早期乳腺癌全乳放疗目的是在保持患者乳腺外形不发生明显变化的同时降低同侧乳腺的肿瘤复发率及病死率。国外多项针对早期乳腺癌治疗的临床研究表明：保乳术后行全乳放疗联合化疗的治疗方式与单纯乳房切除术比较，患者的无瘤生存期和生存率无统计学差异[1-2]。
固定野静（动）态调强和旋转容积调强相较于常规乳腺放疗及三维适形放疗有较小的靶区外高剂量区、较高的靶区内剂量均匀性等优点[3]，是乳腺癌保乳术后放疗的主要方式。随机抽取在乳腺保乳术后放射治疗的患者，分别行4种调强放疗技术计划，比较靶区和危及器官剂量学上的差异。
1 材料与方法 1.1 临床资料随机选取2019年10月—2020年10月23例已行放疗的早期乳腺癌保乳术后放疗的患者定位CT影像，所有CT影像均在本科室模拟定位机获取，层间距为4 mm，扫描范围距离乳腺上下界不低于5 cm。患者年龄24～57岁，中位年龄41岁；所有患者皆为左侧乳腺癌：Ⅰ期10例，ⅡA、ⅡB期13例。
1.2 治疗及辅助设备Siemens Definition AS CT模拟定位机（德国Siemens），CIVC体部固定支架（美国CIVC），Varian Truebeam电子直线加速器及Eclipse 10.0治疗计划系统（美国Varian），Menteia Accucontour靶区智能勾画系统（美国Menteia）。
1.3 靶区及危及器官勾画参照2019年中国抗癌协会乳腺癌诊治指南与规范[4]，由高年资主治医师在Eclipse计划系统上勾画临床靶区CTV：上界至乳腺组织上缘，最大到胸锁关节水平；下界勾画到CT可见乳腺组织下缘，或乳腺皱褶水平。CTV均匀外放5 mm但不超过皮肤下3 mm形成计划靶体积PTV。危及器官（OAR）包括：左、右侧肺，脊髓，心脏，健侧乳腺，采用Menteia Accucontour系统智能勾画。
1.4 处方及计划设计 1.4.1 处方剂量按照中国抗癌协会乳腺癌诊治指南与规范的推荐：采用电子直线加速器6 MV能量的X线，给予PTV剂量2 Gy/次，每周5次，总剂量为50 Gy，要求PTV V50 = 95%。
1.4.2 rj_IMRT计划顺时针方向间隔15°～25°布置9个调强野，起始角度为300°± 5°，终止角度为140° ± 5°，避免产生对穿野，限定射野铅门使其切肺不超过3 cm，调整准直器角度，使射野内包含最多的靶体积，使用BEV，适当调整射野角度，尽可能减少健侧乳腺以及心脏被覆盖在射野内。优化目标为PTV V50 ≥ 95%，D98% ≥ 95% × 总处方剂量（47.5 Gy），D2% ≤ 105% × 总处方剂量（52.5 Gy）；左肺V20 ≤ 25%，Dmean ≤ 12 Gy；心脏Dmean ≤ 5 Gy；右肺V5 ≤ 10%；健侧乳腺平均剂量（Dmean）≤ 1 Gy；
1.4.3 Hybrid_IMRT计划在乳腺切线方向设置切线对穿的2个适形野，射野在皮肤外外放2 cm，给予处方剂量的70%作为其计划剂量，两野权重均分。IMRT基于适形计划，30%处方剂量作为IMRT计划剂量。IMRT计划以切线野2个切线角度为参考，各布置2个往0°方向靠拢的调强野，调强野与最近切线野夹角分别为10°和30°。计划优化目标与rj_IMRT计划相同。
1.4.4 VMAT计划给予顺时针和逆时针双弧设计，起始角度为300° ± 5°，终止角度为125° ± 5°。射野x轴方向在远离患者的一端在旋转过程中乳腺始终在射野投影内，且x1 + x2 = 15 cm。优化目标与rj_IMRT计划相同。
1.4.5 t_VMAT计划给予顺时针、逆时针双弧设计，以乳腺切线角度为基础，向0°方向行弧夹角为40°的小段弧。射野x轴方向在远离患者的一端在旋转过程中乳腺始终在射野投影内，且x1 + x2 = 15 cm。计划优化目标和rj_IMRT计划保持一致。
