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基于解剖特征的左侧乳腺癌放疗心脏剂量学分析:3D-CRT、IMRT与VMAT技术比较

Dosimetric Analysis of Cardiac Exposure in Left-Sided Breast Cancer Radiotherapy Based on Anatomical Features:a Comparison of 3D-CRT,IMRT,and VMAT Techniques

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摘要[目的]比较三维适形放疗(three dimensional-conformal radiotherapy,3D-CRT)、调强适形放疗(intensity-modulated radiotherapy,IMRT)和容积调强放疗(volumetric modulated arc therapy,VMAT)3种技术在乳腺癌术后放疗中的心脏剂量学差异,重点评估其对左前降支冠状动脉(left anterior descending coronary artery,LAD)的剂量学影响,为临床优选放疗方案提供依据.[方法]研究共纳入20例左侧乳腺癌保乳术后患者.基于每例患者的CT定位图像,分别制定3D-CRT(切线野技术)、IMRT(7野均分方案)和VMAT(双弧旋转照射)3种放疗计划.评估心脏平均剂量(Dmean)、心脏V20和LAD V40等关键剂量参数,并分析其与计划靶区(planning target volume,PTV)与心脏距离、心脏体积等解剖因素的相关性.[结果]VMAT在心脏保护方面显著优于其他两组(P＜0.001):其中VMAT心脏Dmean中位数为3.49 Gy,低于IMRT(3.50 Gy)和3D-CRT(4.56 Gy);心脏V20中位数为 1.13％,较IMRT(1.62％)和3D-CRT(4.05％)更低;且LADV40中位数为0,显著低于3D-CRT的39.49％和IMRT的5.34％(P＜0.001).VMAT组所有病例的LAD V40均满足临床指南要求(达标率100.0％),而3D-CRT和IMRT组达标率仅分别为5.0％和75.0％.相关性分析显示,各计划PTV心脏距离与LAD V40均呈负相关(P＜0.05),当距离＜6 mm时,3D-CRT的LAD V40超标率达85.0％以上.[结论]VMAT技术可显著降低心脏及LAD的受照剂量,尤其PTV与心脏距离较近时优势更为明显.PTV与心脏距离是影响LAD受照剂量的重要解剖因素,可作为个体化放疗技术选择的参考依据.