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保乳术后放射治疗的剂量学研究

来源:齐鲁医学杂志 作者:于春山,张松方 2011-6-30
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摘要: 【摘要】 目的 探讨保乳术后全乳切线野调强放射治疗(TIMRT)的剂量学优势。方法 选择7例乳癌保乳术后病人,利用治疗计划系统分别设计切线野三维适形放射治疗(TCRT)计划和TIMRT计划。处方剂量均为50 Gy/25次。用剂量体积及靶区剂量分布评估TCRT与TIMRT计划优劣。...


【摘要】  目的 探讨保乳术后全乳切线野调强放射治疗(TIMRT)的剂量学优势。方法 选择7例乳癌保乳术后病人,利用治疗计划系统分别设计切线野三维适形放射治疗(TCRT)计划和TIMRT计划。处方剂量均为50 Gy/25次。用剂量体积及靶区剂量分布评估TCRT与TIMRT计划优劣。结果 TCRT和TIMRT放疗计划计划靶区(PTV)V95、V100、V105、V110分别为(99.54±4.28)%、(60.71±9.77)%、(11.85±1.83)%、(0.10±1.08)%和(95.13±7.52)%、(92.28±2.29)%、(33.57±3.72)%、(0.09±1.16)%,V95、V100和V105差异有显著意义(t=2.447~3.707,P<0.05);TIMRT与TCRT比较,心脏和患侧肺的指标均有统计学差异(t=2.232~3.645,P<0.05)。结论 对乳癌保乳术后的PTV虽然TCRT和TIMRT计划均有较好覆盖,但TIMRT有效降低了心、肺等正常组织的照射剂量。

【关键词】  乳房切除术,区段;放射疗法,调强适形;放射治疗剂量

STUDY ON DOSIOLOGY OF RADIOTHERAPY IN PATIENTS AFTER BREASTCONSERVING SURGERY YU CHUNSHAN, ZHANG SONGFANG (Physics Institute of Wuhan University, Wuhan 430072, China); Objective To evaluate the dosimetric superiority of intensity modulated radiotherapy of tangent field (TIMRT) for breast cancer after breastconserving surgery (BCS). Methods A 3dimensional treatment planning system was used to design conventional radiotherapy of tangent field (TCRT) and TIMRT plans for seven breast cancer patients after BCS, with the prescribed dosage of 50 Gy/25 F. TCRT and TIMRT were compared by evaluation of the dose volume and dose profile. ResultsThe V95, V100, V105, V110 of PTV for TCRT were (99.54±4.28)%, (60.71±9.77)%, (11.85±1.83)%, and (0.10±1.08)%, and those for TIMRT were (95.13±7.52)%, (92.28±2.29)%, (33.57±3.72)%, and (0.09±1.16)%, respectively. Statistical differences were observed in V95, V100 and V105 (t=2.447-3.707,P<0.05), but not in V110 (P>0.05). Both the heart and lung indices of TCRT and TIMRT showed statistical differences (t=2.322-3.645,P<0.05). Conclusion For PTV after BCS, both TCRT and TIMRT plans have a satisfactory coverage,but the latter effectively reduce the expose dose for normal tissue of the heart and lung.

  [KEY WORDS] mastectomy, segmental; radiotherapy, intensitymodulated; radiotherapeutic dose

  乳癌是女性常见的恶性肿瘤,在欧美国家的发病率占女性恶性肿瘤的首位[1]。我国乳癌的发病率近年来呈上升趋势,据上海市2003年统计,乳癌已居女性恶性肿瘤的首位[2]。随着放射治疗技术的发展,乳癌术后放射治疗已成为其综合治疗的一个重要部分。有学者指出,乳癌病人生存期长,术后放射治疗提高局部控制率的同时可能增加心脏放射损伤(尤其是缺血性心脏疾病)的危险,从而影响病人的长期生存率和生活质量[3]。因此,随着放射治疗在乳癌综合治疗中地位的提高,了解现代放射治疗技术对心脏放射损伤的影响,分析影响乳癌病人发生心脏放射损伤的主要因素,探索减轻放射损伤的方法是一个重要课题。调强治疗已经被证明可以有效增加靶区受照剂量适形性或者剂量均匀性,减小周围正常组织的受照剂量[45]。本研究运用三维治疗计划系统(TPS)比较切线野三维适形放射治疗(TCRT)和切线野调强放射治疗(TIMRT)靶区和周围正常组织剂量学分布,从剂量学角度为TIMRT的临床推广提供依据。

