乳腺癌改良根治术后CT模拟胸壁电子线照射的剂量学探讨

　　作者：曾子君，李伟雄 作者单位：广州，广东省人民医院肿瘤中心放疗科

　　【摘要】 目的 评价乳腺癌改良根治术后CT模拟定位下胸壁电子线照射的靶区和心肺受照体积和剂量分布情况。方法 20例有胸壁照射适应证的乳腺癌改良根治术后患者, 行CT 模拟定位, 三维治疗计划系统将CT 图像进行数字化重建, 勾画胸壁CTV 及心、肺等危及器官, 并计算胸壁及其心、肺受照体积和受照剂量。胸壁处方剂量为5 000cGy。结果 左侧乳腺癌靶区的Dmax为(5 536±301)cGy、Dmean为(4 823±129)cGy、D90为(4 543±290)cGy,同侧肺Dmean为(1 724±624)cGy、V20为(36±13)%。心脏Dmean为(1 008±457)cGy、V30为(13±9)%。右侧乳腺癌靶区的Dmax为(5 554±253)cGy、Dmean为(4 783±89)cGy、D90为(4 496±101)cGy、同侧肺Dmean为(1 416±567)cGy、V20为(30±12)%。结论 通过CT模拟定位制定胸壁电子线照射放疗计划，能更准确地了解靶区和正常组织的剂量分布，从而能更好地优化放疗计划。

　　【关键词】 乳腺癌;根治术后放疗;电子线;胸壁

　　Dosimetry of Electronbeam Radiotherapy with Use of Computed Tomography (CT)Based on Chest Wall for Postmastectomy Patients

　　ZENG Zijun，LI Weixiong

　　Department of Radiotherapy, Cancer Center, Guangdong Provincial People’s Hospital, Guangzhou 510080, ChinaAbstract：Objective To evaluate the dosimetry of electron beam with the use of computed tomography (CT)based radiotherapy on chest wall for postmastectomy patients. Methods CT simulation was conducted for 20 breast cancer patients having received electron beam chest wall irradiation after postmastectomy, and digitizing reconstitution of the image pictures from spiral CT equipment and outlining the clinical target volume (CTV)and organs at risks (OARs )such as heart and lung, calculating their volume and exposure dose ,were done by the 3D treatment planning system (TPS). The prescribed dose for chest wall was 5 000 cGy . Results The maximum dose (Dmax)、mean dose (D mean) and dose of 90% CTV (D90) for the left breast cancer were (5 542±279)cGy、(4 809±116)cGy and (4 526±239)cGy respectively. The Dmean and percentage of volume receiving more than 20Gy (V20)and 10Gy (V10) of left lung were (1 616±608)cGy、(33±13)% and (44±16)% respectively. The mean dose (Dmean) and volume receiving more than 30Gy (V30) of heart were (1 008±457)cGy and (13±9)%. The Dmax、Dmean and D90 for the right breast cancer were (5 554±253)cGy、(4 783±89)cGy and (4 496±101)cGy respectively. the Dmean、V20 of right lung were (1 416±567)cGy、(30±12)% respectively. Conclusion By the use of computed tomography (CT)based to perform the plan of electronbeam radiotherapy on chest wall,we can understand precisely the dosimetry of the target volume and normal structures, and perfect the radiation plan better.

　　Key words：Breast cancer;Postmastectomy radiotherapy;Electron beam;Chest wall

　　术后放射治疗是乳腺癌综合治疗中的主要治疗手段,术后放射治疗可以减少一些高危乳腺癌改良根治术后患者的局部复发率及无瘤生存率。目前改良根治术仍然是国内乳腺癌外科治疗的主要方法,据不完全统计约占所有术式的95 % ,因此改良根治术后放疗的合理应用在我国尤为重要。胸壁是乳腺癌改良根治术放疗必须照射的部位，目前许多单位常用电子线照射的放疗技术，我科也一直采用6MeV的电子线半程加补偿膜垂直胸壁放疗的方法。随着CT模拟定位的出现，本研究希望通过三维治疗计划系统了解胸壁电子线照射的靶区、心肺受照体积和剂量分布，以评价这种技术的合理性。现将研究结果报道如下。

　　1 资料与方法

　　1.1 临床资料 选择2006年8月～2007年5月收治的20 例乳腺癌改良根治术后患者，左侧13例，右侧7例，中位年龄49岁(33～65岁) 。照射胸壁的指征:原发灶T3 以上和(或)腋窝转移淋巴结数≥4个,术后病理结果均为浸润性导管癌。所有患者均完成术后6～8周期的辅助化疗。