1.5 结果计算 1.5.1 靶区数据收集与计算剂量体积直方图（DVH）上提取PTV D2%、D98%、D50%和Dmax，50 Gy覆盖的靶区体积和人体体积。根据这些数据计算PTV均匀性指数HI和适形性指数CI，HI具体计算公式：HI =（D2% − D98%）/D50%（式中：D2%表示PTV近似最大剂量，D98%表示PTV近似最小剂量，D50%为中值剂量），HI值越接近“0”表示靶区内剂量越均匀[5]。CI具体计算公式：CI = （VT.Pi/V）*（VT.Pi/VPi） （式中：VT.Pi表示处方剂量覆盖的PTV体积，VT表示PTV体积，VPi表示处方剂量覆盖的人体体积），CI值越接近“1”表示计划适形性越好。
1.5.2 危及器官数据收集从DVH上读取左肺V5、V10、V20、V30和肺平均剂量（MLD_L），右肺V5和MLD_R，心脏V5、V10和平均剂量以及健侧乳腺平均剂量。计算计划并分别记录每个计划中所有射野MU之和。
1.6 统计分析采用SPSS 23.0软件分析数据，ANOVA post hoc进行方差分析，配对分组比较时使用Bonferroni检验，所有数据行双尾检验，检验水准α = 0.05。
2 结 果 2.1 靶区剂量学比较本文设计的4种左乳癌保乳术后放疗计划均可使处方剂量覆盖不低于95%PTV体积。rj_IMRT，Hy_IMRT，VMAT计划HI均小于t_VMAT计划如表1所示，且有统计学意义，均P <0.001，如 表3。其中Hy_IMRT计划的HI最小，但与rj_IMRT、VMAT计划结果无统计学差异。VMAT计划有最好的靶区适形性（CI），与另外3种计划比较有统计学差异，均P < 0.001。t_VMAT计划的 CI最差，为0.843 ± 0.037。同时，t_VMAT的Dmax和Dmean最大，分别为117.9% ± 34.0%和（53.60 ± 0.74）Gy与其它3种计划比较，均P < 0.001。其他3种计划之间比较无统计学意义如 表3。rj_IMRT计划计算的MU最大1225.1 ± 167.6，远高于其他3种治疗计划。t_VMAT计划的MU最小491.2 ± 40.3，与其他3种计划比较有统计学差异，均P < 0.001。
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表 1 保乳术后4种放疗计划PTV剂量覆盖的比较 Table 1 PTV dose coverage comparison of 4 plans after breast conserving surgery |
rj_IMRT左肺V5、V20、V30和MLD均小于其他3种放疗计划如表2：rj_IMRT和Hy_IMRT在与VMAT，t_VMAT比较V20及MLD时有统计学意义，均P < 0.05。rj_IMRT和Hy_IMRT之间 V5、V20、V30，MLD无统计学差异，均P > 0.2。Hy_IMRT和t_VMAT计划的右肺 V5和MLD低于其他2种放疗计划，且有统计学意义，均P < 0.01，如 表3所示。心脏V5、Dmean在rj_IMRT、Hy_IMRT计划中均低于其他2种计划，且前2者Dmean未超过5 Gy。rj_IMRT计划与rj_IMRT、Hy_IMRT比V5、Dmean均有统计学意义，P ≤ 0.05。Hy_IMRT和t_VMAT可以很好的保护健侧乳腺Dmean都控制在1 Gy以下，分别为（0.84 ± 0.25） Gy和（0.71 ± 0.37 ） Gy，VMAT健侧乳腺Dmean最高为（2.17 ± 0.76） Gy。
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表 2 保乳术后4种放疗计划危及器官剂量学比较 Table 2 OARs dosimetry comparison of 4 plans after breast conserving surgery |
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表 3 保乳术后4种放疗计划PTV及危及器官剂量学参数两两配对比较的P值 Table 3 P value of paired comparison dosimetric of PTV and OARs in 4 plans after breast conserving surgery |
