保乳治疗是早期乳腺癌的首选治疗方式, 而放疗则是乳腺癌保乳治疗的重要组成^[1], 乳腺癌调强放射治疗由于其剂量学优势, 已逐步取代常规、适形切线野照射^[2-4], 且大分割全乳腺+瘤床同步补量的调强照射(simultaneous integrated boost intensive modulated radiation therapy, SIB IMRT)^[5]及加速部分乳腺外照射(accelerated partial breast irradiation, APBI)^[6-7]开始在临床应用, 故对摆位精度有了更高的要求。乳腺托架作为传统的乳腺固定装置一直延用至今。为满足调强放疗的要求，人们对其不断研究和改进^[8-9]。通常乳腺托架的支撑板会倾斜一定角度, 以达到切线野切肺最小的目的, 但是否可通过旋转准直器达到同样的目的, 值得探讨。另外, 放射治疗中固定方式为乳腺托架时，摆位误差比较大, 考虑可能与支撑板的角度有关。故本研究比较乳腺托架支撑板角度分别为12°、7°和0°的3组乳腺癌调强病例, 通过评价支撑板角度对患侧肺、心脏的受照剂量和摆位误差的影响, 探讨乳腺托架支撑板0°的可行性。

1.病例选择：选择2015年10月至2017年2月于山西大医院放疗科行保乳术后全乳腺+瘤床同步补量调强放射治疗的病例60例。按照随机数表法将病例分成3组，各20例，第一组支撑板角度选择12°，第二组选择7°，第三组选择0°。3组中左/右乳病例个数分别为8/12、11/9和10/10。本研究经过本院伦理委员会认证，所有患者均已签署知情同意书。

2.CT定位：采用乳腺托架进行体位固定，定位中心为患侧乳腺手术瘢痕位置，在德国LAP激光灯指示下，用标记笔在患者体表划线并在中心位置贴铅珠。使用荷兰飞利浦Brilliance大孔径CT扫描，扫描范围为环甲膜到乳腺下10 cm，扫描层厚0.75 mm，重建层厚3 mm。通过网络将重建后的图像传至瑞典医科达Monaco治疗计划系统，现计划版本号5.11.01。

3.计划设计：计划等中心选为CT图像中铅珠位置，且治疗前不再进行CT复位。计划设置5个照射野：两个正切线野(机架角度设置：横断面射野内切缘平行于切肺最大层面的乳腺边缘；准直器角度设置：冠状面射野内切缘平行于乳腺走形)，两个内切线野(机架角度：在正切线野的基础上内收8°；准直器角度同正切线野)；一个瘤床野(根据瘤床位置单独设置类切线野)。所有射野均采用逆向优化，考虑乳腺受呼吸动度的影响，自动靶区边界设置为1.5 cm，且计划瘤床区(planned gross tumor volume of tumor bed，PGTV_tb)、计划靶区(planned treatment volume，PTV)的优化参数中均使用此设置。处方，PGTV_tb 60.2 Gy/28次，PTV 50.4 Gy/28次。收集治疗计划的数据包括准直器角度，患侧肺V₂₀、V₅、D_mean，左乳患者心脏V₁₀、V₃₀、D_mean，对侧乳腺D_mean。

4.摆位误差、绝对误差与系统误差、随机误差：采用瑞典医科达Synergy直线加速器的机载影像系统在治疗前行锥形束CT(cone beam computed tomography，CBCT)扫描。CBCT扫描频率：第1周每天1次，之后每周1次。实际治疗时，当配准后得到的摆位误差值＞5 mm则进行在线校准。本研究中的摆位误差均为在线校准前的摆位误差。配准方式为基于密度值自动配准+根据乳腺外轮廓手动调整。x为左右方向，y为头脚方向，z为前后方向。摆位误差正负值与移床方向的关系：x方向“+”代表需要向患者的左侧移床；y方向“+”代表需要向机头方向进床；z方向“+”代表需要向上升床。绝对误差为摆位误差取绝对值。收集移床前的摆位误差数据包括支撑板角度为12°组的147份，7°组的131份，0°组的159份，每份包括x、y、z 3个方向的摆位误差。系统误差和随机误差根据Stroom等^[10]推荐的方法，单个患者的系统误差为其摆位误差的均值，随机误差为摆位误差的标准差；对于患者群体，系统误差为患者个体系统误差的标准差，随机误差为患者个体随机误差的平均值。