  1 资料与方法

  1.1 病例选择

  2009年7月—2010年3月,随机选择在本院接受乳癌保乳术后放射治疗病人7例,均为女性,年龄35~55岁,平均48.7岁。其中左侧靶区病人5例,右侧靶区病人2例。术前TNM分期为T1N0M0 6例,T2N0M0 1例。病人均于保乳手术后2~6周开始接受放射治疗。

  1.2 定位技术

  病人均仰卧在真空定位袋内,双手交叉上举至头顶。采用Philips大孔径CT定位扫描,扫描层厚0.5 cm。重建之后的CT图像传至Eclipse 计划系统(Varian,Inc)。1.3 勾画靶区

  接受保乳术后的乳癌病人原发肿瘤已切除,肿瘤区已不存在,因此,只需要勾画临床靶区(CTV)。CTV范围包括整个乳腺组织,前界为皮下3~5 mm处,后界紧贴胸壁,内界为体中线,外界为腋中线。计划靶区(PTV)由CTV外放得到,头脚方向、内外方向、胸壁内侧向肺方向放0.5 cm(不包括肺),皮肤方向不外放。

  1.4 照射野设置

  采用切线野三维适形照射方式,根据勾画的靶区确定照射野的中心和内外切线野的入射角度。调整内、外切线野入射角度,使PTV在射野方向上投射最小,添加虚拟楔形板使靶区剂量分布尽量均匀。TIMRT与TCRT技术的布野方式相同,二者均采用sliding window方式调强。

  1.5 照射剂量

  两种治疗计划处方剂量均采用6 MV的X线,DT为50 Gy/25次,5次/周,单次剂量为2 Gy,全部病人均顺利完成放疗计划。

  1.6 统计学方法

  采用SPSS 12.0统计软件进行分析处理,对TIMRT与TCRT的靶区和危及器官剂量进行配对t检验

  2 结 果

  2.1 PTV的剂量学比较

  在TCRT和TIMRT中,V110包绕的体积都很小,两者之间差异无统计学意义(P>0.05)。而TCRT和TIMRT的V95、V100和V105比较,差异具有显著性(t=2.447~3.707,P<0.05),在V100和V105的条件下,TIMRT计划优于TCRT,而在V95条件下TIMRT计划差于TCRT。TCRT和TIMRT的V95都达到了剂量学要求,两种照射方法均可很好地覆盖PTV。见表1。

  2.2 危及器官剂量学比较

  在TIMRT中,患侧肺V20、V30、V40和左侧乳癌病人心脏V15、V30、V40均低于TCRT相应指标,差异有显著性(t=2.232~3.645,P<0.05)。而TCRT和TIMRT的心脏V5比较,差异无统计学意义(P>0.05)。另外,TIMRT中,心脏V50和肺V50与TCRT对应指标相比较,可以忽略不计。见表2、3。

  3 讨 论

表1 TCRT和TIMRT的PTV剂量体积比表2 TCRT和TIMRT的患侧肺剂量体积比较表3 TCRT和TIMRT的心脏剂量体积比较与TCRT比较,*t=2.232~3.645,P<0.05。

  对于早期乳癌,国外开展保乳综合治疗已有30多年,保乳治疗包括保留乳房手术联合放疗,在欧美国家已成为标准治疗方案[6]。保乳术后的全乳根治性放疗常规采用以切线野为主的照射技术,获得了较满意的局控率和美容效果,但是应用标准的切线野技术一部分肺受到了照射;对于左侧乳癌,心脏的一部分受到了全量照射。传统照射技术在一定程度上抵消了乳癌病人术后放疗所带来的生存率的获益,所以优化乳癌放射治疗的技术,减少关键脏器的照射剂量和容积是临床研究中至关重要的部分。