早期乳腺癌保乳综合治疗包含非根治性手术联合术后放疗2个方面内容。由于非根治性手术可以保存乳房，提高术后美容效果而被患者及医生认可[6]。乳腺癌患者发生放射性皮肤损伤的原因是上皮细胞及血管内皮细胞的放射线损伤。上皮细胞受到一定剂量射线辐射后，发生一系列细胞变性，甚至坏死，损伤程度与受照射剂量呈正相关[7]。翟静等[8]通过将早期乳腺癌患者随机分成保乳术联合放疗及改良根治外科手术2组，对比治疗后2组乳房外形保持情况，全乳放疗后皮肤放射反应分级以及预后等结果，证实保乳术全乳放疗辅助化疗优于改良根治术单纯辅助化疗的治疗模式。
保乳术后全乳放疗患者肿瘤局控率好，预期生存时间长。因此，放疗后晚反应组织的长期并发症以及健侧乳腺因治疗引起辐射致癌的概率越来越发受到关注。心脏放射损伤并发症带来的死亡率在一定程度上抵消了肿瘤患者进行放射治疗带来的益处[9]，尽可能减少心脏剂量是保乳术后全乳放疗一个重要目标。调强技术可对射野内各处的剂量率调制，剂量分布适应靶区的形状，从而得到较好的靶区剂量均匀性和适形性，同时又可以减少OARs的剂量。田磊等[10]在其早期乳腺癌放疗中运用调强与适形剂量学比较的研究结果表明IMRT计划优于适形计划。
本文就适形混合调强（Hybrid_IMRT）、限定铅门多野调强计划（rj_IMRT）、双弧容积旋转调强计划（VMAT）和基于切线双弧容积旋转调强计划（t_VMAT）等常用的几种保乳术后调强放疗技术进行靶区及OARs的剂量学和MU的比较。结果表明：Hybrid_IMRT，rj_IMRT和VMAT在靶区的HI，CI，Dmax和Dmean等方面统计结果基本相似。t_VMAT由于优化弧间距窄的原因，在靶区剂量学指标上较差，但其在心脏及对侧乳腺保护上有一定的意义，且MU最小，治疗效率高，有利于不能久置的患者顺利的完成治疗，所以该方法也可为保乳术后放疗的一种备选技术。VMAT在机架旋转的同时出束，这种治疗方式给予治疗计划更多的射野选择，从而提高了靶区的适形度和靶区内剂量的均匀性[11]。这种治疗技术同时会带来更多的正常组织低剂量照射，不利于OAR的保护，在本研究中也得到充分的体现。VMAT联合深吸气屏气进行保乳术后放疗是目前比较热门的一种技术，通过呼吸门控的方法使患者在治疗过程中处于深吸气的状态，增加乳腺与心脏间隙宽度以及同侧肺的体积，从而很好的减少VMAT计划的心脏，肺和健侧乳腺的剂量[12]。
IMRT技术早于VMAT使用在保乳术后全乳放疗中，在有限数目的固定野调制中未能给予靶区足够的HI和CI，OAR的剂量限制亦不优于VMAT。本研究改良了以往IMRT射野方式：利用准直器宽度限定技术和旋转一定角度准直器使其射野内最大覆盖靶区，并给予更多射野。结果表明：限制铅门多野调强rj_IMRT可使靶区剂量HI、CI以及Dmax满足临床要求的情况下，极大减少了患侧肺的剂量（在本次研究中，大多数治疗方案可限制患侧肺平均剂量低至1000 cGy以下）；心脏的受照剂量控制在（468.4 ± 87.4） cGy，比纯粹VMAT计划的（689.8 ± 126.5） cGy有优势；健侧乳腺、对侧肺在本研究中rj_IMRT也可以进行很好的保护。但这种计划方式需要在每个BEV方向调整准直器角度、射野切肺大小和避让心脏以及健侧乳腺等，比常规IMRT和VMAT计划设计过程复杂，对设计者的经验有较高的要求。同时，MU劣于其他3种治疗计划，使患者接受治疗时间延长，治疗效率降低。Hybrid_IMRT比rj_IMRT在限值MU方面有一定的优势，但在限制患侧肺方面不如后者。
综上，本文讨论的4种放疗计划方式都可应用于早期乳腺癌保乳术后的全乳放疗中，同时也各有局限性。因而，在实际临床应用中应综合考量患者身体状况、本单位的治疗设备特点以及计划设计者的经验等因素，进而选择合适的治疗方法。
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