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对比分析乳腺癌保乳术后常规放疗(2D-RT)、三维适形(3D-CRT)放疗、直接子野优化调强适形(DMPO-IMRT)放疗靶区剂量分布及危及器官受照体积的效果差异

梁文龙



[摘要] 目的 分析对比乳腺癌保乳术后常规放疗(2D-RT)、三维适形(3D-CRT)放疗、直接子野优化调强适形(DMPO-IMRT)放疗靶区剂量分布及危及器官受照体积的效果差异。方法 便利选取2017年11月—2019年5月于该院进行乳腺癌保乳术的患者33例,所有患者均需设计2D-RT、3D-CRT、DMPO-IMRT3种照射技术治疗方案,95%靶区体积符合所有治疗方案处方剂量(50 Gy/2 Gy/25次),对比3种方案靶区受量、相关正常器官受量差异、剂量分布。 结果 DMPO-IMRT适形度指数(CI)(0.72±0.06)明显高于2D-RT(0.60±0.06)、3D-CRT(0.64±0.07),DMPO-IMRT的均匀性指数(HI)(1.11±0.03)明显低于2D-RT(1.15±0.04),差异有统计学意义(P<0.05),3D-CRT的CI略高于2D-RT,DMPO-IMRT的HI略低于3D-CRT,3D-CRT的HI低于2D-RT,但组间差异无统计学意义(P>0.05),3D-CRT各剂量区的患侧肺、对侧乳腺、心脏受照体积小于2D-RT,DMPO-IMRT患侧肺V30、V20受照体积小于2D-RT,患侧肺V10、V5、对侧乳腺、心脏大于2D-RT,而DMPO-IMRT患侧肺V30小于3D-CRT,患侧肺V20、V10、V5、对侧乳腺、心脏大于3D-CRT。结论 乳腺癌保乳术后进行3D-CRT、DMPO-IMRT,能明显改善靶区适形度与均匀性,且3D-CRT可缩小各剂量区危及器官受照体积,DMPO-IMRT可缩小高剂量患侧肺受照体积,同时可增大低剂量患侧肺以及对侧乳腺、心脏受照体积。

[关键词] 乳腺癌保乳术;常规放疗(2D-RT);三维适形(3D-CRT)放疗;直接子野优化调强适形(DMPO-IMRT)放疗;靶区剂量分布;危及器官受照体积

[中图分类号] R4          [文献标识码] A          [文章編号] 1674-0742(2020)09(a)-0016-04

[Abstract] Objective To analyze and compare the dose distribution and risk of conventional radiotherapy (2D-RT), three-dimensional conformal (3D-CRT) radiotherapy, and direct subfield optimization intensity-modulated conformal (DMPO-IMRT) radiotherapy after breast-conserving breast cancer surgery and the effect of organ exposure volume is different. Methods Thirty-three patients who underwent breast-conserving surgery for breast cancer in our hospital from November 2017 to May 2019 were convenielnty selected. All patients were required to design three radiation technology treatment plans: 2D-RT, 3D-CRT, and DMPO-IMRT, 95% volume of the target area conforms to the prescribed doses of all treatment plans (50 Gy/2 Gy/25 times), and the target area receiving amount, the relevant normal organ receiving amount difference and the dose distribution of the three plans were compared. Results The conformity index (CI) of DMPO-IMRT (0.72±0.06) was significantly higher than that of 2D-RT (0.60±0.06), 3D-CRT (0.64±0.07), and the uniformity index (HI) of DMPO-IMRT (1.11±0.03) was significantly lower than 2D-RT (1.15±0.04) , the difference was statistically significant(P<0.05), the CI of 3D-CRT was slightly higher than that of 2D-RT, the HI of DMPO-IMRT was slightly lower than that of 3D-CRT, and the HI of 3D-CRT was lower than 2D-RT, but the difference between the groups was not statistically significant(P﹥0.05), the affected lung, contralateral breast, and heart in each dose area of 3D-CRT were less than 2D-RT, and the affected lung of DMPO-IMRT was V30, the irradiated volume of V20 was smaller than 2D-RT, the affected lung V10, V5, contralateral breast, and heart were larger than 2D-RT, while the affected lung V30 of DMPO-IMRT was smaller than 3D-CRT, and the affected lung V20, V10, V5, contralateral breast and heart were larger than 3D-CRT. Conclusion 3D-CRT and DMPO-IMRT after breast-conserving breast cancer can significantly improve the conformity and uniformity of the target area, and 3D-CRT can reduce the exposure volume of organs at risk in each dose area, and DMPO-IMRT can reduce the high dose irradiated volume of the affected lung can also increase the irradiated volume of the low-dose affected lung and the contralateral breast and heart.