5.统计学处理：数据用x±s表示。用SPSS 19.0软件对3组病例的摆位误差数据行探索描述分析，并对3组病例患侧肺的V₂₀、V₅、D_mean，左乳患者心脏V₁₀、V₃₀、D_mean，对侧乳腺D_mean和摆位误差数据行多个独立样本的非参数检验，使用Kruskal Wallis H检验方法。P＜0.05为差异有统计学意义。

1.准直器角度、患侧肺受量与托架支撑板角度的关系：准直器角度随托架支撑板角度的减小而增大，且准直器增大角度与支撑板减小的角度非常接近，即3组病例，准直器角度与支撑板角度的和近似为固定值13.4°。3组病例患侧肺的V₂₀、V₅、D_mean，左乳患者心脏V₁₀、V₃₀、D_mean，对侧乳腺D_mean之间的差异均无统计学意义(表 1)。

表 1(Table 1)

表 1 不同准直器角度下患肺V20、V5、Dmean和心脏V10、V30、Dmean及对侧乳腺Dmean的比较(x±s) Table 1 The comparison among of the ipsilateral lung V20, V5, Dmean, heart V10, V30, Dmean and the contralateral breast Dmean under different collimator angles(x±s) 支撑板角度 例数 准直器角度 患侧肺的受照剂量 心脏的受照剂量 对侧乳腺受照剂量 V5(%) V20(%) Dmean(cGy) V10(%) V30(%) Dmean(cGy) Dmean(cGy) 12° 20 1.8±2.8 40.1±6.5 22.3±2.9 1 190.3±153.5 14.5±6.3 6.7±2.9 631.1±205.0 58.8±19.4 7° 20 6.4±4.0 39.7±7.7 21.8±3.1 1 189.3±176.8 12.9±6.5 5.6±2.6 548.5±202.3 74.6±21.2 0° 20 13.4±2.9 35.7±4.5 20.0±2.9 1 109.5±141.4 15.3±5.3 7.1±4.0 706.5±295.2 67.8±32.0 χ2值 2.57         3.26         2.17         0.92         1.14         0.81         1.56         P值 0.109         0.071         0.140         0.632     0.565         0.667         0.459

表 1 不同准直器角度下患肺V20、V5、Dmean和心脏V10、V30、Dmean及对侧乳腺Dmean的比较(x±s) Table 1 The comparison among of the ipsilateral lung V20, V5, Dmean, heart V10, V30, Dmean and the contralateral breast Dmean under different collimator angles(x±s)

2.摆位误差的分布：考虑摆位误差的方向性，3组数据只有z方向差异有统计学意义(χ²=78.32，P＜0.001)，其中0°组中位数最接近0值且四分位间距最小。若是对摆位误差取绝对值进行分析，y和z方向差异有统计学意义(χ²=7.63、22.61，P＜0.05)；z方向0°组最小；y方向12°组最小(图 1，2)。由图 1可见，对于12°组，z方向摆位误差箱式图的上下四分位数均位于0值以上，代表的意义为等中心十字线在激光灯线的后方，需要升床。由图 2可见，随着支撑板角度的减小，3组患者的摆位误差绝对值在z方向递进减小，y方向略有增加。可能的原因为虽然3组患者由紧张到放松造成的体位变化可近似为固定值，但支撑板角度的存在造成此值在y、z方向产生的分量不同。

图 1 3组患者的摆位误差箱式图A. x(左右)方向；B. y(头脚)方向；C. z(前后)方向 注：○.1.5~3倍四分数间距之间的异常值，*. >3倍四分位数间距的异常值；数字为异常值的序号 Figure 1 Box-plot of setup error of three groups A. x (lateral) direction; B. y (longitudinal) direction; C. z(vertical) direction

图 2 3组患者的绝对误差箱式图A. x(左右)方向；B. y(头脚)方向；C. z(前后)方向 注：○. 1.5~3倍四分数间距之间的异常值，*. >3倍四分位数间距的异常值；数字为异常值的序号 Figure 2 Box-plot of absolute error of three groups A. x(lateral) direction; B. y (longitudinal) direction; C. z(vertical) direction

3.群体系统误差和随机误差：患者群体系统误差x、z方向0°组最小；y方向12°组最小。患者群体随机误差3组数据在x、z方向的差别不大(表 2)。

表 2(Table 2)

表 2 3组患者系统误差及随机误差(mm，x±s) Table 2 The systematic errors and random errors among three groups (mm, x±s) 支撑板角度 系统误差 随机误差 左右方向 头脚方向 前后方向 左右方向 头脚方向 前后方向 12° -1.1±2.7 -0.2±2.4 2.1±3.3 2.4±0.8 2.5±1.1 2.1±1.0 7° -0.1±3.3 -0.6±4.9 -0.9±2.8 2.4±0.8 3.0±1.0 2.0±1.0 0° -0.7±2.2 -1.2±2.9 1.0±2.3 2.5±1.1 2.8±0.9 2.0±0.5

