论文部分内容阅读
第一部分乳腺癌不同定位方式对放疗靶区确定的影响目的通过比较全乳放疗中,基于MR和CT模拟定位靶区勾画的差异,探究在无术中定位标记辅助的情况下,MR模拟定位在保乳术后放射治疗靶区确定方面的优势,从而减少危及器官的受照射剂量,为临床精准放疗提供新的思路。方法研究共纳入20例2018年8月至2019年3月就诊于北京协和医院放疗科、病理分期为T1-2N0M0的乳腺癌患者。所有患者均已行保乳手术、术中未放置银夹标记,并拟行放射治疗。所有患者均各自在同一天内完成CT模拟定位和MR模拟定位,分别获取扫描图像上传至三维放射治疗计划系统中。由3名放疗科医生按照共同协商的标准,分别基于CT和MR模拟定位图像进行全乳临床靶区(CTVwB)和瘤床勾画。靶区勾画和参数获取均基于Varian Eclipse放疗计划系统。采集的主要参数包括:靶区体积、术腔可视化评分(CVS)、适形度指数(CIgen)和质心间距(dCOM)。不同模拟定位方式间的参数比较采用配对t检验或Wilcoxon符号秩检验,不同观察者间的比较采用单因素方差分析或非参数检验。结果纳入的20例患者的中位年龄为48岁,所有放疗医生完成了全部患者瘤床的勾画和其中14例患者CTVwB的勾画。三名放疗医生基于MR模拟定位勾画瘤床的平均体积较CT模拟定位分别缩小了约22%、27%和21%。而放疗医生基于两种定位方式勾画的CTVwB体积无明显差异。不同放疗医生基于同一模拟定位方式勾画的瘤床和CTVwB体积大小无统计学差异。与CT模拟定位相比,不同放疗医生基于MR模拟定位勾画瘤床的CIgen明显增加(0.52 vs 0.59,P=0.008),并且瘤床dCOM减小(1.39 cm vs 1.30 cm,P=0.095)。纳入20例患者在MR图像上的CVS高于CT图像(3.23 vs 2.43,P=0.035),在基于CT评定的CVS≥3亚组中,利用CT模拟定位勾画的瘤床dCOM明显大于MR模拟定位(1.19cmvs 1.35 cm,P=0.048)。最后,MR模拟定位的CVS与CIgen高度正相关(r=0.895,P<0.001),与dCOM高度负相关(r=-0.752,P<0.001);CT模拟定位的CVS与CIgen同样呈正相关(r=0.699,P=0.001),但与dCOM间的相关性分析无统计学意义(P=0.104)。结论保乳术后辅助放疗时,与CT模拟定位相比,MR模拟定位可以提高瘤床的可视化程度,从而减少观察者间变异、提高不同放疗医生在无银夹标记瘤床的靶区勾画的一致性。然而,基于CT和MR模拟定位的全乳临床靶区勾画无明显差别。第二部分乳腺癌放疗的临床剂量学研究目的比较左侧乳腺癌保乳术后瘤床同步加量放疗中,固定野调强放疗(IMRT)技术和容积旋转调强放疗(VMAT)技术的剂量学差异,探索两种技术在瘤床同步推量中的特点。方法选取10例左侧乳腺癌行保乳手术后放疗的患者,所有患者按照第一部分标准完成计算机断层扫描(CT)和磁共振(MR)模拟定位。由同一名放疗医生参考MR模拟定位图像,在CT模拟定位图像上完成靶区和危及器官,包括肺、健侧乳腺、心脏和冠状动脉左前降支(LAD)的勾画。利用Varian Eclipse计划系统,分别设计IMRT和VMAT计划,瘤床计划靶区(PTVTB)处方剂量为60Gy/25f,全乳计划靶区(PTVwB)处方剂量为50Gy/25f。评价优化参数包括适形指数(CI)、均匀性指数(HI)和靶区、危及器官的剂量体积直方图参数。统计学方法采用配对t检验或Wilcoxon符号秩检验,P值<0.05表示差异有统计学意义。结果IMRT和VMAT计划均满足100%的处方剂量覆盖至少95%的PTVTB、PTVWB体积,VMAT计划与IMRT计划100%处方剂量覆盖靶区体积相当(PTVWB:98.08%vs 97.30%,P0.162,PTVTB:97.36 vs 96.95%,P=0.349)。与 IMRT 计划相比,VMAT将PTVWB和PTVTB的HI均降低了 0.02(均P<0.01),从而提高了靶区的均匀性;VMAT靶区的最高剂量(Dmax)和2%体积接受的剂量明显优于IMRT计划(均P<0.05);而二者在最低剂量和98%体积接受的剂量方面无统计学差异。靶区适形性方面,VMAT技术中PTVWB和PTVTB的CI值显著高于IMRT(PTVWB:0.82 vs 0.75,P=0.004;PTVTB:0.88 vs 0.77,P<0.001)。IMRT可以显著降低患侧肺、全肺、心脏和冠状动脉左前降支的低剂量区(V5)的体积。此外,相比于VMAT计划,IMRT计划的患侧肺和全肺的平均剂量(Dmean)和接受20Gy剂量的体积比(V20)更小(P<0.01)。然而,VMAT在心脏和LAD的高剂量区(≥30Gy)方面优于IMRT计划。另外,VMAT在LAD的V10、V20、Dmean和Dmax均低于IMRT计划,而IMRT计划的健侧乳腺Dmean和心脏Dmean略低于VMAT计划。结论在左侧乳腺癌保乳术后瘤床同步加量放疗中,与固定野调强放疗相比,容积旋转调强放疗能够改善靶区剂量分布的适形性和均匀性,减少乳腺内高剂量区。容积旋转调强放疗在降低冠状动脉左前降支的高剂量区方面可能具有优势。然而,固定野调强放疗与容积旋转调强放疗相比,在靶区覆盖率相似的情况下,虽然靶区适形度和均匀性略有降低,但可以有效降低肺、心脏和健侧乳腺等正常组织受照射剂量,显著降低危及器官低剂量照射区域。