早期乳腺癌保乳术后行全乳放射治疗仍是保乳术后标准治疗方式，放射治疗作为保留乳房治疗的重要组成部分，具有降低局部复发率、提高患者生存质量和生存率的重要作用^[1]。目前保乳术后放疗主要采用三维适形或调强技术^[2]，在以上两种技术中切线野仍占据较大权重，因此切线野的布置是保乳术后放疗计划设计的关键。切线野主要是由物理师通过观察靶区形状以及其与危及器官的相对位置关系凭借经验进行手动布置^[3]。手动设置切线野的角度存在一定的主观性，因此，计划质量易受到计划制定者经验的影响。本研究通过计划系统的脚本功能量化评估切线野角度对危及器官受量的影响，并在各危及器官中做出权衡以得到最优的射野角度。

1.病例选择：选取在华西医院肿瘤中心因浸润性乳腺癌行保乳术后放疗患者46例，其中左、右侧乳腺癌病例数分别为26和20例。

2.体位固定及靶区勾画：采用真空垫固定体位，双侧上肢上举并外展。CT扫描范围由甲状软骨上缘至肋膈角，图像层厚0.3 cm。定位技师在CT扫描前用铅丝在患者体表标记患侧乳腺轮廓、手术疤痕和引流口。临床靶区(CTV)包括患侧乳腺腺体和腺体下胸壁。CTV在头脚方向、乳腺内侧向胸骨方向、外侧向腋窝方向各外扩1 cm，胸壁内侧向肺方向外扩0.5 cm，并收回皮下0.5 cm得到计划靶区(PTV)。

3.计划设计：采用正向调强技术设计保乳术后放疗计划，所有计划均在Pinnacle³(飞利浦，美国)计划系统(Version 9.2) 上进行。具体流程：物理师通过射野方向观(BEV)观察PTV形状及其与危及器官的相对关系，进行手动设置切线野角度。采用多叶光栅(MLC)对PTV进行适形，同时射野在皮肤表面外扩2 cm。然后通过BEV观察高剂量分布区域，在内外切线野中添加2~4个子野梯度遮挡高剂量区域，使剂量尽量均匀分布。本研究对46例临床乳腺癌放疗计划进行回顾性分析，统计切线野设置的机架角度范围。对每个患者采用脚本自动计算切线野在统计范围内每隔2°情况下每对切线野的剂量分布，并统计患侧肺(V₂₀)，健侧乳腺(D₁)和心脏(V₁₀，左乳腺癌)的剂量学指数。最后对脚本获得危及器官的剂量学指数采用对应的罚分函数计算罚分值，并选取总罚分值最低的一组剂量学指数对应的射野角度作为最优的射野角度。具体流程如图 1所示。其中，脚本程序由Pinnacle³计划系统内置的脚本语言配合Python编写而成。脚本采用的危及器官罚分函数如图 2所示。

图 1 脚本获取最优切线野机架角度的流程图 Figure 1 The flow chart of obtaining the optimal tangential beam′s gantry angle by the script

图 2 各个危及器官剂量学指数的罚分函数 Figure 2 The penalty functions for the dosimetry index of organ at risk

4.处方剂量和评价指标：PTV处方剂量为5 000 cGy，分次数为25次。要求处方剂量线至少包绕90%的靶区体积，靶区内的剂量热点不超过处方剂量的107%。患侧肺的V₂₀＜20%，心脏V₁₀＜10%，健侧乳腺D₁＜500 cGy，感兴趣区(ROI)平均剂量D_mean＜100 cGy。

5.统计学处理：数据用x±s表示。采用SPSS 19.0软件进行分析，对脚本和手动设置切线野计划危及器官的剂量学指数进行配对t检验。P＜0.05为差异具有统计学意义。

1.手动设置切线野机架角度分布：26例左侧乳腺癌一野(射野顺序按顺时针方向计算)的机架角度分布范围为235°~ 245°；20例右侧乳腺癌一野的机架角度分布范围为297°~ 309°。

2.危及器官受量与机架角度的关系：图 3为1例左乳腺癌患者危及器官的剂量学指数和机架角度的关系图。由图 3可知，对于同一患者不同的危及器官有不同的最佳角度，且互相可能存在矛盾；不同的危及器官对角度变化的敏感度不同，较小的角度变化也可能对部分危及器官的剂量学指数产生较大的影响，但部分危及器官可能在较大的射野范围内没有明显变化。如图 3中，在区间297°~301°内健侧乳腺的D₁剂量由1 300 cGy左右迅速下降至500 cGy左右，而患侧肺V₂₀几乎没有发生变化。因此，切线野机架角度需要权衡患者的各危及器官的受量，并进行个性化设置有助于提升计划质量。

