乳腺癌改良根治术后容积调强弧形治疗与调强放疗剂量比较的Meta分析

目的 比较乳腺癌改良根治术后容积调强弧形治疗(VMAT)与调强放疗(IMRT)对计划靶区(PTV)和危及器官(OAR)的剂量学差异,为临床提供循证学依据。方法 根据纳入和排除标准,计算机检索PubMed、Cochrane Library、FMRS、中国知网、万方数据库及维普全文期刊数据库,筛选所有乳腺癌改良根治术后VMAT与IMRT剂量学比较的文献纳入研究。检索时间从建库至 2020年3月。应用Stata14.0软件进行Meta分析。结果 13项研究的 281例纳入Meta分析。与IMRT计划相比,VMAT计划明显提高PTV剂量 (D95%,P<0.001),明显改善PTV剂量均匀性(P<0.001)和适形性(P=0.004)。VMAT计划较IMRT计划有效降低患侧 肺V20Gy (P=0.027)和健侧 肺V10Gy (P=0.003);而患侧肺 Dmean、V5Gy、V10Gy、V30Gy,健侧肺 Dmean、V5Gy,心脏 Dmean、V10Gy、V30Gy两组计划均相近(均 P>0.05)。IMRT计划较VMAT计划降低心 脏V5Gy (P=0.001),但对心 脏V5Gy纳入文献进行敏感性分析,显示结果稳定性较差。VMAT计划比IMRT计划明显减少治疗时间(P<0.001)和机器跳数(P<0.001)。结论 乳腺癌改良根治术后放疗中VMAT比IMRT在靶区剂量覆盖、均匀性和适形性,对患侧肺和健侧肺保护,以及治疗效率方面均更具剂量学优势。     

利用VMAT模型基于知识IMRT计划半自动优化

目的 利用RapidPlan系统评估VMAT模型用于基于知识优化固定野动态IMRT计划可行性及剂量学特点。方法 ①利用81例优质直肠癌术前同步推量VMAT计划训练DVH预测模型并进行统计学验证;②复制经临床确认的10例相同处方IMRT计划,保持布野及能量等参数不变,用上述模型自动生成新的优化参数及各野动态MLC序列;③利用相同剂量计算方法计算原计划及新计划的绝对剂量以排除版本间差异;④将计划归一至相近靶区剂量覆盖后对各剂量学参数行统计学分析。结果 在相似靶区剂量均匀性及覆盖率基础上,RapidPlan计划显著且大幅减低了膀胱受量[D_50%降低9.01 Gy (P=0.000),D_mean降低8.08 Gy (P=0.005)]和股骨头受量[D_50%降低4.20 Gy (P=0.000),D_mean降低3.84 Gy (P=0.005)],但平均总跳数也显著高于原计划[(1211±99) MU比(771±79) MU,P=0.000]且劈野数更多。基于知识的半自动优化导致高剂量热区明显增加,但D_2%相近(52.54 Gy∶52.71 Gy,P=0.239)。结论 VMAT模型可用于基于知识IMRT半自动优化以提高效率并改善OAR保护,但高剂量热区需进一步人工干预。     

局限期SCLC化放疗后达CR者PCI的IMRT与VMAT海马区保护剂量学研究

目的 探讨固定野IMRT和VMAT技术海马区保护脑预防照射剂量学分布特征以及海马保护的可行性及风险。方法 2014年1—8月我院收治的16例局限期SCLC化放疗后达CR者行PCI, 放疗处方剂量为25 Gy分10次。将CT定位图像与脑MR图像进行融合, 在融合图像上勾画海马区, 并外扩5 mm边界形成减量区。分别设计海马保护IMRT 、VMAT计划, 评价两组计划全脑、海马区及海马外扩5 mm的剂量分布。成组t检验组间差异。结果 16例患者海马区平均体积2.76 cm³(2.56~3.01) cm³。IMRT、VMAT海马区D_mean分别为(9.04±0.20)、(10.32±0.28) Gy, 较处方剂量分别减少了66.0%、61.2%(P=0.55);海马减量区D_mean分别为(13.57±0.90)、(14.86±0.60) Gy, 较处方剂量平均分别降低了49.0%、44.1%(P=0.88)。结论 IMRT及VMAT技术海马保护脑预防照射均可满足临床要求, 在保证全脑治疗剂量同时降低了海马区受量, 应用于脑预防照射中是可行的, 为患者神经认知功能保护提供了技术保障。     

