中华放射医学与防护杂志  2025, Vol. 45 Issue (4): 317-324   PDF    
乳腺癌即刻乳房重建术后放疗在3种不同放疗技术下的对比研究
贺先桃 , 许卓华 , 龙雨松 , 谭军文 , 李钢 , 冯永富 , 杨慧 , 陆颖 , 王占宇     
柳州市工人医院肿瘤科, 柳州 545005
[摘要] 目的 研究螺旋断层放疗(HT)、容积调强弧形放疗(VMAT)和固定野调强放疗(F_IMRT)在乳腺癌即刻乳房重建术后放疗中的靶区和危及器官(OAR)剂量学、重建组织受照剂量、治疗出束时间差异, 为临床放疗技术的选择提供参考。方法 回顾性分析选取2018年8月至2023年7月于柳州市工人医院行改良根治术+即刻乳房重建术后放疗的15例乳腺癌患者为研究对象, 靶区勾画时均需避开重建组织并将其单独勾画出来, 对每例患者分别设计HT计划、VMAT计划和F_IMRT计划。所得所有计划按放疗技术不同分为HT组、VMAT组和F_IMRT组。采用单因素方差分析方法进行比较, 结果有差异时进一步多重比较。结果 3组计划间的靶区各项参数差异均有统计学意义(F = 38.73、14.95、37.01、48.05、35.55、22.56、34.30, P < 0.05);两两比较显示HT组、VMAT组的靶区最大剂量D2%、最小剂量D98%、平均剂量Dmean、靶区内高剂量体积占比(V107%V110%)均显著优于F_IMRT组, HT组能提供最优的适形指数CI, 而VMAT组均匀性指数HI要明显好于其他两组。OAR方面, 患侧肺的V20在HT组中最低(F = 14.31, P < 0.05), F_IMRT组中最高(F = 14.31, P < 0.05), 但HT组中患侧肺和健侧肺的V5Dmean均明显高于其他两组(F = 39.16、31.91, P < 0.05);VMAT组相比其他两组明显降低了健侧乳腺的平均剂量Dmean(F = 5.57, P < 0.05);其他OAR心脏、脊髓危及器官计划体积(PRV)、甲状腺、肱骨头等的受照剂量差异无统计学意义(P>0.05)。重建组织的受照剂量(DmaxV53.5Dmean)比较为HT组<VMAT组<F_IMRT组(F = 17.69、17.53、15.11, P < 0.05)。HT组和F_IMRT组的治疗出束时间相近(P>0.05), 但两者均几倍多于VMAT组(F = 28.72, P < 0.05)。结论 3种放疗技术经对比分析后各有优势和不足, 但F_IMRT技术的综合优势最小; HT在提供更好的靶区适形度的同时还能降低重建组织的整体受量以及重要指标患侧肺的V20; VMAT技术治疗效率最高, 且能带来更优的靶区剂量均匀性和更低的健侧乳腺受照剂量; 建议根据临床实际情况优先选用HT或VMAT。
[关键词] 乳腺肿瘤    即刻乳房重建    调强放射疗法    剂量学    
A comparative study of radiotherapy using three distinct radiotherapy techniques following immediate breast reconstruction for breast cancer
He Xiantao , Xu Zhuohua , Long Yusong , Tan Junwen , Li Gang , Feng Yongfu , Yang Hui , Lu Ying , Wang Zhanyu     
Department of Oncology, Liuzhou Worker's Hospital, Liuzhou 545005, China
[Abstract] Objective To investigate the differences in dosimetric parameters for target volumes and organs at risk (OARs), radiation doses to reconstructed tissues, and beam-on time in radiotherapy among helical tomotherapy (HT), volumetric modulated arc therapy (VMAT), and fixed-field intensity-modulated radiotherapy (F_IMRT) following immediate breast reconstruction for breast cancer, thereby providing a reference for the selection of clinical radiotherapy techniques. Methods This study retrospectively investigated 15 breast cancer patients who underwent radiotherapy following modified radical mastectomy and immediate breast reconstruction at the Liuzhou Worker's Hospital from August 2018 to July 2023. During target volume delineation, precautions were taken to avoid the reconstructed tissues, which were delineated separately. Customized HT, VMAT, and F_IMRT treatment plans were designed for each patient. The plans were categorized into the HT, VMAT, and F_IMRT groups based on different radiotherapy techniques employed. They were comparatively analyzed through one-way analysis of variance (ANOVA), with multiple comparisons further conducted in the case of significant differences. Results Statistical analyses reveal significant differences in various parameters of target volumes among the three groups of plans (F = 38.73, 14.95, 37.01, 48.05, 35.55, 22.56, 34.30, P < 0.05). Pairwise comparisons indicate that the maximum dose (D2%), minimum dose (D98%), mean dose (Dmean), and the proportion of high-dose volumes within the target volume (V107%and V110%) in both the HT and VMAT groups were significantly better than those in the F_IMRT group. The HT group demonstrated the optimal conformity index (CI), while the VMAT group displayed the superior homogeneity index (HI) compared to the other two groups. In terms of OAR, the V20 of the ipsilateral lung was the lowest in the HT group (F = 14.31, P < 0.05) and the highest in the F_IMRT group (F = 14.31, P < 0.05). However, the V5 and Dmean for both the ipsilateral and contralateral lungs in the HT group significantly surpassed those of the other groups (F = 39.16, 31.91, P < 0.05). The mean dose Dmean (F = 5.57, P < 0.05) of the contralateral breast was significantly reduced in the VMAT group compared to the other two groups. No statistically significant differences were observed for other OARs, including the heart, spinal cord PRV, thyroid, and humeral head (P> 0.05). The radiation doses to reconstructed tissues (Dmax, V53.5, Dmean) ascended in the order of HT, VMAT, and F_IMRT groups (F = 17.69, 17.53, 15.11, P < 0.05). The HT and F_IMRT groups showed similar beam-on times (P> 0.05), both exceeding that of the VMAT group by several folds (F = 28.72, P < 0.05). Conclusions The comparative analysis indicates that the three radiotherapy techniques exhibit distinct advantages and limitations, with F_IMRT demonstrating the least comprehensive advantage. HT can enhance the conformity of target volumes while reducing the overall radiation doses to reconstructed tissues and the crucial indicator V20 in the ipsilateral lung. VMAT demonstrates the highest treatment efficiency, yielding improved dose uniformity in the target volume and reduced radiation doses to the contralateral breast. It is advisable to prioritize HT or VMAT based on actual clinical conditions.
[Key words] Breast neoplasms    Immediate breast reconstruction    Intensity modulated radiotherapy    Dosimetry    

