左侧乳腺癌术后放疗患者心脏主要亚结构的勾画比较及不同放疗技术下的物理剂量和生物剂量比较

摘要

第一部分左侧乳腺癌术后放疗患者PET-CT和增强CT基础上的心脏主要亚结构的勾画及比较
　　 目的:本研究利用PET-CT对左心室的代谢检查对左乳癌术后辅助放疗患者进行剂量-体积的研究,探讨增强CT显示的左心室与PET-CT显示的左心室的体积差异,进而研究心脏、左心室及左侧冠状动脉前降支等关键器官及亚结构的放疗剂量一体积之间的相互关系。
　　 材料与方法:2008年10月至2009年2月间共有14例左侧乳腺癌患者进入本研究,采用增强定位CT扫描患者。所有患者均在放疗前接受18F-FDGPET-CT左心室心肌显像扫描,继而与定位CT融合。在.ADACPinnacle37.6c计划系统上勾画治疗靶区及心脏、肺等正常组织。心脏亚结构勾画包括左心室和左侧冠脉前降支(LAD)。左心室勾画方法分为增强CT下的勾画及PET-CT显像下的勾画。LAD的勾画参考前室间隔解剖及增强CT上的显像。放疗计划采用6野简化调强技术。计算和比较不同方法勾画的左心室体积,并评价简化调强技术下心脏及其亚结构的剂量体积关系。统计方法采用配对T检验等,统计软件为SPSS16。
　　 结果:分别测量14例患者的增强CT基础上(LV-CT)和PET-CT基础上(LV-PET)左心室体积,LV-CT的体积均值为107.296cm3,LV-PET的体积均值为112.931cm3,p值为0.06,两组体积无明显统计学差异。采用相关-回归统计学方法对心脏各正常亚结构接受≥50％处方剂量的体积百分比之间的关系进行分析显示接受≥50％处方剂量的心脏与接受≥50％处方剂量的LV-PET体积百分比存在线性正相关(γ=0.869),接受≥50％处方剂量的心脏与接受≥50％处方剂量的LAD-CTV体积百分比之间无明显相关关系(γ=0.22)。
　　 结论:以PET-CT左心室代谢显像为基础能有效勾画左心室解剖结构,在此基础上进一步证实了增强定位CT扫描可以作为一种可行手段显示左心室的解剖结构。在逆向简单调强的计划设计和优化下,显示了心脏及其亚结构的剂量一体积关系及相互间的野内体积关系,为进一步分析和随访这些关键正常组织的放射损伤提供了量化研究的基础和可能。
　　 第二部分左侧乳腺癌患者术后放疗中靶区和心脏亚结构在IMRT与三维适形不同技术下的剂量比较及生物学剂量比较初探
　　 目的:本研究拟比较左侧乳腺癌患者术后放疗中6野的经典调强、6野简单调强及胸壁切线野三维适形计划的靶区及心脏各亚结构的剂量,并在此基础上进行物理剂量向生物剂量的换算及比较,拟直观地回答心脏各部分放疗后生物效应的差异。
　　 材料与方法:2008年10月至2009年2月间共有14例左侧乳腺癌患者进入本研究,靶区及正常组织、心脏亚结构勾画同第一部分。采用三种放疗计划设计方法:三维标准计划(3D-CRT)、简化调强技术(simpleIntensityModulatedRadiotherapy，sIMRT)和经典调强技术(IntensityModulatedRadiotherapy,IMRT)。采用L-Q模式中的生物等效剂量公式对心脏内关键点的物理剂量换算为生物剂量并加以比较。统计软件为SPSS16。
　　 结果:IMRT和sIMRT的靶区的最高剂量、最低剂量、99％体积接受的剂量(D99)及95％体积接受的剂量(D95)等参数明显优于3D-CRT,存在统计学差异。IMRT和sIMRT显著降低了心脏的最高剂量(50.38G-yvs53.46Gy)(p＜0.05),IMTY也降低了LV4％的最高剂量(p=0.054)。3D-CRT计划中心脏和LV的平均剂量明显低于IMRT计划(p＜0.05),同时IMRT、sIMRT及3D-CRT计划中心脏接受≥50％处方剂量的体积分别为73.98cm3,76.75cm3和60.34cm3。LV接受≥50％处方剂量的体积分别为23.37cm3,24.68cm3和17.61cm3。IMRT计划中心脏内高剂量区关键点的生物剂量明显低于3D-CRT及sIMRT计划。
　　 结论:与3D-CRT技术相比,IMRT和sIMRT的靶区剂量覆盖更为充分,剂量均匀性更为优越。同时IMRT明显降低了心脏和左心室的最高放疗剂量,但是IMRT和sIMRT技术未能有效减少心脏和左心室接受高剂量区的体积。虽然与sIMRT相比,IMRT在靶区覆盖及正常组织限制方面无明显统计学差别,但显示略有优势趋向。通过对心脏内关键点的生物剂量的计算,预测了在IMRT技术下心脏NTCP的概率明显低于3D-CRT。