质子重离子治疗靠近消化道肝癌的剂量学研究

目的 研究使用质子重离子放疗(离子放疗)治疗近消化道肝癌相对光子放疗的剂量学的优势。方法 选取10例肿块紧邻消化道器官放疗患者。治疗处方为用质子照射计划靶区1(PTV-1)50 Gy (RBE)分25次,然后用碳离子照射计划靶区2(PTV-2)15 Gy (RBE)分5次。采用相同数据和处方制定光子同步加量计划,危及器官限值参照RTOG1201。所有计划在满足危及器官限值前提下进行剂量评估。结果 光子计划PTV-1的95%处方剂量线覆盖V95略好于离子计划[(97.15±4.27)%:(96.25±6.69)%,P=0.049],光子计划PTV-2的V95与离子计划相近[(95.12±3.49)%:(94.60±6.22)%,P=0.277]。离子计划受照组织(Body-PTV-1)积分剂量仅是光子计划的39.9%,肝-GTV平均剂量仅为光子计划的81.8%,胃和十二指肠低剂量照射体积显著低于光子计划。结论 肝-GTV受量是制约放疗靶区总剂量提升的主要因素;当肝内GTV较大时离子相比光子能维持相近靶区覆盖同时显著降低肝-GTV受量。     

食管癌多原发肿瘤调强放疗与三维适型放疗的剂量学对比研究

  目的  在食管多原发癌中比较三维适型、静态调强、容积调强放疗计划的剂量分布。  方法  中山大学肿瘤防治中心放疗科收治的7例食管多原发癌患者, 利用CT模拟定位勾画靶区, 临床靶区包括全食管及全纵隔淋巴结引流区, 计划靶区为临床靶区外扩5 mm, 同时设计3DCRT、7野IMRT和单弧VMAT计划, 比较各个放疗计划靶区及危及器官受照射剂量体积。  结果  靶区内最低剂量IMRT与VMAT明显高于3DCRT[D99:(49.4±0.8)Gy, (49.2±0.7)Gy, (43.9±2.8)Gy, P < 0.001];IMRT、VMAT与3DCRT计划比较, 双肺V30稍低、V5明显升高(V30:11.8%±2.5%, 10.5%±2.1%, 13.2%±2.1%, P=0.096;V5:92.5%±3.2%, 93.6%±5.6%, 68.5%±2.1%, P < 0.001);心脏V30明显减少, 脊髓最高剂量明显降低。VMAT与IMRT计划在靶区均匀性、危及器官照射剂量体积无明显差异, VMAT较IMRT治疗时间明显缩短[(3.0±0.6)min, (6.2±0.2)min, P < 0.001]。  结论  调强设计明显改善处方剂量95%以上剂量覆盖的靶区体积, 降低心脏的V30及脊髓最高剂量, 但同时明显增加全肺V5体积。由于V5体积高于目前的推荐限制剂量, 调强设计全食管/全纵隔放射治疗需要谨慎。另外单弧VMAT与IMRT计划剂量分布无明显区别, 可使治疗时间缩短52%。      

基于算法的自动计划模块应用于鼻咽癌VMAT计划设计的效果评估

目的 评估基于渐进式自动优化算法的Auto-Planning模块应用于鼻咽癌VMAT计划自动设计的效果。方法 选取13例已完成的鼻咽癌VMAT计划,使用Auto-Planning模块重新自动设计全部计划。采用统一的自动计划模板仅完成一轮自动计划优化,不进行人工干预。将自动生成的治疗计划与临床应用的手工计划进行剂量学比较,配对t检验差异。统计应用Auto-Planning模块完成自动计划设计所需的时间。结果 应用Auto-Planning模块自动生成的计划均达到了临床应用要求,且自动计划在靶区的剂量均匀性方面优于手工计划(P=0.000);同时自动计划对部分OAR的保护也明显优于手工计划,左、右腮腺的平均剂量分别降低了7.75 Gy (P=0.000)和5.79 Gy (P=0.000),下颌骨的V60(0.58%∶3.12%,P=0.000)和Dmean(34.11 Gy∶40.78 Gy,P=0.000)均显著降低。结论 Auto-Planning模块的应用可以提高治疗计划的整体质量和一致性,同时显著降低计划设计的工作量和工作时长,大幅提升计划设计的效率。     