乳腺癌是中国女性最常见的恶性肿瘤,严重威胁着女性的身心健康。随着女性对形体外在美和生活质量的追求日渐增加,越来越多的患者在改良根治术后选择接受即刻乳房重建[1]。对于多数的行改良根治术+即刻乳房重建术的乳腺癌患者,同未行乳房重建术的患者一样,术后放疗是其综合治疗体系中不可或缺的一部分,因为放疗可以有效降低局部复发率,提高总生存率[2]。然而相比未行乳房重建术的患者,由于要考虑到重建组织对靶区勾画的影响,即刻乳房重建术后放疗患者的靶区几何形状更复杂、弯曲度更大,对靠近靶区的心肺剂量控制会造成较大影响[3],同时又要考虑尽可能控制重建组织的受照剂量,导致乳房重建术患者的术后放疗面临较大挑战。螺旋断层放疗(helical tomotherapy,HT)、容积调强弧形放疗(volumetric modulated arc therapy,VMAT)和固定野调强放疗(fixed intensity modulated radiotherapy,F_IMRT)是当前3种主流的调强放疗技术,在传统的乳腺癌改良根治术后放疗或保乳术后放疗中已有较多的研究报道[4-5],但鲜有在乳腺癌乳房重建术后放疗中的详细研究。本研究对柳州市工人医院近几年行改良根治术+即刻乳房重建的乳腺癌患者在HT、VMAT、F_IMRT这3种不同调强放疗技术下的应用作回顾性分析比较,以期为即刻乳房重建患者的临床放疗技术选择提供参考。

