固定铅门技术在左侧乳腺癌保乳术后放射治疗计划中的应用

卢小开，黄立敏（通信作者），鲁亮，李勇，张广武

贵州省癌症中心·贵州省人民医院肿瘤科 （贵州贵阳 550002）

乳腺癌是最常见的女性恶性肿瘤，严重威胁广大妇女的身体健康和生命安全。早期乳腺癌患者经过合理综合治疗后，有望在保留完整乳房的基础上获得长期生存[1]。放射治疗是乳腺癌综合治疗的重要组成部分，随着放射治疗技术的发展，调强放射治疗逐渐成为乳腺癌患者放射治疗的主要手段[2]。铅门跟随（jaw tracking）调强放射治疗技术使得多叶光栅间隙的漏射减少，而固定铅门（fixed jaw）调强放射治疗则可以限制照射野的照射区域，有效保护危及器官[3-4]。本研究将固定铅门放射治疗技术运用于早期左侧乳腺癌患者的治疗中，与乳腺癌铅门跟随放射治疗计划进行剂量学比较，以期为放射治疗物理师设计乳腺癌治疗计划方案提供更多的选择和参考依据。现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

回顾性分析2016年10月至2018年3月收治的26例早期左侧乳腺癌保乳术后放射治疗患者的临床资料。26例患者年龄29～58岁，中位年龄45岁，心肺功能均正常。患者均行乳腺癌局部肿瘤切除术，病理分期参照国际抗癌联盟（Union for International Cancer Control，UICC）和美国肿瘤联合会（American Joint Committee on Cancer，AJCC）联合制定的TNM分期标准[5]，T1期11例，T2期15例，无淋巴结及远处转移。

1.2 方法

1.2.1 定位

定位采用乳腺托架、Philip Bigbore大孔径CT，使用Klarity公司提供的R610-ECF碳纤维乳腺专用定位及治疗托架，患者仰卧、双手上举外展，托架呈0°，手握立柱与身体呈90°以上夹角，用热塑膜实施固定。用内包铅丝的软胶管标记乳腺照射范围，并标记术后切口的瘢痕区域。采用大孔径定位专用CT对患者进行定位和断层扫描，采用3 mm重建，扫描范围从颈部到腹部，包括乳房照射区域及重要器官区域。

1.2.2 靶区勾画

靶区勾画及计划制定使用Pinnacle Ver 9.10计划系统，数据基于Elekta Synergy直线加速器。靶区及危及器官勾画由2名经验丰富的放射治疗医师按照ICRU83号报告的推荐和肿瘤放射治疗协作组（Radiation Therapy Oncology Group，RTOG）的要求共同完成，分别勾画残留区域（CTVtb）、残留区域计划靶区（PTVtb）、临床靶区(CTV)、计划靶区（PTV）。术后CTVtb勾画基于银夹的位置和术后病理报告。对于有银夹标记瘤床区的患者，CTVtb的勾画应包括金属标记区和术后积液区；对于部分没有在手术残腔区域放置银夹的患者，放射治疗定位时在瘢痕区域放置铅丝标记，CTVtb的勾画基于铅丝的位置，后界到胸大肌筋膜，术后PTVtb在CTVtb的基础上外放1 cm，限制在皮下0.5 cm。乳腺CTV主要包括患侧乳腺腺体组织、胸大肌筋膜，不包括皮肤、胸大小肌、肋骨和肋间肌。乳腺PTV为CTV外放，考虑摆位误差，其中头脚方向外放1 cm，胸骨、腋窝、肺方向外放0.7 cm，胸壁方向外扩后修回至肋骨内缘，不包括肺组织，皮肤方向限制在皮下0.5 cm。右侧乳腺、右侧肺、左侧肺、心脏、脊髓作为危及器官进行勾画。

