不同厚度补偿膜对乳腺癌放疗剂量的影响探讨

柴金旭 杨典华 李俊彪

乳腺癌是全球女性最常见的恶性肿瘤之一, 根据世界卫生组织的统计, 每年有约270 万例新发病例和68 万例死亡病例。放疗在乳腺癌的综合治疗中具有重要地位, 可以显著降低局部复发率和提高总生存率［1］。然而, 由于乳腺癌患者的胸壁表面形态不规则, 放疗剂量分布往往存在不均匀性, 导致靶区剂量不足或正常组织剂量过高, 影响放疗的效果和安全性。为了改善乳腺癌放疗剂量分布的均匀性, 补偿膜技术作为一种剂量调整手段在乳腺癌放疗中得到了广泛应用。补偿膜的作用是通过在胸壁表面加厚, 增加胸壁表面的电子密度, 从而增加胸壁表面的剂量, 并保护正常组织器官［2］。目前, 补偿膜技术主要有两种形式：虚拟补偿膜和实体补偿膜［3］。虚拟补偿膜是在放疗计划中, 在胸壁表面自动添加一层虚拟等效组织, 以模拟实体补偿膜的效果［4］。实体补偿膜是在放疗执行时, 在胸壁垫一层实体材料, 如硅胶、水袋等。虽然补偿膜技术已经被广泛应用于乳腺癌放疗中, 但是关于补偿膜的厚度对乳腺癌放疗剂量的影响尚不明确［5］。有些研究认为, 使用较厚的补偿膜可以更好地改善剂量分布的均匀性, 但也可能增加了放疗时间和成本［6］。有些研究认为［7,8］, 使用较薄的补偿膜可以节省放疗时间和成本, 但也可能降低了剂量分布的均匀性。因此, 本文通过对患者的临床资料进行分析, 将评估不同厚度补偿膜在乳腺癌放疗中对剂量分布的影响, 并评估其在临床实践中的应用价值, 研究结果将有助于进一步优化乳腺癌放疗计划, 提高治疗效果, 并为选择合适的补偿膜厚度提供科学依据。

1 资料与方法

1.1 一般资料 研究对象为2017 年5 月～2023 年5 月期间在本院接受乳腺癌放疗的40 例乳腺癌根治术后患者。纳入标准：①年龄在27～80 岁的女性患者；②诊断为原发性乳腺癌且病理类型为浸润性导管癌或浸润性小叶癌；③接受了乳腺癌根治术, 并且术后无局部复发或远处转移；④患者均接受乳腺癌根治术治疗, 包括改良根治性乳房切除术或根治性乳房切除术,并行同侧腋窝淋巴结清扫术。所有患者均接受了三维适形调强放疗技术, 放疗计划包括胸壁和锁骨上区的靶区。

1.2 方法 所有患者均采用三维适形调强放疗技术,放疗靶区为胸壁和锁骨上区。放疗采用瓦里安23EX加速器, 光子能量为6 MV。放疗计划设计使用Eclipse软件, 并利用多叶准直器(MLC)进行剂量调强［9］。在放疗计划中, 分别添加0.5 cm 厚和1.0 cm 厚度的等效组织补偿膜紧贴患者体表来补偿胸壁表面, 并重新进行相应的放疗剂量的调整。放疗剂量设定为靶区48.6 Gy/27 次, 5 次/周, 1.8 Gy/次。

1.3 观察指标 分析比较不同厚度补偿膜时乳腺癌放疗计划中靶区剂量分布［10,11］, 包括以下指标：①靶区覆盖率, 即剂量达到或超过规定剂量的靶区体积占总靶区体积的百分比；②靶区均匀性指数, 即靶区最大剂量与规定剂量的比值；③靶区最大剂量、最小剂量、平均剂量。此外, 还分析比较不同厚度补偿膜时乳腺癌放疗计划中加速器跳数。

1.4 统计学方法 研究采用SPSS25.0 软件进行数据分析, 数据以均数±标准差(±s)表示, 两组间的比较采用t 检验。P<0.05 表示差异有统计学意义。

2 结果

2.1 不同厚度补偿膜时乳腺癌放疗计划中靶区剂量分布比较 两种厚度补偿膜时乳腺癌放疗计划中的靶区覆盖率、靶区均匀性指数、靶区最大剂量、靶区最小剂量、靶区平均剂量等剂量参数均无显著差异(P>0.05)。见表1。

表1 不同厚度补偿膜时乳腺癌放疗计划中靶区剂量分布比较( ±s, n=40)

表1 不同厚度补偿膜时乳腺癌放疗计划中靶区剂量分布比较( ±s, n=40)