资料与方法

1.临床资料:回顾性分析选取2018年8月至2023年7月于柳州市工人医院行即刻乳房重建术后放疗的15例乳腺癌患者为研究对象,其中左乳腺癌7例,右乳腺癌8例,患者年龄27~44岁,中位年龄35岁。纳入标准:①均行改良根治术+即刻乳房重建术。②肿瘤分期较早(Ⅰ期、Ⅱ期)且均为胸大肌后植入物重建。③放疗靶区包含胸壁、锁骨上区、腋窝Ⅲ组(即锁骨下区)和腋窝Ⅱ组。④上肢活动正常,满足放疗体位要求。排除标准:①延期乳房重建术。②胸大肌前植入物重建。③既往胸部放疗史。④合并放疗禁忌症。治疗前所有患者均签署了放疗知情同意书,本研究已获医院伦理委员会批准(KY2023102)。

2.体位固定及CT扫描:患者取仰卧位,采用碳纤维乳腺托架及热塑膜固定,患侧上肢充分外展上举,在定位激光标记线3个交叉点处放置金属标记点,用铅丝在皮肤上标记出原乳房区的各边界及术后疤痕位。完成体位固定后使用德国西门子公司的大孔径CT模拟机(型号:SOMATOM Definition AS)对患者在自由平静呼吸状态下进行增强CT扫描,扫描层厚和层间距均为5 mm,扫描范围包括颈、胸和上腹部。所获得的CT图像最后以DICOM格式传输至瑞典RaySearch公司研发的RayStation(版本:4.7.5)放疗计划系统。

3.靶区、危及器官和重建组织勾画:由同一具有5年以上工作经验的肿瘤放疗医师参照国家癌症中心发布的最新指南标准[6],在RayStation计划系统勾画临床靶区(CTV),CTV包含胸壁临床靶区(CTVcw)以及锁骨上区(CTVsc)、腋窝Ⅲ组(锁骨下区,CTVaxiii)、腋窝Ⅱ组临床靶区(CTVaxii);CTVcw的勾画始终包含皮肤及皮下组织,不同的是对于本研究中的乳房重建病例,由于重建组织均位于胸大肌后且患者的肿瘤分期较早(Ⅰ期、Ⅱ期),CTVcw在勾画时均需避开重建组织即只包括植入物前部分(如图 1所示),且需将重建组织单独勾画出来以便后续对其进行剂量评估;计划靶区(PTV,包含胸壁计划靶区和锁骨上下区、腋窝Ⅱ组计划靶区)是在CTV的基础上各向外放0.5 cm生成,但不能外放到皮肤外。危及器官(organ at risk,OAR)的勾画包含双肺、心脏、健侧乳腺、脊髓、肱骨头、甲状腺等。PTV处方剂量为常规分割50 Gy/25次,要求100%的处方剂量至少覆盖95%的计划靶体积,同时要求在不影响靶区覆盖度和OAR剂量限值的情况下尽可能降低重建组织的受照剂量。OAR的剂量限值如下:患侧肺V5≤65%,V20≤25%(Vx为接受x Gy剂量照射的体积百分比),Dmean≤15 Gy;健侧肺V5≤20%,Dmean≤5 Gy;左乳腺癌心脏V20≤10%,V30≤5%,Dmean≤8 Gy;右乳腺癌心脏V20≤5%,V30≤1%,Dmean≤6 Gy;健侧乳腺Dmean≤6 Gy,D1%≤20 Gy(DX%X%靶体积接受的最低照射剂量);脊髓危及器官计划体积(PRV)最大剂量Dmax < 40 Gy;甲状腺V50≤10%;肱骨头V30≤5%;重建组织的剂量限值,根据指南标准[6]限定为:Dmax < 55 Gy,V53.5 < 5%。

注:紫红色包围区域表示CTVcw 图 1 某例乳腺癌即刻乳房重建术后放疗患者的胸壁临床靶区(CTVcw)勾画 Figure 1 Delineation of the clinical target volume (CTVcw) of the chest wall in a patient undergoing radiotherapy following immediate breast reconstruction for breast cancer

