受照射剂量，HI 的值越接近0，表明PTV 的剂量分布越均匀；Vp为靶区内处方剂量所覆盖的体积，Vm为靶区PTV 体积，Vn为皮肤轮廓内处方剂量所覆盖的总体积，CI 值越接近1，表明PTV的剂量适形性越好。

1.6 统计学方法

采用SPSS 19.0 软件进行数据处理，把7AFIMRT 计划相对于另外3 种计划的各项剂量学参数进行配对样本t检验，所有结果均以均值±标准差（±s）表示，P＜0.05 认为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 靶区剂量覆盖

7AF-IMRT 较9F-IMRT 在Dmax、Dmean、D2%、D50%、HI 上均有较好的剂量学优势（P＜0.05）；7AF-IMRT与5F-IMRT 和7BF-IMRT 有着相似的剂量热点区域（Dmax：P=0.13，P=0.06）、剂量均匀性（HI：P=0.06，P=0.58）和适形度指数（CI：P=0.08，P=0.90）。4 种技术中7AF-IMRT 的MU（861.09±113.43）较5F-IMRT 的MU（971.70±168.88）有较好的优势（P＜0.05）。详见表1。

表1 4 种放疗计划的靶区指标对比

2.2 其他重要器官的受量

7AF-IMRT 较5F-IMRT 在左肺的V20[（24.47±1.95）%和（26.09±2.41）%，P=0.00]、V30[（16.49±1.44）%和（17.65±1.77），P=0.00]和Dmean[（1 368.55±98.56）和（1 417.35±107.59）cGy，P=0.00]均有较好的剂量学优势（P＜0.05）；7AF-IMRT 较7BF-IMRT 在心脏的Dmean[（783.25±181.34）和（882.90±152.80）cGy，P=0.00]也有较好的剂量学优势。4 种放疗计划在左侧肱骨头和脊髓的保护中并没有显著性差异（P＞0.05）。详见表2。

表2 4 种放疗计划的危及器官指标对比

3 讨论

由于局部晚期乳腺癌的改良根治术仍较为普遍，术后对胸壁及区域淋巴结区的放疗仍是主要的辅助治疗手段[10]。所以在本研究中，针对有锁骨上转移的淋巴结区的患者，每人设计4 种不同放疗计划。我们发现，7AF-IMRT 较9F-IMRT 在高剂量热点和靶区均匀性上具有明显的剂量学优势；且7AFIMRT 对左肺和心脏的保护也要明显优于5F-IMRT、7BF-IMRT 和9F-IMRT。但7AF-IMRT 技术的剂量学优势能否为患者带来更多的临床效应有待进一步验证。

当前对乳腺癌胸壁靶区的放疗主要以切线野为主，这主要是考虑在满足靶区剂量的同时能够使肺、心脏等危及器官的放射受量降至最低[11-12]。Corradini等[13]研究发现，由于心脏更靠近左侧乳腺，所以左侧乳腺癌在放疗时心脏会受到比右侧更高的剂量，导致左侧乳腺癌放疗后发生放射性心脏损伤的概率也高于右侧。Darby 等[14]研究表明，心脏受到射线照射后缺血性心脏事件会显著增加，且冠状动脉事件发生率随心脏平均剂量呈线性增加，每1 Gy 增加7.4%。张怀文等[15]研究发现，7 射野的半球形布野比6 射野的切线野布野导致的危及器官受照量大，这可能是由于半球形布野方式使得患侧肺、心脏等重要器官暴露在射野路径上。本研究的4 种IMRT 计划均以切线野作为基本布野方式，心脏的Dmean也均小于1 000 cGy，满足临床规定的剂量限值，但7BF-IMRT 和9F-IMRT 计划对心脏的保护明显劣于7AF-IMRT 和5F-IMRT（P<0.05），分析这是由于7BF-IMRT 和9F-IMRT 都有330、40、140°这3 个角度的射野，这3 个角度的射野是为了锁骨上靶区有更好的适形度，然而它们却并非胸壁靶区切线野且都有部分路径穿过心脏（心脏紧邻胸壁靶区），虽然我们在优化条件里对其严格限制，但还是会导致心脏Dmean增加，这与其他学者研究[11-14]结论一致。

放射性肺炎是肺部恶性肿瘤经放疗后的主要并发症，其影响因子众多，主要包括放疗、化疗以及患者自身的肺组织功能等。放射性肺炎的发生率在单纯的胸壁切线野治疗患者中为0.5%，然而在同时接受锁骨上或锁骨上及腋淋巴结区放疗的患者中则为3%[16]。聂青等[17]回顾性分析显示，照射剂量和照射面积是产生放射性肺损伤的最主要因素，照射剂量越大、照射野面积越大，急性放射性肺炎的发生率也越高。因此，对肺组织的照射剂量应是越低越好，本研究中4 种计划的左肺的V5、V20、V30和Dmean都满足临床要求。本研究中5F-IMRT 射野数量较少，因此对比另外3 种计划，其左肺的低剂量区V5显著减少，而高剂量区V20、V30和平均值Dmean则显著增加，说明经过左肺照射野的增加，会使左肺的低剂量区增加，而高剂量区域则会有更多的优化空间。

综上所述，与7AF-IMRT 相比，5F-IMRT 的MU较高且左肺的V20、V30和Dmean稍高，9F-IMRT 有着较高的靶区剂量热点，7BF-IMRT 心脏的Dmean也稍高。综合分析，7AF-IMRT 计划能够在靶区剂量分布和危及器官保护上有着更优的“平衡”，可为制订左侧乳腺癌胸锁联合放疗计划提供一定的参考。