早期乳腺癌保乳术后部分乳腺三维适形加速外照射剂量学研究
发表时间:2009-06-24 浏览次数:621次
作者:李凤岩, 何振宇, 童琴, 廖志伟, 管迅行, 黄晓延 作者单位:( 华南肿瘤学国家重点实验室∥中山大学肿瘤防治中心放射治疗科, 广东 广州 510060 )
【摘要】 【目的】 本研究通过对早期乳腺癌保乳术后部分乳腺三维适形加速外照射(APBI-3DCRT)计划设计的研究,旨在探讨中国女性早期乳腺癌保乳术后APBI-3DCRT剂量学分布特点及剂量学的可行性。【方法】选择50例保乳术后T1~2N0M0病例,利用三维治疗计划系统设计APBI-3DCRT计划及全乳腺照射(WBI)计划。按RTOG0319标准对50例APBI-3DCRT计划进行剂量学可行性评价;并比较正常组织在APBI-3DCRT和 WBI计划中受量情况。【结果】 50例APBI-3DCRT计划中评为Ⅰ级1例(2%);Ⅱ级46例(92%);Ⅲ级3例(6%)。与WBI相比,评价为Ⅰ~Ⅱ级APBI-3DCRT计划的患侧肺平均剂量(Dmean)以及至少接受20 Gy照射的体积百分比(V20)分别从9.259 Gy减少至1.637 Gy和从15.53%到1.79%,心脏的Dmean和V20分别从1.826 Gy减少至0.305 Gy和从3.14%到0.04%,对侧肺的最大剂量(Dmax)和Dmean分别从2.809 Gy减少至0.236 Gy和从1.107 Gy到0.102 Gy,对侧乳腺的Dmax和Dmean分别从2.391 Gy减少至0.231 Gy和从0.984 Gy到0.098 Gy,甲状腺的Dmax和Dmean分别从0.494 Gy减少至0.203 Gy和从0.203 Gy到0.078 Gy(P < 0.05)。【结论】 与WBI相比,APBI-3DCRT可以减少正常组织受照射的体积及照射剂量,有利于减轻正常组织的放射损伤;中国女性早期乳腺癌保乳术后进行APBI-3DCRT在剂量学上是可行的,建议进行Ⅰ/Ⅱ期的临床研究。
【关键词】 乳腺肿瘤; 放射疗法; 乳房保留治疗; 三维适形放射治疗
Dosimetry Accelerated Partital-breast Irradiation Using 3-Dimensional Conformal External-beam Radiation Therapy (APBI-3DCRT) inEarly Breast Cancer after Beast Conserving Surgery
LI Feng-yan, HE Zhen-yu, TONG Qin, LIAO Zhi-wei, GUAN Xun-xing, HUANG Xiao-yuan
( State Key Laboratory of Oncology in South China∥Department of Radiation Oncology, Cancer Center,SUN Yat-sen University, Guangzhou 510060, China )
Abstract: 【Objective】 To evaluate the dosimetric feasibility and character of accelerated partial-breast irradiation using 3-dimensional conformal external-beam irradiation(APBI-3DCRT) after breast conserving surgery in early breast cancer of chinese patients. 【Methods】 Fifty patients with stage T1~2N0M0 breast cancer, who received breast-conserving surgery, were selected for this study. The treatment plans of APBI-3DCRT and whole breast irradiation (WBI) were designed for each patient. The dosimetry of APBI-3DCRT plans had been evaluated according to the criterion of RTOG0319. And the dosimetry of the normal tissue in APBI-3DCRT and WBI was compared. 