表 2 3组患者系统误差及随机误差(mm，x±s) Table 2 The systematic errors and random errors among three groups (mm, x±s)

乳腺托架是乳腺癌放射治疗最常用的固定装置，通过倾斜支撑板使患者胸壁后缘平行于治疗床，达到切线野切肺最小的目的。但对于调强放射治疗，通过旋转准直器和设置合理的优化条件同样可有效减少肺的受照剂量，故支撑板是否仍有必要倾斜值得思考。本实验3组患者患侧肺受量的差异无统计学意义，说明支撑板角度对患侧肺的受量没有影响。推测是准直器的转角弥补了支撑板的倾斜角度。3组患者支撑板倾斜角度与准直器转角的和近似为固定值13.4°，说明无论倾斜托架的支撑板还是旋转准直器都可实现切线野后缘平行于胸壁的目的。多项研究指出，乳腺癌切线野放射治疗中，患侧肺的受照剂量(包括D_mean、V₂₀、V₃₀、V₄₀)均与计划中切线野中心肺厚度线性相关^[11-12]。对于以切线野为主的乳腺调强放射治疗，无论是倾斜支撑板还是旋转准直器，只要能保证照射野切肺最小，肺的受照剂量就不会受到影响。

另外，对于使用支撑板有角度的乳腺托架的患者，治疗结束后激光灯与等中心十字线在z(前后)方向较治疗开始时有较大的偏差。可能原因是患者摆位时有一定程度的肌肉紧张和呼吸屏气，随着精神和身体地逐渐放松，造成了中心点位置的改变。本研究12°组z方向摆位误差提示需要升床。van Mourik等^[13]研究也发现，前后方向摆位误差平均向后偏差1.4 mm。假设前后方向的摆位误差由z激光灯体现，头脚方向的摆位误差由y激光灯体现，α为乳腺托架支撑板角度；患者由紧张到放松造成等中心点位移变化值为平行于托架向脚方向的F1和垂直于托架向背方向的F2；则z方向的投影值为Fz=F1×sinα+F2×cosα，y方向的投影值为Fy=F1×cosα-F2×sinα；当α=12°，Fz=0.21×F1+0.98×F2，Fy=0.98×F1-0.21×F2；当α=0°时，Fz=F2，Fy=F1。由上可见，当F1远大于F2时，若α角度由12°减小为0°，则Fz值约减小0.21×F1，Fy值约增加0.02×F1。此种解释与本研究中摆位误差数据结果基本吻合。乳腺癌放射治疗中，可能导致等中心点位移的原因大致分为3类：摆位误差(基于刚性配准后发现的误差)、呼吸动度、基线位移(基于密度值配准后发现的误差)；而CBCT得到的摆位误差值为这3类误差的综合体现，另由于CBCT采集时间较长，得到的图像基本为呼吸平均相而非呼吸最大位移相，所以此摆位误差数据受呼吸影响较小。经过观察发现，乳腺托架支撑板倾斜角对摆位误差的影响，主要是对基线位移的影响，即密度值配准后发现的等中心点位移；而由于倾斜造成患者作为刚性整体下滑的可能性很小。

Nalder等^[14]研究比较支撑板有角度的乳腺托架有无联合使用真空垫时，指出联合真空垫固定可有效减少y(头脚)方向的系统误差，其联合真空垫固定时，y方向摆位误差的系统误差为2.3 mm，小于3组数据中任意一组在该方向的系统误差；另其单独使用乳腺托架固定时，z方向系统误差为2.8 mm，与7°组的2.78 mm比较接近，且大于0°组2.29 mm，说明乳腺托架支撑板0°较其他角度在z方摆位误差更小。何尧林等^[15]研究单独使用头颈体垫固定的乳腺癌放射治疗的摆位误差，x、y、z方向的系统误差分别为2.5、2.3和1.9 mm。其z方向的系统误差小于本研究该方向0°组的数据，说明支撑板0°时z方向的系统误差确实小于有角度时，且使用真空垫等固定方式可进一步减小误差。x方向的系统误差则是本研究0°组好于头颈体垫固定组，原因是否为乳腺托架上臂支架和手握杆对上肢的固定优于头颈体垫仍需进一步探讨。

综上，乳腺托架支撑板0°是可行的：支撑板倾斜角可由准直器转角代替，且可显著减小z方向的摆位误差。只是y方向的摆位误差想要得到改善，则需要联合真空垫等固定方式。