背景与目的：乳腺癌的治疗采取以手术、放疗、化疗、内分泌治疗和生物靶向治疗的综合治疗策略。保乳手术(breast conversed surgery, BCS)和改良根治术疗效相当,保乳术后辅助放疗可提高局部无复发生存率和总生存率,并具有较好的美容效果、较轻的急性和晚期毒性反应。乳腺癌术后的放疗技术有常规照射和三维适形放疗(three dimensional conformal radiotherapy,3DCRT)或调强放疗(intensity modulation RT, IMRT)等,所有这些照射技术中相当部分体积的心脏受到照射。越来越多的临床流行病学资料显示乳腺癌照射后放射相关的心脏病(radiation-associated heart disease, RAHD)在远期(特别是10年或20年后)的死亡风险高于乳腺癌本身,且左侧乳腺癌尤为明显。而在RAHD中缺血性心脏病(ischemic heart disease, IHD)占大多数,而IHD的发病部位多位于心脏前壁,因此如能降低心脏前壁区域的照射剂量可能降低照射后远期RAHD(特别是IHD)。资料与方法：在我科治疗计划档案中随机选取23例左乳癌接受保乳术后及术后辅助放疗的患者的计划CT图像,所有的患者病理分期均为Ⅰ或Ⅱ期。均有同一个放疗医师勾画靶区和危及器官(organ at risk, OAR)。靶区包括临床靶区(clinical target volume, CTV)为整个乳腺,其前界于皮下0.5cm以保护皮肤,不行区域淋巴结预防性照射；计划靶区(planning target volume, PTV)在CTV外放0.8cm。OAR包括心脏、左心室(left ventricle,LV)、心脏前壁区域(anterior myocardial territory, AMT)、左右肺和右侧乳腺。AMT定义为心脏前表面及其后1cm的心脏组织,并包括左右冠状动脉主干,前降支和左旋支冠状动脉。每个患者有物理师制定8治疗计划,具体包括：1个切线适形野计划(conformal tangential field, TF)和7个IMRT计划；在7个IMRT计划中OAR除了包括左右肺和右乳外,分别加心脏、心脏+AMT、心脏+LV、心脏+AMT+LV、AMT、LV及AMT+LV为OAR,这些计划分别定义为IMRT(H)、IMRT (H+AMT)、IMRT(H+LV)、IMRT (H+AMT+LV)、IMRT(AMT)、IMRT (LV)和IMRT (AMT+LV)。为了保证计划可比性在7个IMRT计划中所有优化参数均保持一致,所有治疗计划的处方剂量均50Gy,25次。先以切线适形放疗为标准对照,比较切线适形照射和以心脏为OAR的IMRT在靶区和各个OAR分布之间的差异；再在以心脏为OAR的IMRT计划为标准对照,另外增加LV或/和AMT作为OAR,并找出最佳的治疗计划；以心脏OAR的IMRT计划为标准对照,分别用LV或/和AMT替代心脏作为OAR,找出最优的治疗计划；最后将两个最优的治疗计划相比,确定最佳的IMRT计划优化策略。比较PTV、心脏、LV、AM、左右肺和右侧乳腺的剂量体积参数。对于PTV,我们比较平均剂量最大剂量,最小剂量、剂量标准差及接受110%、105%、98%、95%处方剂量的PTV相对体积；也比较PTV的适形指数、覆盖指数和均匀指数。对于心脏、LV、AMT和左肺等OAR,比较平均剂量、最大剂量、最小剂量以及Vn(表示接受大于nGy照射剂量的OAR体积百分数)。结果：与TF计划相比,在IMRT (H+AMT)、IMRT (H+LV)、IMRT (H+AMT+LV)中,心脏的平均剂量降低均不明显,而AMT和LV的平均剂量分别降低18.7%-45.4%和10.8%-37.4%,具有统计学意义。心脏、AMT和LV的最大剂量分别降低18.6%-35.3%、22.0%-45.1%和23.5%-45.0%,均具有统计学意义。在IMRT(H+AMT)、IMRT (H+LV)、IMRT (H+AMT+LV)中,心脏、AMT和LV的高剂量体积(≥V12,≥V11和>V10)均明显降低而心脏、AMT、LV和左右肺、右乳的低剂量区(V5)均明显增加。与IMRT(H)计划相比,在IMRT (H+AMT)、IMRT (H+LV)、IMRT (H+AMT+LV)中,PTV的剂量体积参数无明显统计学差别。心脏、AMT和LV的平均剂量分别降低17.5%-21.5%、25.2%-29.8%和22.8%-29.8%；心脏、AMT和LV的最大剂量分别降低13.6%-20.6%、23.1%-29.6%和17.3%-29.1%,均具有统计学差别,而左右肺和右乳的剂量分布无明显差别。与IMRT(H)计划相比,在IMRT (AMT)、IMRT (LV)、IMRT (AMT+LV)中,PTV剂量的均匀指数、适形指数、覆盖指数均无明显差别。心脏、AMT和LV的平均剂量分别降低5.32%-21.51%、19.86%-29.52%和13.25%-24.48%(p<0.05)；同样心脏、LV和AMT的V5、V10、V15、V20和V30均明显降低。在IMRT(LV)中右肺的平均剂量和V10分别增加9.2%和27.6%(p<0.05),在IMRT (AMT)和IMRT (LV+AMT)计划中右乳的V2和V5明显增加。在IMRT(AMT)和IMRT(H+LV)计划比较中,各个OAR的绝大多数DVH参数无明显统计学差别,但是在IMRT(AMT)中,LV的V5和V10分别增加4.2]%(p<0.05)和19.14%(p<0.05),而V15和V20分别下降26.48%(p<0.05)和26.04%(p<0.05),同样右肺的V10和V15以及右乳的V5和V10也均明显降低(p<0.05)。结论：与适形切线野照射相比,IMRT可降低心脏、LV和AMT照射剂量,特别是所有OAR的高剂量体积,但是以增加低剂量照射体积为代价。IMRT计划中另外加AMT或LV作为OAR可明显心脏、LV、AMT的最大剂量和平均剂量,且两者在降低心脏、LV和AMT剂量的幅度相似,由于LV有较为明确的解剖解剖并推荐增加LV作为左乳IMRT计划的OAR。当用AMT或LV替代心脏作为OAR时,可降低心脏、LV和AMT的平均剂量5%-30%,且AMT作为OAR的计划更佳。以AMT为OAR的IMRT和以心脏+LV为OAR的IMRT计划可达到相似的降低心脏剂量的程度,但以AMT为OAR的IMRT可更好保护右肺和右侧乳腺及LV(高剂量部分),因此AMT可替代心脏作为OAR在左乳保乳术后IMRT计划中进行优化。在今后需进一步扩大病例数及病种进行研究确定其临床的适用范围、探索AMT的剂量与RAHD的相关性及中低剂量照射所致心血管损伤的分子机制。