图 3 1例左侧乳腺癌患者的危及器官剂量学指数和机架角度关系 Figure 3 The correlation between dosimetry index and gantry angle of a left side breast cancer patient

3.手动和脚本设置切线野的角度差异：对46例乳腺癌患者手动和脚本设置切线野的机架角度差异进行对比分析。结果表明，所有患者中，脚本与手动设置切线野角度差异在±3°内，其中，69.6%(32/46) 的患者在±1°内。

4.手动和脚本设置切线野危及器官受量对比：由表 1可知，对于左侧乳腺癌脚本设置切线野能显著性地降低健侧乳腺D₁、D_mean，略微降低心脏V₁₀，患侧肺V₂₀差异无统计学意义；对于右侧乳腺癌脚本能降低健侧乳腺D₁、D_mean，心脏V₁₀略微改善，患侧肺V₂₀差异无统计学意义。

表 1(Table 1)

表 1 手动和脚本设置切线野危及器官剂量学指数对比(x±s) Table 1 Comparison of the dosimetry index of OAR between manual and script(x±s) 切线野方式 例数 患侧肺 健侧乳腺 心脏 V20(%) D1(cGy) Dmean(cGy) V10(%) Dmean(cGy) 左  手动 26 18.2±3.4 249.2±88.4 73.2±25.5 13.7±5.7 484.9±184.5 自动 18.1±3.4 230.4±80.2a 69.5±21.5a 13.1±5.7a 467.0±177.2a 右  手动 20 19.8±3.8 340.0±286.2 69.9±31.7 — — 自动 19.8±3.9 298.0±239.7b 66.2±30.0b — —   注：a左侧切线野手动与自动方式比较，t=2.27、2.47、2.82、2.44, P＜0.05;b右侧切线野手动与自动方式比较，t=2.53、2.44, P＜0.05。“—”表示未统计

表 1 手动和脚本设置切线野危及器官剂量学指数对比(x±s) Table 1 Comparison of the dosimetry index of OAR between manual and script(x±s)

乳腺癌保术后放疗是早期乳腺癌治疗的标准方式，目前保乳术后放疗技术包括三维适形、正向调强、逆向调强和容积弧形调强。其中，乳腺癌正向调强技术是在传统的三维适形技术的基础上发展而来，采用野中野的方式改善了靶区均匀性。同时相比于逆向和容积调强，具有低剂量范围小、跳数少、治疗时间短等优点^[4-6]，因此，正向调强技术目前仍广泛应用于保乳术后放疗。乳腺癌正向调强计划的设计关键在于切线野机架角度的布置。本研究分别统计了已用于临床治疗的26例和20例左、右两侧的乳腺癌放疗计划切线野的机架角度分布，结果表明，切线野的机架角度分布范围较广，存在个体性差异。可能是受患者体型、靶区范围以及危及器官和靶区的空间位置关系的影响。

目前，切线野设置主要是凭借物理师或剂量师的经验，通过射野的BEV视图观察靶区形状以及和危及器官的空间位置关系寻找最优角度，存在一定的主观性。自动计划能尽可能地降低人为因素的影响从而提升计划的质量，是目前放疗计划的发展热门方向，国内外已有研究者针对乳腺癌计划中切线野的自动设置进行研究^[7-8]。Purdie等^[7]采用经验公式设置切线野角度，不能针对量化评估不同机架角度对不同危及器官的受量影响。Zhao等^[8]采用支持向量机的方式求解最佳切线野角度，需要复杂的计算，耗费较长时间。本研究采用计划系统自带脚本功能编写的脚本能计算一定机架角度范围内的每对切线野的剂量分布，并统计危及器官的剂量学指数。然后，对每个危及器官采用相应的罚分函数计算罚分值。罚分函数通过分段函数实现，对于每一个危及器官，当其剂量学指数不高于限量时，罚分值随剂量学指数的增加而缓慢增加；超过其限量时，罚分值随剂量学指数增加而迅速增加。最后选取总罚分值最低的角度，即可在相互矛盾的危及器官中做出平衡，实现了通过量化指标选取最优角度的目的，同时具有计算复杂程度低、便于在其他单位推广等优点。

本研究中对已用于临床治疗的46例手动设置切线野的计划采用脚本重新设置切线野。结果显示脚本与手动设置角度的差异在±3°以内，表明脚本与手动设置的切线野角度差异较小。脚本设置的切线野可以显著性降低健侧乳腺的受量，并略微降低心脏V₁₀。

虽然本研究距乳腺癌保乳术后放疗计划自动设计还有很长的距离，但研究中采用具有罚分功能的脚本设置切线野能更好地平衡乳腺癌各危及器官间的受量，进一步提升计划质量，为患者带来潜在的获益。