乳腺癌改良根治术后内乳淋巴结放疗患者VMAT与IMRT计划剂量学比较

目的 探讨容积调强弧形治疗(VMAT)和固定野动态调强放疗(IMRT)在左侧乳腺癌改良根治术后需辅助放疗并内乳淋巴结照射患者的剂量学差异。方法 对20例左侧乳腺癌患者制定VMAT和IMRT两种放疗计划。通过剂量体积直方图计算靶区和危及器官剂量学参数。对分类变量行χ²或Fisher′s精确概率法检验,连续变量根据正态性采用配对t检验或秩和检验。结果 IMRT靶区均匀性指数比VMAT高(P<0.05)。VMAT治疗时间较IMRT更短(P<0.01)。VMAT患侧肺V20Gy、V30Gy优于IMRT (P<0.05)。VMAT在冠脉左前降支Dmean、Dmax和心脏V30Gy、V40Gy、Dmean、Dmax优于IMRT (P<0.01)。食管DmeanVMAT优于IMRT (P<0.05),但健侧肺V5Gy、V10Gy和食管DmaxIMRT优于VMAT (P<0.05)。结论 VMAT可以显著减少心脏、健侧肺、脊髓、食管照射剂量,缩短治疗时间。对于左侧乳腺癌根治术后需辅助放疗并照射内乳淋巴结的患者,VMAT技术比IMRT技术可以更好保护正常组织。     

鼻咽癌IMRT自动计划与人工计划比较

目的 将鼻咽癌调强放疗的自动计划与人工计划进行对比,探讨自动计划在鼻咽癌放疗中是否有优势。方法 回顾性纳入97例鼻咽癌患者,所有患者均在Eclipse治疗计划系统上完成调强放疗人工计划的制作。使用Pinnacle³治疗计划系统的自动计划软件包重新进行调强放疗自动计划制作。统计对比两种计划方式得到的靶区剂量95%靶区体积所对应的剂量、靶区均匀指数和靶区适形指数,正常器官剂量。结果 人工计划和自动计划PTV覆盖率和均匀性相近(P=0.30)。与人工计划相比,自动计划在正常器官保护方面更为出色,平均剂量降低了270~1870 cGy (P=0.16)。结论 自动计划在保证靶区处方剂量的同时能让正常器官的剂量进一步降低,放疗计划的质量有明显提高。     

容积调强弧形治疗与质子调强放疗在室性心动过速放射消融中的计划对比研究

目的 模拟室性心动过速(VT)患者行立体定向消融体部放疗,探索质子调强放疗(IMPT)的剂量学优势。方法 对资料完整的5例患者的胸部定位CT图像均分别勾画左心室的心尖部、心前壁、间隔壁、下壁、外侧壁心肌全层共25个大体靶体积(GTV)。GTV三维外扩5 mm为ITV,ITV外扩3 mm为PTV。每个靶区均分别设计容积调强弧形治疗(VMAT)与IMPT计划。处方剂量为单次25 Gy (RBE)。比较两种计划靶区及危及器官剂量参数。结果 中位ITV体积45.40cm³(26.72~67.59 cm³),所有计划均达到足够的靶区覆盖(ITV V95%Rx≥99%)。相比VMAT计划,IMPT组全心、心包及靶区外心脏组织Dmean分别降低44.52%、44.91%、60.16%,左前降支D0.03 cm³降低17.58%(P<0.05)。按病灶部位分析后发现,IMPT仍可降低绝大多数危及器官剂量,但当病灶位于前壁及心尖时左前降支D0.03 cm³两者相近,病灶位于前壁或下壁时左回旋支D0.03 cm³也相近(P>0.05)。结论 模拟VT患者立体定向消融体部放疗时,VMAT与IMPT计划均满足临床剂量学要求;而IMPT可降低正常心脏组织受量,具有降低缺血性心脏病、心包炎或心包积液等并发症的潜在获益。     