4. 放疗计划设计:由同一具有5年以上工作经验的放疗物理师对每例病例设计3种放疗计划,即采用Precision(版本:1.1)计划系统基于第四代螺旋断层放疗系统Radixact设计HT计划,RayStation计划系统基于美国瓦里安Trilogy直线加速器设计VMAT计划和F_IMRT计划。3种放疗计划均采用6 MV X射线,剂量计算算法为卷积叠加算法(convolution/superposition,C/S),具体如下:①HT计划的“Delivery Mode”选用Helical模式,“Plan Mode”选择IMRT计划模式,均采用动态铅门(dynamic jaw),铅门宽度2.5 cm,螺距0.287,调制因子按计划的实际需要大致设置在2.5至3.0之间,剂量计算网格选中等“Medium”;每例患者在优化计算前需由物理师手工勾画一定体积的辅助结构“Block”,用以遮挡避照双肺、心脏、患侧上肢等危及器官和正常组织。②VMAT计划剂量计算网格为3 mm,控制点间隔设为2°,均使用多目标优化(multi criteria optimization,MCO)模块进行优化计算;根据本科室前期研究报道[7],射野均采用部分弧+固定铅门的方式,左乳腺癌设置为顺时针300°~55°,55°~150°(固定铅门),150°~178°,加逆时针178°~150°,150°~55°(固定铅门),55°~300°;其中固定铅门射野只作用于胸壁计划靶体积,通过射野方向观视(BEV)视图和3D旋转视图相结合的方法来限定铅门最大范围;右乳腺癌则采取与左乳腺癌对称的拉弧方式,并使用相类似的铅门锁野方法;同时为了减小由于呼吸运动和摆位误差等引起的胸壁靶区漏照影响,通过紧贴皮肤添加“虚拟补偿物”的方式(图 2A所示),逆向优化计算时来实现MLC在皮肤外侧空气中约2 cm的自动外放(图 2B所示)。③ F_IMRT计划采用Step and Shoot的静态调强技术,最小子野面积为4 cm2,最小子野机器跳数为5 MU,采用直接子野优化方式,优化条件函数与VMAT计划相一致,使用MCO模块进行整体优化计算,同样通过添加“虚拟补偿物”的方式来实现MLC在胸壁皮肤外侧的自动外放。左乳腺癌共设置7个照射野,射野角度分别为295°、315°、350°、45°、75°、120°、135°,为有效降低肺、心脏和正常组织的受照剂量,同样采用固定铅门的方式,120°射野只作用于胸壁上计划靶体积,45°与75°射野只照射锁骨上下区,其他射野照射全部靶区;右乳腺癌则采取与左乳腺癌对称的照射野角度,并使用相类似的铅门锁野方式。

注:A、B中的蓝色包围区域为胸壁计划靶区,绿色包围区域为添加的高2 cm、宽1 cm的虚拟补偿物;B中与X1、X2、Y1、Y2相对应的黑色边框为当前射野边界铅门位置 图 2 VMAT计划中添加虚拟补偿物(A)和在某一控制点从射野方向观观看胸壁外侧射野(B)的外放效果图 Figure 2 VMAT plan incorporating a virtual compensator (A) and the external projection of the lateral chest wall field from a beam′s eye view at a specific control point (B)

5.放疗计划评估:为了公平的进行剂量比较,将3种放疗计划的处方剂量归一至覆盖95%的计划靶体积,通过剂量体积直方图(dose volume histogram,DVH)和等剂量分布曲线来评估,评估参数参照国际辐射单位和测量委员会(ICRU)83号报告[8]建议,评估整体计划靶区PTV(包含胸壁计划靶区和锁骨上下区、腋窝Ⅱ组计划靶区)的最大剂量D2%、最小剂量D98%、平均剂量Dmean、适形指数CI(conformity index)、均匀性指数HI(homogeneity index)以及靶区内的高剂量占比V107%V110%,其中Vx%x%的处方剂量线面所包绕的靶体积占整个靶体积的百分比。CI的计算公式为:CI=(Vt, ref/Vt) × (Vt, ref/Vref),式中,Vt, ref为参考等剂量线面所包绕的靶体积,Vref为参考等剂量线面所包绕的所有区域的体积,Vt为靶体积,CI值越接近1,说明靶区的适形度越高;均匀性指数定义为HI=(D2%- D98%)/D50%,该值越接近0,说明靶区的均匀性越好。OAR评估参数包括:患侧肺V5V20、平均剂量Dmean,健侧肺V5Dmean,心脏V20V30Dmean,健侧乳腺最大剂量D1%Dmean,脊髓PRV最大剂量Dmax,肱骨头V30,甲状腺V50;根据指南的要求和建议[6],评估重建组织的DmaxV53.5Dmean;统计并评估3种计划的治疗出束时间T