  调强放疗作为现代放疗的先进技术,其射野形状在三维水平与靶区的实际形状一致,能够改善靶区剂量的均匀性,同时减少周围危及器官的受照剂量及范围。TIMRT技术是利用两切线野和多页光栅(MLC),通过TPS对射野进行逆向优化设计以达到优化靶区剂量和减少周围正常组织受照剂量的目的。

  从本研究可以看出,TCRT对心脏、肺等危及器官的保护不足,而TIMRT则出现低剂量区的照射区域有所增加的现象,但是TIMRT能够明显减少心、肺等正常组织的照射剂量。因此,TIMRT计划能够显著减少危及器官的高剂量照射与体积,与TCRT计划相比能更好地保护心脏、肺等正常组织。SLEVARAJ等[7]对1 000例早期乳癌病例进行TIMRT与TCRT剂量学分析,结果TIMRT和3DCRT方式下靶区的V95、V105和V110之比分别为90.65/91.04、27.32/49.39和2.83/8.39,心脏的V10之比为2.09/2.25,同侧肺的V10之比为9.13/9.26。KESTIN等[8]对10例早期乳癌病人逆向调强计划设计与常规楔形野照射技术比较显示,在保持相同靶区体积和处方剂量下,TIMRT技术能够减少靶区内的“剂量热点”的范围。

  总之,在同样靶区剂量覆盖的情况下,切线野调强方式在一定程度上减小了肺的受照体积,加强了对心脏的保护,但低剂量区的照射区域有所增加。目前,TIMRT是放疗技术的发展趋势,并已在鼻咽癌、前列腺癌等肿瘤的治疗中显示了其优势。本研究从物理学角度证实了TIMRT在乳癌放疗中剂量学分布的优势,该技术在不增加或减少正常组织并发症的基础上,保证了靶区的良好覆盖。齐鲁医学杂志2010年10月第25卷第5期 Med J Qilu, October 2010, Vol.25, No.5

【参考文献】
   [1]陈刚,金冶宁. 43例乳腺癌病人保乳手术联合放射治疗的临床观察[J]. 上海交通大学学报:医学版, 2009,29(2):199202.

  [2]章倩,郭小毛. 乳腺癌放射治疗的心脏损伤研究进展[J]. 中国癌症杂志, 2006,16(9):758762.

  [3]JATOI I, PROSCHAN M A. Randomized trials of breastconserving therapy versus mastectomy for primary breast cancer:a pooled analysis of updated results[J]. Am J Clin Oncol, 2005,28(3):289294.

  [4]BHATNAGAR A K, HERON D E, DEUTSCH M, et al. Does breast size affect the scatter dose to the ipsilateral lung, heart, or contralateral breast in primary breast irradiationusing intensitymodulated radiation therapy (IMRT)[J]? Am J Clin Oncol, 2006,29(1):8084.

  [5]MANTIAI G, SMANIOTTO D, BALDUCCI M. et al. Radiationinduced cardiovascular disease: impact of dose and volume[J]. Rays, 2005,30(2):157162.

  [6]张保宁. 早期乳腺癌保乳治疗研究[J]. 医学研究通讯, 2002,31(8):68.

  [7]SELVARAJ R N, BERIWAL S, POURARIAN R J, et al. Clinical implementation of tangential field intensity modulated radiation therapy (IMRT) using sliding window technique and dosimetric comparison with 3D conformal therapy (3DCRT) in breast cancer[J]. Med Dosim, 2007,32(4):299304.

  [8]KESTIN L L, SHARPE M B, FRAZIER R C, et al. Intensity modulation to improve dose uniformity with tangential breast radiotherapy: initial clinical experience[J]. Radiat Oncol Biol Phys, 2000,48(5):15591566.


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