精准放疗新突破：确定左乳保乳术后 P-VMAT 最佳颌骨宽度，优化放疗剂量分布

在乳腺癌放疗中，如何优化剂量分布、减少正常组织损伤是关键问题。研究人员开展左乳保乳术后部分弧容积调强弧形放疗（P-VMAT）中颌骨宽度影响的研究。结果显示颌骨内边界设为 0 cm（Plan0）最佳，这对优化放疗计划意义重大。

　　乳腺癌是女性中最为常见的恶性肿瘤，早期乳腺癌患者接受保乳手术（Breast-conserving surgery，BCS）后，通常需要进行放疗以降低局部复发和死亡风险。然而，传统的放疗技术在治疗过程中存在一些弊端。三维适形放疗（3D-CRT）虽然能使乳房放疗剂量更均匀，但可能无法完全覆盖目标区域，还会增加危及器官（OARs）的受照剂量风险；调强放疗（IMRT）虽能改善靶区剂量分布并减少 OARs 受量，但使用多叶准直器（MLC）调整射野内强度会延长治疗时间，且呼吸运动和位移会增加剂量不确定性；容积调强弧形放疗（VMAT）虽有优势，但全弧或半弧 VMAT 会增加对侧肺、乳腺和心脏的低剂量体积，提高二次癌症风险。因此，寻找一种既能保证放疗效果又能减少正常组织损伤的方法至关重要。

为了解决这些问题，赣南医学院第一附属医院、黔西南布依族苗族自治州人民医院、西南医科大学附属医院、江西省肿瘤医院等单位的研究人员开展了相关研究。他们以 20 例接受左乳保乳手术的患者为研究对象，分析了颌骨跟踪模式下不同颌骨宽度对左乳保乳术后部分弧 VMAT（P-VMAT）放疗剂量的影响，并探索了作为初始逆向优化参数的最佳颌骨宽度。该研究成果发表在《Scientific Reports》上。

研究人员在开展研究时，运用了多种关键技术方法。首先，对患者进行 CT 扫描，通过在特定体位下固定患者并进行扫描，获取图像用于后续的靶区勾画。然后，依据相关指南和协议，精确地勾画出临床靶区（CTV）、计划靶区（PTV）等不同靶区以及 OARs。接着，利用 Eclipse 15.5 三维治疗计划系统设计六组 P-VMAT 计划，改变颌骨起始宽度。最后，使用三维剂量体积直方图（DVH）和相关剂量学数据评估计划，并通过统计分析探究各指标与颌骨宽度的关系。

研究结果如下：

• PTV 剂量学：研究人员对比了六组 P-VMAT 计划，发现 Plan - 0.3 和 Plan - 0.6 的 D_98%和 V₉₅较 Plan0 下降明显，这意味着靶区剂量覆盖降低。同时，这两组计划的 CI 降低，D_2%、V₁₀₇、V₁₁₀、D_50%、HI 和 MU 增加，表明肿瘤靶区高剂量体积增加、均匀性变差、剂量传递效率降低，且无法满足临床对 V₁₀₇小于 10% 和 V₁₁₀小于 1% 的要求。
• OARs 剂量：对比 Plan0 与其他组计划，发现心脏、左肺、右乳腺和脊髓的剂量差异显著，而右肺和气管的差异不显著。
• 相关性分析：研究表明，CI、HI 和 MU 与颌骨宽度相关。同时，心脏的 V₅、V₁₀、V₂₀、D_mean与颌骨宽度正相关，V₄₀、D_max与颌骨宽度负相关；左肺的 V_2.5、V₅、V₁₀、V₂₀、D_mean与颌骨宽度正相关，V₄₀与颌骨宽度负相关 。

研究结论和讨论部分指出，在放疗计划设计的初始优化中，将颌骨内边界设为 0 cm（Plan0）代表着最佳颌骨宽度。这一发现意义重大，因为它为乳腺癌保乳手术的放疗治疗计划提供了一种简单且有效的方法，能够实现理想的剂量分布。一方面，在保证 PTV 靶区覆盖的前提下，Plan0 对心脏和左肺的临床指标最低，有助于减少心脏和肺部损伤的风险。另一方面，直接将颌骨内边界定义在半野处，可显著减少颌骨宽度参数的重复调整次数，提高放疗计划效率，减轻放疗医学剂量师的工作量。不过，该研究也存在一定局限性，如样本量相对较小，且最佳颌骨宽度可能受 PTV 总体积、患者胸廓曲率、PTV 与心脏的距离、肺在切线方向的占比以及患者治疗时的呼吸模式等因素影响。未来研究可基于此，通过 API 脚本程序和 RapidPlan 基于知识的规划，对大样本数据实现每个患者 VMAT 颌骨设置的自动化搜索，进一步完善放疗计划的优化策略。