6.统计学处理:应用SPSS 22.0软件进行统计学分析,首先对所有样本数据进行正态性检验,若显著性值≥0.05表示数据服从正态分布,反之则不服从。对于3组计划数据,服从正态分布的行单因素方差分析,结果有差异时行最小显著性差异(least significant differenceLSD)法进一步两两比较;不服从正态分布的数据行非参数Wilcoxon秩和检验。数据描述均用x±s的形式表示,P < 0.05为差异有统计学意义。

结果

1.数据正态性检验结果:经检验,样本数据正态性检验的显著性值均≥0.05,故本研究的所有资料数据均服从正态分布,组间数据的差异比较采用单因素方差法并结合LSD法进行分析。

2.靶区剂量分布比较:为方便3种计划的剂量分布比较,将HT计划传入RayStation计划系统读取,其中1例乳腺癌行改良根治术+即刻乳房重建术后放疗的HT、VMAT和F_IMRT计划在某同一横断面、矢状面、冠状面的剂量分布图如图 3所示。从图 3可见HT计划的处方剂量线(5 000 cGy) 能更紧包绕靶区,特别是在靶区和重建组织交界处的靶区适形度更好;VMAT计划的红色填充区域即靶区内高剂量区最少;相比其他两种计划,F_IMRT计划的靶区内红色填充区域占比相当明显,表明其高剂量区显著增多。

注:为便于剂量分布比较,将HT计划传入RayStation计划系统读取;黄色填充区域为靶区的处方剂量(5 000 cGy)覆盖区;红色填充区域为靶区的高剂量区(5 350 cGy及以上) 图 3 某例右乳腺癌行改良根治术+即刻乳房重建术后放疗3种放疗计划的靶区剂量分布比较A. 螺旋断层放疗;B. 容积调强弧形放疗;C. 固定野调强放疗 Figure 3 Comparison of dose distributions in the target volume among three radiotherapy plans following modified radical mastectomy and immediate breast reconstruction for a patient with right breast cancer A. HT; B. VMAT; C. F_IMRT

3.靶区剂量学参数比较:由表 1可知,HT计划、VMAT计划和F_IMRT计划等3组计划间的靶区各项参数差异均有统计学意义(F = 38.73、14.95、37.01、48.05、35.55、22.56、34.30,P < 0.05)。两两比较显示HT组、VMAT组的靶区最大剂量D2%、最小剂量D98%、平均剂量Dmean、靶区内的高剂量体积(V107%V110%)均显著优于F_IMRT组;HT组相比其他两组明显提升了靶区适形指数CI;VMAT组的靶区均匀性指数HI要明显好于HT组和F_IMRT组,且靶区内的高剂量体积占比(V107%V110%)要低于HT组。详细数据见表 1

表 1 15例乳腺癌行改良根治术+即刻乳房重建术后放疗患者3组放疗计划的靶区剂量学参数比较(x±s) Table 1 Comparison of dosimetric parameters for target volumes among three radiotherapy plans in 15 breast cancer patients undergoing radiotherapy following modified radical mastectomy and immediate breast reconstruction (x±s)

4.OAR和重建组织剂量学参数比较:由表 2可知,患侧肺的V20在HT组中最低(F = 14.31,P < 0.05),F_IMRT组中最高(F = 14.31,P < 0.05),但HT组中患侧肺和健侧肺的V5Dmean均明显高于其他两组(F = 39.16、31.91,P < 0.05);VMAT组相比其他两组则明显降低了健侧乳腺的D1%Dmean(F = 26.79、5.57,P < 0.05)。另一重要OAR心脏的受照剂量差异无统计学意义(P > 0.05),其他OAR脊髓PRV、甲状腺、肱骨头的受照剂量差异也无统计学意义(P > 0.05)。重建组织的受照剂量(DmaxV53.5Dmean)比较为HT组<VMAT组<F_IMRT组(F = 17.69、17.53、15.11,P < 0.05),表明HT技术在减少乳房重建患者的重建组织剂量方面具有较大优势。