[Key words] Breast conserving surgery for breast cancer; Conventional radiotherapy (2D-RT); Three-dimensional conformal (3D-CRT) radiotherapy; Direct subfield optimized intensity-modulated conformal (DMPO-IMRT) radiotherapy; Target dose distribution; Organs at risk Illuminated volume

乳腺癌保乳术后联合放射疗法是当前临床治疗早期乳腺癌常用的一种方法,经此方法治疗后,患者生存率与乳腺根治术无明显差异[1]。当前,临床常用的放疗技术包括常规放疗(2D-RT)、三维适形放疗(3D-CRT)、直接子野优化调强适形放疗(DMPO-IMRT)。2D-RT局部控制率较高,但临床应用有一定局限性;3D-CRT、DMPO-IMRT乳腺剂量可均匀分布,能减少乳腺周围正常组织受照剂量[2-4]。但不同放疗方案,其靶区剂量分布、危及器官受照体积存在一定的差异。便利选取该院2017年11月—2019年5月收治的33例乳腺癌保乳术后患者,分析对比其2D-RT、3D-CRT、DMPO-IMRT靶区剂量分布及危及器官受照体积的效果差异,现报道如下。

1  资料与方法

1.1  一般资料

便利选取于该院进行乳腺癌保乳术的患者33例,年龄最小29岁、年龄最大62岁;平均年龄(44.97±6.24)岁;病灶位置:左乳房17例、右乳房16例;均为女性。

1.2  纳入与排除標准

纳入标准[5]:语言沟通无障碍、听说读写等感官功能正常者;获得该院伦理委员会批准者;影像学检查、实验室检查、病理检查确诊为早期乳腺癌者;临床诊断均需进行保乳术者;患者与家属知晓手术、放疗等相关内容,自愿签署研究同意书;认知功能健全、意识清醒者;干预前未进行过系统放化疗者;无手术禁忌证、放疗药物过敏反应者。排除标准[6]:智力障碍或有精神病史者;处于哺乳期或妊娠期者;合并其他恶性肿瘤、严重感染、传染性疾病者;确诊为晚期乳腺癌者;病情与身体素质不适宜手术、放疗者;心肝脾肺肾胃等器官功能存在器质性病变者;内分泌功能紊乱、代谢异常者;神经系统、免疫系统、血液系统等功能异常者;病例资料信息缺失者;甲状腺功能障碍者。

1.3  方法

放疗前,协助患者仰卧在乳腺托架上,指导患侧乳腺上臂举过头顶,并固定在乳腺支架上,采用Philips公司产的85 cm大孔径CT模拟定位机螺旋扫描病灶处,由上界外扫描到锁骨上,再由下界外扫描到全肺。将CT扫描图像经网络传送至工作站,专业放疗医师阅片勾画出PTV(外放CTV得出,乳腺内侧向胸骨外放1 cm、乳腺外侧向腋窝外放1 cm、头脚方向外放1 cm,胸壁内侧向肺外放0.5 cm,皮肤不外放)、CTV(皮肤下0.5 cm乳腺腺体、腺体下胸壁)、左右肺、对侧乳腺、心脏。在工作站为每例患者制作2D-RT、3D-CRT、DMPO-IMRT3种照射技术放疗方案,处方剂量(95%的PTV最低剂量)设置为50 Gy,分割次数控制在25次,2D-RT、3D-CRT应用传统切线照射野方向、楔形板射野,即2D-RT选用矩形野并用X、Y准直器遮挡,3D-CRT选用多叶准直器适形,DMPO-IMRT射野与2D-RT、3D-CRT相同,但无需楔形板。3种放疗方案均采用医科达加速器、6MV X线。