注：两种厚度补偿膜比较, P>0.05

剂量参数 0.5 cm 厚度补偿膜 1.0 cm 厚度补偿膜 t P靶区覆盖率(%) 95.32±1.54 95.28±1.62 0.113 0.910靶区均匀性指数 1.08±0.03 1.09±0.04 1.265 0.210靶区最大剂量(Gy) 52.14±2.26 51.37±1.73 1.711 0.091靶区最小剂量(Gy) 34.52±2.63 35.67±2.84 1.879 0.064靶区平均剂量(Gy) 50.24±1.11 50.22±1.14 0.079 0.937

2.2 不同厚度补偿膜时乳腺癌放疗计划中加速器跳数比较 0.5 cm 厚度补偿膜时加速器跳数为(113.64±11.73)次, 1.0 cm 厚度补偿膜时加速器跳数为(125.83±12.52)次, 两者比较存在差异(P<0.05)。见表2。

表2 不同厚度补偿膜时乳腺癌放疗计划中加速器跳数比较( ±s, 次, n=40)

表2 不同厚度补偿膜时乳腺癌放疗计划中加速器跳数比较( ±s, 次, n=40)

注：与0.5 cm 补偿膜比较, aP<0.05

补偿膜厚度 加速器跳数0.5 cm 113.64±11.73 1.0 cm 125.83±12.52a t 4.494 P 0.000

3 讨论

本文旨在探讨不同厚度补偿膜对乳腺癌放疗剂量的影响, 并对乳腺癌放疗计划中的剂量分布和加速器跳数进行比较。在临床实践中, 选择适当的补偿膜厚度是一个需要综合考虑多个因素的决策［12］。一方面,较厚的补偿膜可以改善剂量分布的均匀性, 减少热点区域的出现, 有助于提高放疗的治疗效果［13］。另一方面, 较厚的补偿膜可能导致加速器跳数的增加, 进而增加了放疗时间和成本［14］。因此, 在制定放疗计划时,应综合考虑患者的具体情况和放疗资源的可用性。除了补偿膜厚度, 还有其他因素可能对乳腺癌放疗剂量分布产生影响［15］。例如, 放疗技术、设备、软件的不同可能导致剂量分布的差异［16］。此外, 患者的解剖结构和个体差异也可能影响剂量分布的均匀性和器官的受损程度［17］。因此, 建议在临床实践中, 根据患者的具体情况和放疗资源的可用性, 综合考虑多个因素, 制定个体化的放疗计划。

结果显示, 在乳腺癌放疗计划中, 两种厚度补偿膜对靶区剂量分布的影响无明显差异, 但是使用1.0 cm厚度补偿膜时, 加速器跳数存在些许增加, 可能导致放疗时间和成本增加。此外, 两种厚度补偿膜对正常组织器官的剂量影响也没有显著差异。与一些文献报道一致, 结果支持了使用较厚的补偿膜可以改善剂量分布的均匀性的观点。有研究发现［17］, 使用1.0 cm 厚度补偿膜时, 乳腺癌放疗计划的靶区覆盖率、均匀性指数等剂量参数均无显著差异, 但加速器跳数存在些许增加。这可能是由于较厚的补偿膜能够更好地平衡剂量分布, 提高剂量均匀性, 减少热点区域的出现。然而,这也增加了放疗时间和成本, 这是需要考虑的重要因素。然而, 在乳腺癌放疗计划中, 使用1.0 cm 厚度补偿膜时, 靶区覆盖率、均匀性指数和整体指数等剂量参数均优于使用0.5 cm 厚度补偿膜时［18］。这种差异可能源于研究设计、放疗技术、设备(照射野角度和布野方式)、软件、患者特征等多种因素的影响。因此,需要更多的研究来进一步验证和解释这些不一致的结果。

本文存在一些限制。首先, 本文是一项理论性分析研究, 数据来源于单个医疗机构的临床资料, 可能存在选择偏倚和信息偏差。其次, 样本量相对较小, 可能限制了对某些差异的检测能力。此外, 本文仅考虑了补偿膜厚度对剂量分布和加速器跳数的影响, 而没有涉及其他因素的综合分析。在未来的研究中, 建议增加样本量、引入多中心的研究设计, 以更好地评估不同厚度补偿膜对乳腺癌放疗剂量的影响, 并进一步研究其他因素对剂量分布的影响。此外, 可以考虑使用更先进的放疗技术和设备, 结合个体化的解剖模型和计算方法, 进一步优化放疗计划, 提高治疗效果和减少不良反应的发生。

综上所述, 在乳腺癌放疗计划中, 不同厚度补偿膜对靶区剂量分布没有显著影响, 但使用较厚的补偿膜可能增加加速器跳数, 导致增加的放疗时间和成本。因此, 在制定放疗计划时, 应综合考虑患者情况和资源可用性, 选择合适的补偿膜厚度, 以达到最佳的放疗效果。未来的研究应进一步探索其他因素对剂量分布的影响, 并优化放疗技术和设备, 提高治疗效果和减少不良反应的发生。