　　1.2 定位方法 患者仰卧于A乳腺托架上, 根据患者体形确定头枕位置、 乳腺架表面倾斜度、 患侧上臂固定位置和臀部横挡位置, 以保证患者胸壁水平, 并使上臂充分上抬。 同时在患者体表确定激光定位点。 应用GE螺旋CT进行平静呼吸状态扫描, 扫描层厚2.5mm , 扫描范围包括双侧全肺和健侧乳腺, 并通过院内局域网传到CMS治疗计划系统。

　　1.3 靶区勾画 靶区CTV为胸壁，不包括内乳区，范围:上界为锁骨头下缘水平,下界为健侧乳房下1～2cm ,内界为胸廓内血管外侧,外界为背阔肌前缘，前界为皮下0.5cm，后界为胸膜与肺交界。重要器官:同侧肺、心脏(左侧乳腺癌)。

　　1.4 治疗计划

　　(1)选取左侧和右侧乳腺癌患者各一名按以往放疗方法，即6MeV的电子线半程加补偿膜，机架角为0°设计放疗计划，再按在相同条件下增加能量设计放疗计划，直到满足本研究剂量学要求：即90%的等剂量曲线包括90%的CTV。

　　(2)其余患者分别设计一个合适的电子线照射治疗计划，同样满足90%的等剂量曲线包括90%的CTV要求，可选择不同能量的电子线和组织补偿膜，以优化治疗计划。胸壁CTV 照射处方剂量为50Gy。

　　1.5 观察指标 通过三维治疗计划系统,用DVH图评价治疗计划中CTV的Dmax、Dmean、D90和V105%、V110%，同侧肺的平均剂量、V20，以及心脏的平均剂量、V30。

　　1.6 统计学方法 应用SPSS11. 0 软件处理。

　　2 结果

　　2.1 不同能量电子线垂直野与斜野的剂量比较

　　随机选取一名左侧乳腺癌的患者按以往常规6MeV垂直照射制定放疗计划。剂量分布图及DVH图显示剂量分布较差，主要是90%等剂量曲线只能包括胸前壁，胸壁外侧剂量较低，腋中线的剂量为0。于是尝试增加能量，直到15MeV才能满足剂量学要求，靶区Dmax、Dmean分别为5 331cGy、4 762cGy，同侧肺Dmean为1 988cGy。 心脏平均剂量为1 393cGy。具体剂量，见图1。如果电子线旋转一定角度约33°，12MeV的90%等剂量曲线就能基本覆盖靶区，靶区靶区Dmax、Dmean分别为5 282cGy、4 744cGy，同侧肺Dmean为1 405cGy。 心脏Dmean为940cGy，具体剂量分布,见图2。两种计划的DVH比较, 见图3。另外选取一名右侧乳腺癌的患者，同样分别设计电子线垂直野与斜野放疗计划，两种计划的靶区Dmax、Dmean分别为6 067cGy、4 710cGy和5 456cGy、4 598cGy，同侧肺Dmean分别为2 374cGy和2 054cGy，DVH比较，见图4。从上述可见，无论左侧或右侧乳腺癌电子线斜野胸壁照射，靶区剂量分布比垂直野照射好，靶区最大剂量减少，肺、心脏受照射剂量减少。

　　2.2 斜野照射靶区与正常组织的剂量分布

　　为满足剂量要求，所有计划中机架角均旋转一定角度约(±30°～35°)，并选择不同能量的电子线9MeV 12例，12MeV 8例，并采用半程加组织补偿膜，厚度0.5cm 11例, 厚度1cm 9例。左侧乳腺癌靶区的Dmax为(5 536±301)cGy、Dmean为(4 823±129)cGy、D90为(4 543±290)cGy,同侧肺Dmean为(1 724±624)cGy、V20为(36±13)%。心脏Dmean为(1 008±457)cGy、V30为(13±9)%。右侧乳腺癌靶区的Dmax为(5 554±253)cGy、Dmean为(4 783±89)cGy、D90为(4 496±101)cGy，同侧肺Dmean为(1 416±567)cGy、V20为(30±12)%。

　　3 讨论

　　胸壁是乳腺癌术后常行放疗的部位。

　　目前暂无统一的胸壁照射技术，据国内问卷调查，以60Co 和高能X线切线野照射最多(45.2%)，单纯电子线照射(28.3%)也占有一定比例[1]。Gez等[2]采用电子线照射胸壁，与X线切线野对比，14年的随访发现其局控率与总生存率两者相同。