表 2 15例乳腺癌行改良根治术+即刻乳房重建术后放疗患者3组放疗计划的OAR、重建组织剂量学参数及治疗出束时间比较(x±s) Table 2 Comparison of dosimetric parameters for OAR and reconstructed tissues, and beam-on time among three radiotherapy plans in 15 breast cancer patients undergoing radiotherapy following modified radical mastectomy and immediate breast reconstruction(x±s)

5.计划执行效率比较:由表 2可知,HT组、VMAT组、F_IMRT组的治疗出束时间分别为741±75、105±3、(680±27)s,HT组和F_IMRT组相近,但明显几倍多于VMAT组(F = 28.72,P < 0.05);考虑到3种放疗技术在治疗前的摆位时间基本相近,因此可以确定的是VMAT技术能极大地提升计划执行效率。

讨论

即刻乳房重建是指在进行改良根治术的同时进行乳房的再造与修复,其因重建乳房外形自然、手术疤痕较隐蔽、美学效果较好、可避免二次手术等优点,受到众多乳腺癌患者的青睐[9]。然而由于靶区复杂度的增加,即刻乳房重建术后放疗面临较大挑战,Motwani等[3]通过对112例患者重建术后放疗靶区的分析,发现重建乳房的斜形轮廓会削减胸壁靶区所接受到的放射剂量,导致一半以上病例的放疗效果受到影响。另一方面若采用传统的切线适形野放疗技术,靶区将很难获得较好的剂量均匀性和适形度,同时也会大面积的将重要器官肺和心脏卷入照射野,引起严重的放射损伤。相比于切线适形野,研究表明固定野F_IMRT可有效改善靶区剂量分布并降低OAR剂量[10],但存在治疗时间较长的问题,而之后出现的螺旋断层放疗HT和容积调强弧形放疗VMAT使得调强放疗的调制能力均有了显著提高,尤其HT的360°断层照射特点带来了极其卓越的剂量调制能力。

本研究结果显示,F_IMRT组的靶区各剂量学指标参数均显著劣于HT组和VMAT组,尤其是靶区内的高剂量体积占比较高,结合高艳等[11]在乳腺癌放疗中的相关研究报道分析,其很可能是相比另外两种放疗技术,F_IMRT的剂量调制能力有限,只能在固定射野角度方向给予靶区不同强度照射,故在优化过程中为了尽大限度地保护相邻重要OAR,剂量分布受优化条件的约束,出现较大程度的不规则分布,从而导致靶区适形度和均匀性变差,出现较多的剂量热点、冷点区域。与Xu等[12]、Xie等[13]应用不同放疗技术在乳腺癌术后放疗中的对比研究结果相一致,本研究HT组的靶区适形指数在3组中也具备明显优势,从而使得横断面的处方剂量线能更紧紧包绕靶区;究其原因,HT系统的设备结构及治疗模式相比依赖于传统C形直线加速器的VMAT和F_IMRT技术有着本质上的区别:HT技术是CT成像原理的逆向运用,专门为逆向调强放疗而设计,其能360°无死角地以CT扫描方式对整个靶区行扇形野断层照射,能匹配各种复杂的靶区形状;而本研究中的乳房重建患者的术后放疗靶区的胸壁部分因需避开重建组织,整体几何形状更为复杂、更薄、弯曲度更大,故HT本身的技术原理和特点更有助于改善放疗计划质量,使得靶区覆盖度和适形指数在3种技术中呈现出更大优势。理论上HT技术的强大调制能力更有助于改善靶区的剂量均匀性、减少靶区内的高剂量体积,但本研究却显示VMAT组能提供最优的靶区剂量均匀性,且靶区内的高剂量体积占比也最小,深入分析很可能是对于偏中心的肿瘤靶区,HT在一定程度上会引起较大的螺纹效应,而本研究的乳房重建术患者的靶区均位于体部偏中心,螺纹效应的负面影响会间接引起靶区高剂量区的增加,阻碍剂量均匀性的改善。提高靶区剂量均匀性、减少靶区的高剂量区体积可有效降低乳腺癌放疗组织纤维化的发生概率,也是减轻皮肤组织反应的一个重要因素,说明VMAT技术有可能由此带来较好的临床获益。