1.4  观察指标

结合3种照射技术靶区剂量分布、适形度指数(CI)、均匀性指数(HI),分析靶区与相关正常组织剂量体积直方图(DVH)的差别,靶区指标包括CI、HI、平均剂量、最小剂量、最大剂量,正常组织指标包括特定剂量水平照射体积。CI=(Vt,ref/Vt)×(Vt,ref/Vref)[7],Vt,ref为参考等剂量线面围绕靶区体积,Vt为靶区体积,Vref为参考等剂量线面围绕区域体积,正常范围0~1,CI数值越高,适形度越好。HI=D5/D95[8],D5为5%PTV最低剂量,D95为95%PTV最低剂量,HI数值越低,越接近1,靶区剂量越均匀。

1.5  统计方法

采用SPSS 22.0统计学软件对数据进行分析,计量资料用(x±s)表示,进行 t 检验,P<0.05 为差异有统计学意义。

2  结果

2.1  3种放疗PTV靶区剂量分布对比

DMPO-IMRT的CI明显高于2D-RT、3D-CRT,差异有统计学意义(P<0.05),3D-CRT的CI略高于2D-RT,但两者比较差异无统计学意义(P>0.05)。DMPO-IMRT的HI明显低于2D-RT(P<0.05),而DMPO-IMRT的HI略低于3D-CRT,3D-CRT的HI略低于2D-RT,但组间差异无统计学意义(P>0.05)。见表1。

2.2  3种放疗危及器官受照体积对比

患侧肺:DMPO-IMRT、3D-CRT患侧肺V30明显小于2D-RTT,差异有统计学意义(P<0.05),DMPO-IMRT患侧肺V30略小于3D-CRT,但两者比较差异无统计学意义(P>0.05),DMPO-IMRT、3D-CRT、2D-RT患侧肺V20比较差异无统计学意义(P>0.05),DMPO-IMRT患侧肺V10明显大于3D-CRT,差异有统计学意义(P<0.05),DMPO-IMRT患侧肺V10略高于2D-RT,2D-RT患侧肺V10略高于3D-CRT,比较差异无统计学意义(P>0.05),DMPO-IMRT患侧肺V5明显大于3D-CRT、2D-RT,差异有统计学意义(P<0.05),3D-CRT患侧肺V5略小于2D-RT,但组间差异无统计学意义(P>0.05)。对侧乳腺:DMPO-IMRT对侧乳腺V3明显大于3D-CRT、2D-RT,差异有统计学意义(P<0.05),3D-CRT对侧乳腺V3略小于2D-RT,比较差异无统计学意义(P>0.05)。心脏:DMPO-IMRT心脏V5明显大于3D-CRT,差异有统计学意义(P<0.05),DMPO-IMRT心脏V5略大于CR,CR心脏V5略大于3D-CRT,组间比较差异无统计学意义(P>0.05)。见表2。

3  讨论

乳腺癌是临床常见的一种肿瘤疾病,发病早期多需要进行保乳术联合放疗,有效清除癌细胞,严格控制肿瘤发展,有助于提高患者生存率,且能保留乳房组织,保证乳房美观性,明显改善患侧上肢功能[9]。近几年,人们生活节奏不断加快,工作压力逐渐增加,生活作息日益不规律,饮食运动习惯变差,医疗筛查技术逐渐改进、更新,早期乳腺癌检出率出现逐年增长现象,行乳腺癌保乳术后联合放疗的病例数也随之增多[10],但不同放疗方案临床效果存在一定的差异。而常规放疗(2D-RT)、三维适形放疗(3D-CRT)、直接子野优化调强适形放疗(DMPO-IMRT)均是当前临床治疗肿瘤疾病常用的放疗方案[11],2D-RT是一種切线照射技术,其射野形状为长方形,相同靶区条件下,2D-RT患侧肺、心脏受照体积大于3D-CRT。而3D-CRT是一种切线加楔形板照射技术,具有操作简便、快速的特点,照射期间需采用多叶准直器遮挡,靶区适形度更好,患侧肺、心脏受照体积更小。DMPO-IMRT是一种低剂量照射技术,其操作更简便、靶区有更好的覆盖率,剂量能均匀分布,但患侧肺、对侧乳腺受照体积更大,这与照射技术野多导致漏射线增加有关,且放疗期间需精准摆放体位。