　　Spierer等[3]报道显示电子线能较好地覆盖靶区，降低正常组织受高剂量照射的体积，急性和晚期放疗损伤可以接受，有较高的局控率和生存率。因此我们希望利用CT模拟三维治疗计划系统分析胸壁电子线照射的剂量分布。本研究结果发现，6MeV的电子线垂直照射时，胸壁外侧剂量较低，只能增加射线能量，采用15MeV才能满足剂量学要求，D90到达中线，但同侧肺和心脏受照射的体积和剂量较大。为了更好地覆盖整个靶区，机架角必须旋转一定角度约(±30°～35°)才能使靶区达到较好的剂量分布，并减少受照射体积。从剂量分布图及DVH 图比较可见，无论左侧或右侧乳腺癌电子线斜野胸壁照射，靶区剂量分布均比垂直野照射好，靶区最大剂量减少，肺、心脏受照射剂量减少。同时我们发现胸壁厚度个体差异大，范围在0.8～3cm，中位厚度1.4cm，必须根据不同厚度选择适当能量的电子线， 一般9～12MeV,能满足剂量学要求。所以既往对所有患者采用6MeV的电子线垂直胸壁照射的技术存在一定的不足。

　　与其他报道胸壁电子线照射的剂量学对比，Spierer等[3]报道的同侧肺V20和心脏V30的中位数分别为38.4%、6.8%, 本研究分别为34.9%、10.38%。前者采用了混合电子线及同时加不同厚度的补偿膜，使心脏照射剂量减少。Pierce等[4]报道的同侧肺V20和心脏V30的平均数分别为(28.75±9.94)%、(5.15±4.7)%,本研究分别为(33±13)%、(13±9)%。前者因为要照射内乳区，胸壁内侧一部分包括在内乳区照射野里，导致胸壁野所包含肺和心脏体积减少。因此本研究采用的电子线技术还需要不断地改进，以进一步地减少肺和心脏的放射损伤。胸壁照射的另一种方法是采用X线切线野。根据王军等[5]行CT模拟胸壁切线野剂量分布结果报道Dmax、Dmean、V105%和V110%分别为(5 564±268)cGy，(4 831±352)cGy、(18.7±15.4)%和(5.3±7.5)%。左侧乳腺癌同侧肺Dmean、V20和心脏Dmean分别为(839±202)cGy、(17±7)%和(338±165)cGy。右侧乳腺癌同侧肺Dmean、V20分别为(858±191)cGy，(16±5)%，本研究Dmax、Dmean、V105%和V110%均比前者小，可能与前者要求95%的等剂量曲线包括95%的CTV有关，但同侧肺的平均剂量、V20和心脏的平均剂量均比前者大。同样Pierce等也比较了这两种放疗计划，结果显示电子线照射的平均剂量要比X线切线野照射低，但同侧肺V20和心脏V30比X线切线野照射明显高。说明胸壁电子线照射，相比X线切线野照射，肺、心脏受照射的剂量可能增加。

　　综上所述，乳腺癌改良根治术后胸壁电子线放疗，最好通过CT模拟定位，根据胸壁不同厚度选择适当能量的电子线，并选取一定厚度的组织补偿膜，以满足剂量学要求。

　　【参考文献】

　　[1] 惠周光,余子豪.我国乳腺癌改良根治术后放疗现状的调查分析[J].中华放射肿瘤学杂志,2005,14(6):471475.

　　[2] Gez E,Assaf N,BarDeroma R, et al. Postmastectomy electronbeam chestwall irradiation in woman with breast cancer[J]. Int J Radiation Oncology Biol Phys,2004, 60(4): 11901194.

　　[3] Spierer M M,Hong L X, Wagman R T,et al.Postmastectomy CTbased electron beam radiotherapy: dosimetry, efficacy, and toxicity in 118 patients[J]. Int J Radiation Oncology Biol Phys,2004, 60(4):11821189.

　　[4] Pierce LJ, Butler JB, Martel MK, et al. Postmastectomy radiotherapy of the chest wall: dosimetric comparison of common techniques[J]. Int J Radiat Biol Phys ,2002,52(5):1220–1230.

　　[5] 王军，韩春，陈燕,等. 乳腺癌改良根治术后CT模拟胸壁切线野照射剂量学分析[J].中国肿瘤临床,2006,33(20):11841187.