【Results】 1 (2%) APBI-3DCRT plan was evaluated as grade Ⅰ(2%),grade Ⅱ(92%), grade Ⅲ(6%). A better dose uniformity throughout the WBI plans was achieved by APBI-3DCRT plans who were grade Ⅰ~Ⅱ. The mean dose (Dmean) and percentage of volume receiving more than 20 Gy (V20) of ipsilateral lung decreased from 9.259 Gy to 1.637 Gy, and from 15.53% to 1.79%, respectively; the heart from 1.826 Gy to 0.305 Gy, and from 3.14% to 0.04%; the maximum dose (Dmax) and Dmean of contralateral lung decreased from 2.809 Gy to 0.236 Gy, and from 1.107 Gy to 0.102 Gy, respectively; the contralateral breast from 2.391 Gy to 0.231 Gy, and from
目前,保乳术加根治性放疗成为早期乳腺癌的治疗常规,但仍然存在某些不足。因此,有国外学者对早期乳腺癌保乳术后的患者进行部分乳腺加速放疗的研究,取得了较满意的局部控制率和近期美容效果[1-5]。然而,中国女性乳房与欧美女性存在着差异,并且国内尚无部分乳腺加速照射的研究报道,因此,本研究通过对早期乳腺癌保乳术后部分乳腺三维适形加速外照射(accelerated partital-breast irradiation using 3-dimensional conformal external-beam radiation therapy,APBI-3DCRT)计划设计的研究,拟探讨中国女性APBI-3DCRT剂量学分布特点及可行性。
1 材料与方法
1.1 材料
入组标准:病理为浸润性导管癌;AJCC2002分期T1~2N0M0;肿瘤为单发病灶;肿瘤位于乳晕区外且直径≤3 cm;术后切缘阴性。
自2005年10月~2007年5月在中山大学肿瘤防治中心就诊符合入组条件的患者50例。年龄34 ~ 52岁,中位年龄43岁; T1N0M0Ⅰ期47例,ⅡA期3例; 7例肿瘤切除术,43例象限切除术。16例患者在临床上自愿接受APBI-3DCRT,其余的34例接受全乳腺照射。
1.2 体位固定和CT扫描
患者患侧上肢外展上举,仰卧固定于乳腺托架上。使用Siemens螺旋CT在患者平静呼吸状态下进行扫描;扫描层距为5 mm,范围包括颈部、胸部及上腹部。将CT模拟定位图像传入Pinnacle3?誖计划系统工作站。
1.3 APBI-3DCRT靶区的勾画及定义
结合术中放置的金属标记及术后CT影像来画术床;术床外扩10 mm并加以修饰(前界胸廓表皮下5 mm,底部紧贴胸壁),形成临床靶区(clinical target volume,CTV);CTV再外扩10 mm为计划靶区(planning target volume,PTV);根据ICRU50和ICRU62报告修改PTV(前界胸廓表皮下5 mm,底部不超过胸壁)形成剂量评价靶区(planning target volume for evaluation,PTV-E)。
1.4 放射治疗计划的设计及处方剂量
所有病例均采用8 MV光子线进行APBI-3DCRT和全乳腺照射(whole breast irradiation,WBI)的计划设计,其中APBI-3DCRT计划为4 ~ 5个照射野,处方剂量为3.4 Gy/次,每天2次,间隔6 h,总剂量34 Gy。WBI为常规全乳腺切线照射50 Gy/25次,术床追量10 Gy/5次。
1.5 计划设计评估标准
所有的APBI-3DCRT计划采用RTOG0319[4]试验的评价标准进行剂量学评价。
1.6 统计学方法
本研究的目的在于证明APBI-3DCRT剂量学的可行性,因此,重复性是研究的终点,假定总体可行性的概率为95%,所有数据均采用SPSS13.0进行数据处理,二组间均数的比较采用t检验,P < 0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 APBI-3DCRT计划的靶区及正常组织剂量分布情况及评价结果
