《Radiation Oncology》：Comparison of heart-sparing radiation techniques for left-sided breast cancer: DIBH combined with tangential 3D radiation vs. conventional and tangential VMAT techniques
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本研究通过回顾性计划比较，评估了在深呼吸屏气（DIBH）下，将3D切线野放疗（3D-FiF）、连续弧容积旋转调强放疗（cVMAT）与新型切线部分弧VMAT（tVMAT）技术应用于左乳癌保乳术后辅助放疗的效果。结果显示，tVMAT在保证靶区（如CTV D95%）理想覆盖的同时，相较于3D-FiF实现了更优的靶区剂量均匀性（HI）和适形性（CI），相比cVMAT则显著降低了心脏、左前降支动脉（LAD）、心室等危及器官（OARs）的平均剂量及对侧乳腺、对侧肺的低剂量暴露，且计划更具可重复性，为临床实现最佳靶区覆盖与最小OARs受量提供了有力支持。
背景
乳腺癌是德国女性最常见的恶性肿瘤之一，约30%的女性新发癌症为乳腺癌。对于早期患者，保乳手术后进行辅助放疗是降低局部复发风险、提高总生存率的关键手段。然而，对于左侧乳腺癌，如何在确保凹形靶区（如临床靶区CTV）获得均匀覆盖的同时，最大限度地降低心脏、同侧肺等危及器官（OARs）的照射剂量，一直是临床面临的挑战。当前的德国S3指南推荐采用深呼吸屏气（DIBH）技术结合大分割放疗方案，以限制心脏剂量。常规三维适形切线放疗（3D-CRT）能较好地保护对侧肺和对侧乳腺，而旋转调强技术如容积旋转调强放疗（VMAT）则能降低心脏和同侧肺的剂量，但可能增加对侧乳腺和肺的照射。为了结合两种技术的优势，一种采用两个部分、切线弧的新型VMAT技术（tVMAT）被提出。本研究旨在DIBH条件下，比较传统的3D野中野技术（3D-FiF）、连续弧VMAT（cVMAT）与新型tVMAT技术在左侧乳腺癌全乳放疗中的剂量学差异。
方法
本研究纳入了20名接受保乳手术的左侧乳腺癌女性患者。根据欧洲肿瘤放射治疗学会（ESTRO）指南勾画临床靶区（CTV）和计划靶区（PTV），并勾画了心脏、左前降支动脉（LAD）、左心房、左心室、双肺及对侧乳腺等危及器官。所有患者在CT模拟定位时均采用DIBH技术。为每位患者制定了三种治疗计划：采用两个对穿切线野和两个子野进行剂量调制的3D-FiF计划；采用240度双弧的cVMAT计划；以及采用两个40度部分双弧、弧位置模拟3D-FiF切线野的tVMAT计划。所有计划均基于大分割方案，处方剂量为40.05 Gy/15次。计划评估指标包括靶区覆盖率（CTV D95%）、均匀性指数（HI）、适形性指数（CI）以及各OARs的受照剂量，并使用监控单位（MUs）评估投照效率。采用Wilcoxon符号秩检验进行统计学比较。
结果
在靶区覆盖方面，3D-FiF与tVMAT的CTV D95%剂量覆盖相当，而cVMAT需要更高的剂量才能达到相同覆盖水平。tVMAT实现了更均匀的CTV剂量分布，并且与3D-FiF相比，在PTV和CTV上都表现出显著更优的适形性。与cVMAT相比，tVMAT对PTV的适形性和均匀性相似，但对心脏、LAD和左心室的平均剂量显著更低。
在危及器官保护方面，3D-FiF计划使双肺和对侧乳腺的低剂量暴露最低。而tVMAT相较于cVMAT，将对侧乳腺的平均剂量降低了2.06倍，将对侧肺的平均剂量降低了2.38倍。tVMAT也显著降低了心脏及其子结构（LAD、左心房、左心室）的平均剂量。3D-FiF与tVMAT在心脏、LAD和左心室的平均剂量上无显著差异，仅左心房的平均剂量在3D-FiF中略低。
在投照效率方面，3D-FiF所需的监控单位（MUs）远低于两种VMAT技术。而在VMAT技术内部比较，tVMAT的MUs（平均600.03 ± 62.21 MU/次）显著少于cVMAT（平均656.80 ± 62.17 MU/次），意味着更短的治疗时间和可能更少的散射辐射。
讨论
本研究结果表明，tVMAT是一种能够有效平衡靶区控制与OARs保护的放疗技术。与3D-FiF相比，tVMAT在未增加心脏主要结构剂量的前提下，实现了更均匀和适形的靶区剂量分布。与cVMAT相比，tVMAT显著降低了对侧器官和心脏子结构的辐射剂量，这一优势对于年轻患者或伴有心脏合并症的患者尤为重要。结合DIBH技术，可以进一步减少心脏和肺的受照剂量。
本研究首次在DIBH条件下比较了tVMAT与3D-FiF及cVMAT，并首次评估了除LAD外其他心脏子结构的剂量。将心脏和肺的低剂量暴露降至最低至关重要，因为即使是中等剂量也可能增加远期缺血性心脏病和放射性肺炎的风险。此外，tVMAT计划对设计者个人经验的依赖性低于3D-FiF，在临床实践中更具鲁棒性和可重复性。
当然，本研究也存在一定局限性，主要为剂量学研究，缺乏长期的临床终点数据（如局部控制率、心脏毒性）验证。患者为回顾性选取，可能存在选择偏倚。不同放疗技术计划间的比较本身具有挑战性，且剂量均匀性和适形性的改善是否直接转化为更优的临床结局仍需前瞻性研究证实。
结论
总而言之，本研究数据支持tVMAT作为一种技术稳健、可重复且能有效保护OARs的放疗技术，应用于左侧乳腺癌的辅助治疗。其对侧器官和心脏结构的低剂量暴露显著减少，同时具有更优的靶区适形性和计划效率，支持将tVMAT（理想情况下结合DIBH）整合到临床常规实践中，以实现最佳的靶区覆盖和最小的危及器官受量。