OAR方面,本研究的3种放疗技术在心脏的受照剂量和体积方面差异不大,但另一重要器官肺所接受的照射剂量和体积差异明显。研究表明放射性肺炎发生概率和严重程度与肺的V20密切相关[14],而本研究中HT组患侧肺的V20在3组计划中是最低的,这与Xie等[13]对9例左侧乳腺癌术后放疗应用不同放疗技术的研究结论不同,其认为HT对患侧肺的保护不具优势,分析很可能是本研究的乳腺癌病例均进行了乳房重建,靶区复杂度的增加虽大幅度增加了对靠近靶区的患侧肺的保护难度,但HT本身的技术原理和优势对患侧肺的保护更能有效地凸显出来。另一方面肺的低剂量区V5、平均剂量Dmean也是放射性肺炎的重要风险因素[15],不过本研究HT组的患侧肺和健侧肺的V5Dmean均要明显高于另外两组,其最主要的原因在于HT是在360°范围内的51个投射角方向连续旋转出束,虽已勾画“Block”区域来屏蔽部分射线角度,但不可能做到对整个肺组织的全遮挡,不可避免地造成肺的低剂量区和平均剂量偏高[16]。研究表明健侧乳腺对辐射损伤相当敏感[17],同时由于当前乳腺癌发病年龄趋向年轻化且生存率较高,使得调强放疗中健侧乳腺的照射剂量成为一个颇受关注的问题。Stovall等[17]研究发现,乳腺癌术后放疗健侧乳腺诱发第二原发肿瘤对年轻患者存在长期的较高风险,与健侧乳腺平均剂量存在明显的量效关系;本研究显示VMAT技术明显减少了健侧乳腺的平均剂量和最大剂量,在一定程度上能有效降低辐射诱导健侧乳腺第二原发肿瘤的发生概率。

本研究的创新之处在于靶区勾画时避开了重建组织,同时将重建组织单独勾画出来用作后续计划参数设置和计划评估的一部分。虽然目前还没有专门的指南标准对乳房重建患者术后放疗的重建组织剂量限值作出明确规定,但无论对于假体植入物重建术还是自体组织重建术,放疗所致重建组织照射剂量均有可能引起术后并发症[18-19],从而对患者的重建乳房美观度和生活质量造成不利影响。因此对于接受即刻乳房重建的乳腺癌患者,术后放疗在不影响患者长期生存率、肿瘤局部复发率的前提下,尽可能地降低重建组织的受照剂量具有很大的临床意义和价值。本研究结果显示重建组织的3个建议剂量学评估指标在HT组中均是最优的,表明HT强大的技术优势能明显降低重建组织的受照剂量和体积,从而有可能改善乳房重建患者的预后生活质量。

本研究中HT组和F_IMRT组的治疗出束时间相近,但均几倍多于VMAT组,说明VMAT技术能极大地提升治疗效率,这对于缓解大型医疗单位长期存在的医疗资源紧张问题具有重大意义。对于患者自身治疗而言,治疗时间缩短有望减少因长时间保持固定体位而引起的不适感,降低了治疗时因身体不适而引起运动的可能性,提高了患者体位重复性和治疗精确性[11];另一方面,治疗时间的缩短也为深吸气屏气DIBH、光学体表位置追踪等新技术的应用提供了便利和可行性[5],有助于让患者获得更精准的放射治疗。

综上所述,本研究中3种放疗技术经对比分析后各有优势和不足,但F_IMRT技术的综合优势最小,在靶区适形度、均匀性、高剂量区和肺V20等方面均处于劣势;HT技术在提供更优的靶区适形度的同时还能降低重建组织的整体受量以及重要指标患侧肺的V20,虽双肺的低剂量区V5、平均剂量较高,但仍在可接受的安全范围内;VMAT技术治疗效率最高,且能带来更优的靶区剂量均匀性和更低的健侧乳腺受照剂量;建议根据临床实际情况优先选用HT或VMAT。本研究的不足之处在于统计的临床资料数据有限,所得结论后续还需收集更多样本作进一步的研究证实。

利益冲突  所有作者声明无利益冲突

作者贡献声明  贺先桃负责研究方案的设计、组织实施及论文的撰写;许卓华负责研究数据的核对分析和研究方案的修改;龙雨松负责协助研究方案的设计;谭军文、李钢、冯永富负责研究数据的收集整理和放疗计划设计;杨慧、陆颖负责指导研究方案的实施;王占宇负责指导研究方案的设计和指导修改论文

参考文献
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