所有计划的评价靶区(PTV-E)均匀度达Ⅰ级; D95为95.01%~100%,但仅1例达到100%;47例计划的同侧乳腺、同侧肺及心脏的剂量均达评价标准;但病灶位于左侧乳腺内下象限及右侧内下象限各1例因病灶靠近体中线,导致患侧肺D30为15.5%和心脏D5为10.2%而超过评价标准;此外,还有1例病灶位于左乳腺内下象限,且手术为象限切除术,CTV与患侧乳腺之比高达17.97%,患侧乳腺接受D50为57.61%,超过了评价标准。所有计划的对侧乳腺、对侧肺及甲状腺的剂量均符合评价标准(表1)。
因此,50例APBI-3DCRT计划评为Ⅰ级1例(2%),肿瘤位于左侧外上象限;Ⅱ级46例(92%),其中位于左侧外上象限10例,外下象限6例,内上象限和内下象限均4例,右侧外上象限12例,外下象限7例,内上象限和内下象限各为2例和1例;Ⅲ级3例(6%),其中2例为左侧内下象限,1例为右侧内下象限。
2.2 不同评价级别APBI-3DCRT的靶区体积情况
不同评价级别APBI-3DCRT的靶区与患侧乳腺体积的情况详见表2。
2.3 评价为Ⅰ~Ⅱ级的APBI-3DCRT与WBI正常组织受量情况
47例评价为Ⅰ~Ⅱ级的APBI-3DCRT与WBI正常组织受量情况(表3)。
2.4 技术的剂量学可行性
50例患者的APBI-3DCRT计划中,47例评价为Ⅰ~Ⅱ级,观察概率为0.94,则二项分布检验P > 0.05,提示这项技术的重复性与总体概率无差别。
3 讨论
早期乳腺癌保乳术加全乳腺放疗与根治术的疗效相当[6,7];且具有美容效果和情绪优势[8],但放疗需要约6周时间,造成与化疗时间配合上存在争议及加重患者的护理等难题。据研究报道保乳术后的肿瘤复发85%以上集中在瘤床,而乳腺其他部位的复发仅占3%[6]。因此,有学者对早期乳腺癌保乳术后的患者选择性进行部分乳腺加速放射治疗的研究,并取得了较满意的局部控制率和近期美容效果[1-5]。采用的技术有近距离治疗、术中照射和三维适形外照射等[9-13]。但是,近距离治疗和术中照射存在着多种缺陷,不利于临床推广。本研究旨在探讨APBI-3DCRT剂量学的分布及可行性分析。
3.1 中国女性早期乳腺癌保乳术后APBI-3DCRT剂量学特点
本研究50例APBI-3DCRT计划的PTV-E D95达到Ⅰ~Ⅱ级,且均匀度均为Ⅰ级,提示靶区的剂量分布均匀。而患侧乳腺D100均小于25%;除1例计划超过了小于50%的患侧乳腺接受D50的标准外,其余的计划均满足评价标准;所有的患侧肺D30为2.32%~15.5%,但1例超过最多10%的患侧肺接受D30的标准;左侧患者的心脏D5均小于常规全乳切线野的D5,而右侧患者有1例的心脏D5超过了5%的标准;且评价为Ⅰ~Ⅱ级的47例病例的APBI-3DCRT与WBI计划中正常组织接受剂量相比,APBI-3DCRT计划的正常组织受照体积少,受照剂量小(P < 0.05),有利于减少放射损伤;这与Vicini等[9]报道相似。
本研究评价为Ⅰ级的患者乳房较丰满,肿瘤较小且位于左侧外上象限较深部位,手术为肿块切除术,并有金属标记,靶区易勾画。由于本研究保乳术术式不统一,术腔缝合,大部分未放置标记靶区确定困难,导致靶区勾画较大,靶区与乳腺体积比例失调;此外,受机器限制,采用8 MV光子线,其剂量建成区较深,因此靶区靠近皮肤部分剂量偏低,D95难于达到100%。这也是本研究仅仅一例计划达到Ⅰ级,而46例计划为Ⅱ级的原因。本研究有3例Ⅲ级,其中2例因术床太靠近乳腺内侧边缘,乳腺组织厚度较薄,且靶区与正常组织关系密切,因此导致正常组织剂量超出评价标准;另外1例靶区及靶区与乳腺的比例较大,致使乳腺剂量超过评价标准。故认为乳房较大,病灶处于外象限或内象限且乳腺组织较厚者,计划较易达标;对于术腔缝合、未放置标记的患者可以考虑采用B超或MR辅助确定靶区,同时建议加强与手术医生的交流,规范手术方式;并采用小于8 MV的光子线进行治疗。
3.2 中国女性早期乳腺癌保乳术后APBI-3DCRT剂量学可行性
50例APBI-3DCRT计划中,47例评为Ⅰ~Ⅱ级,观察概率为0.94,二项分布检验P=0.500 > 0.05,因此认为这项研究是可重复的,可行的。即中国早期乳腺癌患者保乳术后进行APBI-3DCRT在剂量学上是可行的,因此建议进行Ⅰ/Ⅱ期的临床研究试验。
【参考文献】 [1]Polgrc C, Fodor J, Major T,et al. Breast- conserving treatment with partial or whole breast irradiation for low-risk invasive breast carcinoma-5-year results of a randomized trial[J]. Int J Radiat Oncol Biol Phys, 2007,69(3):694-702.
