容积旋转调强放疗中切向弧与准直器跟踪技术在双侧乳腺癌治疗中的剂量学优势评估

《International Journal of Women's Health》：Dosimetric Evaluation of Tangential Arc and Jaw Tracking Techniques in Volumetric Modulated Arc Therapy for Synchronous Bilateral Breast Cancer

本综述系统比较了静态准直器（S-VMAT）、切向弧（T-VMAT）和准直器跟踪（J-VMAT）三种VMAT技术在同步双侧乳腺癌（SBBC）放疗中的剂量学差异。研究发现T-VMAT和J-VMAT在保持靶区（PTV）覆盖的前提下，显著降低心脏Dmean（从11.25 Gy降至7.44 Gy）、心脏V5Gy（从86.98%降至36.03%）等危及器官（OARs）受量，且T-VMAT治疗效率提升超三分之一。该研究为优化SBBC精准放疗策略提供了重要循证依据。

　　

引言

同步双侧乳腺癌（SBBC）是指六个月内双侧乳房同时确诊原发性恶性肿瘤的罕见亚型。与传统单侧乳腺癌相比，SBBC放疗需同时覆盖双侧靶区并规避心脏、肺脏等重要器官，技术挑战显著。容积旋转调强放疗（VMAT）通过多叶准直器（MLC）动态调强与机架旋转协同实现高适形剂量分布，但常规静态准直器VMAT（S-VMAT）因准直器限束制约MLC运动范围，易导致靶区剂量不均并增加心肺低剂量照射。切向弧VMAT（T-VMAT）与准直器跟踪VMAT（J-VMAT）作为先进优化模式，通过动态调整准直器边界提升调制能力，但其在SBBC中的应用价值尚需系统验证。

材料与方法

研究纳入2011年10月至2024年5月确诊的12例SBBC患者，其中7例接受双侧保乳手术（BCS），4例为双侧改良根治术（MRM），1例为左乳BCS联合右乳MRM。所有患者采用真空垫与翼板固定，自由呼吸状态下进行3 mm层厚CT扫描。临床靶区（CTV）涵盖双侧全乳腺，计划靶区（PTV）由CTV外扩5 mm并剔除皮下3 mm区域。危及器官（OARs）包括双肺、心脏、食管、气管、股骨头、脊髓及肝脏，勾画遵循放射治疗肿瘤组（RTOG）指南。

治疗计划基于瓦里安TrueBeam直线加速器设计，采用6 MV光子束与120叶MLC。三组计划均设置单等中心点于胸骨下方，处方剂量50 Gy/25次，要求95% PTV达到处方剂量，最高剂量不超过110%。S-VMAT采用两组4个部分弧（总跨度260°），机架角度230°–130°，准直器角85°或95°以降低叶片间漏射；T-VMAT设计6个切向弧，准直器平行于靶区长轴，根据乳腺解剖个体化调整机架角度；J-VMAT通过复制S-VMAT计划启用动态准直器跟踪功能。计划评估指标包括PTV的D_98%、D_2%、V_95%、V_110%，OARs的D_mean、V_5Gy、V_20Gy等，同时计算适形指数（CI）与均匀性指数（HI）。交付参数记录机器跳数（MU）与治疗时间，并通过ArcCHECK模体进行3%/3 mm标准γ分析验证。

结果

靶区覆盖方面，三组技术的PTV剂量参数（D_2%、D_98%、V_95%等）、CI及HI均无统计学差异（p > 0.05），表明靶区覆盖一致性良好。OARs保护中，T-VMAT与J-VMAT显著优于S-VMAT：全肺V_5Gy在T-VMAT中降至39.69±4.37%，J-VMAT亦明显改善；心脏D_mean由S-VMAT的11.25 Gy降至J-VMAT的9.21 Gy与T-VMAT的7.44 Gy，心脏V_5Gy从86.98%分别降至76.89%与36.03%。肝脏、食管、气管及脊髓剂量在T-VMAT中最低，J-VMAT次之。治疗效率上，T-VMAT机器跳数最少，治疗时间较S-VMAT缩短超三分之一，较J-VMAT减少近一半。所有计划γ通过率均超99%，无显著差异。

讨论

本研究证实T-VMAT与J-VMAT在SBBC放疗中兼具靶区覆盖可靠性与OARs保护优越性。切向弧设计通过限制束流路径降低心肺低剂量区，而动态准直器跟踪技术通过实时优化MLC调制空间提升剂量雕刻精度。心脏剂量降低对预防放射性冠状动脉疾病具有重要意义（研究显示心脏D_mean每增加1 Gy，主要冠脉事件风险上升7.4%）。尽管J-VMAT因机械动态调整稍延长治疗时间，但其剂量学增益与验证可靠性支持其临床可行性。T-VMAT在效率与OARs保护方面的综合优势尤为突出，为SBBC个体化放疗提供了优化选择。

结论

T-VMAT与J-VMAT技术可显著改善SBBC放疗的危及器官保护效果，其中T-VMAT在降低治疗时间与低剂量照射方面更具优势，J-VMAT则在剂量精度与靶区覆盖间取得平衡。两种技术为SBBC精准放疗策略优化提供了重要技术支撑。