1.2.3 计划的设计与实施

2名物理师根据勾画好的靶区及重要器官轮廓，针对每例患者共同设计两类逆向调强同步加量计划，在射野方向根据靶区形状选择一对最佳照射野，使射野后界的交角呈180°，在两野的内侧相隔10°增加一对照射野；根据PTVtb的位置和形状，在尽量避开患侧肺的原则下增加一加量照射野，固定铅门计划的加量野对PTVtb适形并限定该野的铅门最大运动范围，铅门跟随计划不限定加量野的铅门运动范围。优化设置子野总数不超过45个，最小子野面积为7 cm2，最小子野跳数为7 mu，PTV的处方量为5 000 cGy/200 cGy/25 F，PTVtb的处方量为6 000 cGy/240 cGy/25 F，一共25次完成照射。根据相同的剂量约束条件进行优化得到最优计划。优化目标函数见表1。

表1 固定铅门计划与铅门跟随计划的优化目标函数

1.3 计划比较与评估

50 Gy等剂量线覆盖95%的患侧乳房的PTV，60 Gy等剂量线覆盖95%术后残腔PTVtb。全乳PTV与术后残腔PTVtb内的最大剂量低于处方剂量的110.5%。计划对比的评测数据包括：PTV和PTVtb的均匀指数（HI）和适形指数（CI），串行危及器官的最大剂量，并行危及器官比较受量体积。其中，HI=（D2-D98）/D50，式中D2表示2%靶区体积剂量，D98表示98%靶区体积剂量，D50表示靶区中位剂量，HI 越接近于0，则越均匀。由于PTV内存在加量区，处方剂量不同，评估乳腺PTV的HI时只评价减掉PTVtb外扩1 cm后的靶区。CI=（Vtref/Vt）× (Vtref/Vref），式中Vtref代表处方剂量剂量线所包括的靶区范围，Vt代表计划靶区范围，Vref代表参考剂量所包括的剂量范围。CI 值取0～1区间，该值与1越接近，表明适形度越好。评价危及器官的指标有左侧肺的 V5、V10、V20、V30，右侧肺的 V3、V5，心脏的 V5、V10、V20、V30，右侧乳腺的V3，脊髓的最大剂量Dmax。

1.4 统计学处理

2 结果

2.1 两种计划的靶区CI和HI比较

26例患者在满足95%的靶体积达到处方剂量要求的条件下，固定铅门计划与铅门跟随计划的靶区CI相当，HI接近，差异均无统计学意义（P＞0.05）。见表2。

表2 固定铅门计划与铅门跟随计划靶区HI、CI比较 （±s）

表2 固定铅门计划与铅门跟随计划靶区HI、CI比较 （±s）

计划种类 PTV PTVtb HI CI HI CI固定铅门计划 0.19±0.07 0.71±0.31 0.08±0.03 0.62±0.11铅门跟随计划 0.17±0.05 0.70±0.42 0.09±0.02 0.63±0.15

2.2 两种计划的危及器官受照剂量比较

两种计划比较，左侧肺的V5、V10差异有统计学意义（P＜0.05），左侧肺V20、V30差异无统计学意义（P＞0.05），右侧乳腺V3差异无统计学意义（P＞0.05），心脏V5、V10差异有统计学意义（P＜0.05），心脏V20、V30差异无统计学意义（P＞0.05），右侧肺V3、V5差异无统计学意义（P＞0.05），脊髓Dmax差异有统计学意义（P＜0.05）。见表3。

3 讨论

早期（T1、T2）乳腺癌的标准治疗手段主要由原发灶切除手术加术后辅助预防剂量放射治疗组成。有基于大数据样本的回顾性研究显示，早期乳腺癌患者保乳术后放射治疗可降低肿瘤复发率和远处转移率，提高总生存率[6]。由于乳腺的形状、尺寸和位置比较特殊，且其与肺和心脏等重要器官毗邻，乳腺癌放射治疗是一项很具挑战的放射治疗技术。乳房肿瘤放射治疗需要重点考虑三方面的问题：（1）靶区的适形度和均匀性；（2）重要器官的保护；（3）计划重复执行的准确度和难易程度。靶区的不均匀性直接导致了乳腺纤维化，影响患者的乳房外观。现代多野调强放射治疗提高了靶区的适形度和均匀性，同时也增加了肺和心脏等重要器官低量区照射体积[7]。