[2]Kim Y, Parda DS, Trombetta MG, et al. Dosimetric comparison of partial and whole breast external beam irradiation in the treatment of early stage breast cancer[J]. Med Phys, 2007,34(12):4640-4648.
[3]Sher DJ, Wittenberg E, Taghian AG, et al. Partial breast irradiation versus whole breast radiotherapy for early-stage breast cancer: a decision analysis [J]. Int J Radiat Oncol Biol Phys, 2008,70(2):469-476.
[4]Khan AJ, Kirk MC, Mehta PS, et al. A dosimetric comparison of three-dimensional conformal, intensity-modulated radiation therapy, and MammoSite partial-breast irradiation [J]. Brachytherapy, 2006,5(3):183-188.
[5]Kozak KR, Doppke KP, Katz A, et al. Dosimetric comparison of two different three-dimensional conformal external beam accelerated partial breast irradiation techniques [J]. Int J Radiat Oncol Biol Phys, 2006,65(2):340-346.
[6]Veronesi U, Cascinelli N, Mariani L, et al. Twenty-year follow-up of a randomized study comparing breast-conserving surgery with radical mastectomy for early breast cancer [J]. N Engl J Med, 2002,347(16): 1227-1232.
[7]Fisher B, Anderson S, Bryant J, et al. Twenty-year follow-up of a randomized trial comparing total mastectomy, lumpectomy, and lumpectomy plus irradiation for the treatment of invasive breast cancer[J]. N Engl J Med, 2002,347(16):1233-1241.
[8]闫春梅,刘 杰,王慧琳,等. 不同术式对早期乳腺癌病人生活质量的影响 [J]. 护理研究, 2004,10(18): 1797-1799.
[9]Vicini F, Winter K, Straube W, et al. A phase Ⅰ/Ⅱ trial to evaluate three-dimensional conformal radiation therapy confined to the region of the lumpectomy cavity for Stage Ⅰ/Ⅱ breast carcinoma: initial report of feasibility and reproducibility of Radiation Therapy Oncology Group (RTOG) Study 03197 [J]. Int J Radiat Oncol Biol Phys, 2005,63(5):1531-1537.
[10]Veronesi U, Orecchia R, Luini A, et al. A preliminary report of intraoperative radiotherapy (IORT) in limited-stage breast cancers that are conservatively treated[J]. Eur J Cancer, 2001,37(17):2178-2183.
[11]Baglan KL, Sharpe MB, Jaffray D, et al. Accelerated partial breast irradiation using 3D conformal radiation therapy (3D-CRT) [J]. Int J Radiat Oncol Biol Phys, 2003,55(2):302-311.
[12]Solin LJ, Chu JCH, Sontag MR, et al. Three-dimensional photon treatment planning of the intact breast [J]. Int J Radiat Oncol Biol Phys, 991,21(1):193-203.
[13]Cuttino LW, Todor D, Pacyna L, et al. Three-dimensional conformal external beam radiotherapy (3D-CRT) for accelerated partial breast irradiation (APBI): what is the correct prescription dose[J]. Am J Clin Oncol, 2006,29(5):474-478.