此结果表明,DMPO-IMRT的CI明显高于2D-RT、3D-CRT,DMPO-IMRT的HI明显低于2D-RT(P<0.05),3D-CRT的CI略高于2D-RT,DMPO-IMRT的均匀性指数(HI)略低于3D-CRT,3D-CRT的HI略低于2D-RT,但组间差异无统计学意义(P﹥0.05),3D-CRT各剂量区的患侧肺、对侧乳腺、心脏受照体积小于2D-RT,DMPO-IMRT患侧肺V30、V20受照体积小于2D-RT,患侧肺V10、V5、对侧乳腺、心脏大于2D-RT,而DMPO-IMRT患侧肺V30小于3D-CRT,患侧肺V20、V10、V5、对侧乳腺、心脏大于3D-CRT。由此可知,与2D-RT相比,DMPO-IMRT、3D-CRT靶区适形度与均匀性改善效果更好,患侧肺高剂量受照体积较小,且3D-CRT患侧肺、对侧乳腺、心脏的低剂量受照体积比DMPO-IMRT小,但覆盖率比DMPO-IMRT低。该次研究中3D-CRT、DMPO-IMRT靶区均匀性指数分别为(0.64±0.07)和(0.72±0.06),比较差异有统计学意义(P<0.05),3种放疗技术中其中两种(3D-CRT、DMPO-IMR)V10分别为(24.01±4.75)、(33.70±13.25),V5分别为(31.69±5.51)、(48.67±23.90);对侧乳腺V3分别为(2.40±3.08)、(12.89±12.60);心脏V5分别为(13.79±11.07)、(31.98±21.75),差异有统计学意义(P<0.05),与张富利等人[12]研究[3D-CRT、DMPO-IMRT靶区均匀性指数分别为(1.15±0.03)和(1.14±0.02),比较差异有统计学意义(P<0.05),3种放疗技术中其中两种(3D-CRT、DMPO-IMR)V10分别为(23.96±4.76)、(34.27±14.02),V5分别为(31.66±5.49)、(49.81±24.25);对侧乳腺V3分别为(2.37±3.11)、(14.24±3.81);心脏V5分别为(13.77±11.10)、(38.42±29.95),比较差异有统计学意义(P<0.05)],研究结果相似。

综上所述,乳腺癌保乳术后进行3D-CRT、DMPO-IMRT均能明显改善靶区适形度与均匀性,3D-CRT可缩小危及器官受照体积,DMPO-IMRT增大了危及器官受照体积,但其靶区均匀性更好,覆盖率更高,故实际治疗过程中,需根据患者具体病情、经济条件,合理选择放疗方案。

[参考文献]

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[2]  王玮, 孟英涛, 宋远芳, 等. 乳腺癌改良根治术后不同放疗计划方式下内乳区非计划性受照剂量的比较研究[J]. 中华肿瘤杂志, 2018, 40(5):335-340.

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[9]  郑明志,胡彩容,程燕铭,等.半弧和剪刀形切线弧技术在左侧乳腺癌根治术后放疗中的剂量学研究[J]. 肿瘤学杂志, 2018, 24(5):470-475.

[10]  李文, 宋吉杰. 乳腺癌患者保乳手术后联合放射治疗的临床治疗效果探讨[J]. 国际医药卫生导报, 2018, 24(13):1987-1990.

[11]  李亚会, 张连花, 陈晓品. 早期乳腺癌保乳手术联合术中放疗研究进展[J]. 中华内分泌外科杂志, 2018, 12(1):85-88.

[12]  张富利,王平,郑明民,等. 乳腺癌保乳术后3种放疗技术剂量学评价[J]. 临床肿瘤学杂志, 2008, 18(4):72-76.

(收稿日期:2020-06-07)

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