表3 固定铅门计划与铅门跟随计划危及器官剂量比较（±s）

表3 固定铅门计划与铅门跟随计划危及器官剂量比较（±s）

注：与铅门跟随计划比较，aP＜0.05

（%） 心脏（%） 脊髓（Gy）V5 V10 V20 V30 V3 V3 V5 V5 V10 V20 V30 Dmax固定铅门计划 41.67±7.35a26.35±5.76a18.54±3.2714.43±2.59 26.25±4.37 11.25±3.152.35±1.32 29.57±12.76a18.61±5.27a11.52±3.246.26±2.08 0.65±0.19a铅门跟随计划 61.52±8.6937.91±6.35 18.67±4.5114.19±2.19 26.69±3.29 11.39±3.282.37±0.98 46.36±11.3730.29±9.8511.29±4.026.19±2.39 1.15±0.91计划种类左侧肺（%）右侧乳腺（%）右侧肺

早期乳腺癌治疗效果好，绝大部分患者可长期生存。低剂量辐射的致癌作用越来越引起人们的重视，低剂量区体积的增加也逐渐引起关注[8-9]。放射治疗有可能引起乳腺肿瘤患者的肺损伤，该损伤的产生与肺接受的平均剂量有关，肺的V5（5 Gy照射区域体积）也是预估放射性肺炎的一个重要判断标准[10]。进一步的研究发现心脏受照的体积和剂量与患者心脏病发病率有密切关系，心脏的受照剂量在很大程度上决定了放射治疗方案的选择[11]。逆向调强计划和两野照射三维适形计划比较，所有逆向调强计划较常规计划均能使得靶区的适形度和均匀性有所提高，但由于照射野和照射角度的增加，低剂量对于危及器官的受累体积也明显增加[12]。在左侧乳腺癌计划制定过程中，保证靶区的处方剂量，降低肺、心脏等重要器官的照射剂量和体积是提高肿瘤控制率和减少患者并发症的关键。

本研究的特点是采用了固定铅门与铅门跟随相结合的方式代替传统的铅门跟随计划方案，四个切线野采用铅门跟随，加量照射野采用了基于PTVtb固定铅门的照射方案。结果表明，在危及器官方面，左侧肺的V5、V10在固定铅门计划中明显降低，V20、V30没有明显变化；由于限定了加量野照射范围，心脏的受累体积有减少，心脏的剂量参数在固定铅门治疗计划中也有优势；脊髓受量有所降低；右侧肺和右侧乳腺的剂量没有明显的差异。靶区的CI和HI与铅门跟随计划无统计学差异。该研究结果与常晓斌等[13]对腋窝及锁骨上区域固定铅门的研究结果相似，固定铅门技术减少了照射范围，降低了肺和心脏等并联器官的受累剂量。成树林等[14]关于铅门跟随和静态铅门技术用于乳腺癌根治术后调强放射治疗计划的研究结果表明，静态铅门技术的正常组织和危及器官的剂量比铅门跟随技术更高，该结果与本研究结果不一致的原因是其所采用的技术是基于大野固定铅门，铅门并没有跟随MLC一起运动，MLC运动范围增大，漏射增加。因此，将固定铅门技术运用到铅门跟随计划中，两者结合，合理运用，可以降低左侧肺和心脏等正常器官的受累剂量。

本研究中的固定铅门放射治疗方案已进行绝对剂量和相对剂量的验证和测试，确保该方案可有效执行。

综上所述，本研究采用的固定铅门调强计划在降低了左侧肺和心脏的低剂量照射体积的同时，靶区CI和HI均维持在可接受的范围，其余重要器官的受照剂量变化不明显，是一种有益于左侧乳腺癌患者的临床放射治疗计划方案。