乳腺癌术后放疗H-IMRT技术与H-VMAT技术剂量学比较

目的 比较基于IMRT的混合调强计划(H-IMRT)与基于VMAT的混合容积调强计划(H-VMAT)在左侧乳腺癌根治术后(胸壁+锁骨上+內乳区)放射治疗计划的剂量学参数,为复杂的乳腺癌术后放疗计划设计提供一定的参考。方法 选取我院2018年1月—2020年12月,20例左侧乳腺癌根治术后患者。所有患者胸壁、锁骨上淋巴结、内乳淋巴结均需要接受放射治疗,每个患者分别设计制作H-IMRT与H-VMAT两种放疗计划。CRT射野对胸廓方向进行2cm的多叶准直器(MLC)外放。靶区处方剂量50Gy,通过剂量计算比较靶区和危及器官的剂量参数。结果 H-IMRT计划靶区均匀性指数为(0.13±0.06),适形指数为(1.33±0.08)。H-VMAT计划靶区均匀性指数为(0.12±0.04),适形指数为(1.24±0.07)。H-VMAT计划中靶区均匀性指数和适形指数均高于H-IMRT计划(P＜0.05)。H-IMRT计划患肺V₅(48.99±2.91)%、V₂₀(24.5±1.1)%,H-VMAT计划患肺V₅(45.87±3.53)%、V₂₀(20.6±1.6)%,H-VMAT计划患肺V₅和V₂₀剂量均低于H-IMRT计划(P＜0.05)。H-IMRT计划心脏V₃₀(10.44±3.62)%、V₄₀(6.59±3.53)%,H-VMAT计划心脏V₃₀(5.87±1.53)%、V₄₀(4.9±2.8)%,H-VMAT计划心脏V₃₀和V₄₀均低于H-IMRT计划(P＜0.05)。H-IMRT计划心脏D_mean(7.43±1.78)Gy,H-VMAT计划心脏D_mean(9.7±0.7)Gy,H-VMAT计划略高于H-IMRT计划(P＜0.05)。结论 对于带有內乳淋巴结的乳腺癌术后放疗靶区,H-VMAT对比H-IMRT靶区适形度更好,危及器官受照剂量更低。     

HyperArc与VMAT技术脑转移瘤应用比较

目的:比较新型脑转移瘤治疗技术HyperArc与容积调强弧形治疗(VMAT)技术在剂量学参数及计划复杂性方面差异。方法:选取26例脑转移瘤患者,处方为9 Gy 3次、6 Gy 5次,分别采用HyperArc (HA)、共面(Cop)及非共面(Non-cop) VMAT技术进行计划设计。比较3种计划靶区(PTV) RTO...     

乳腺癌改良根治术后三种放疗技术的剂量学对比研究

目的:分析比较容积调强弧形治疗(VMAT)与固定野调强放疗(F_IMRT)、电子束联合VMAT (E&VMAT)技术在乳腺癌改良根治术后放疗中的剂量学差异,为临床选择治疗方案提供参考。方法:随机选择乳腺癌改良根治术后放疗的左乳腺癌患者10例,靶区包括患侧胸壁和锁骨上淋巴引流区,处方剂量43.5 Gy (2.9 Gy/次...     

局部进展期直肠癌术前3DCRT与VMAT同期化疗远期疗效比较

目的:比较术前三维适形放疗(3DCRT)与容积调强弧形治疗(VMAT)同期化疗用于局部进展期直肠癌(LARC)的5年总生存(OS)及无进展生存(DFS)结果,并分析该新辅助模式下的诱导/巩固化疗的价值。方法:回顾收集2007—2013年间在中山大学肿瘤防治中心接受术前3DCRT或VMAT同期联合化疗(主要为Xelox方...     

Single arc volumetric modulated arc therapy for complex brain gliomas: is there an advantage as compared to intensity modulated radiotherapy or by adding a partial arc?

The objective of this study was to determine if volumetric modulated arc therapy (VMAT) offers advantages over intensity modulated radiotherapy (IMRT) for complex brain gliomas and evaluate the role of an additional partial arc. Twelve patients with glioma involving critical organs at risk (OAR) were selected [six low grade brainstem glioma (BG) and six glioblastoma (GB) cases]. BGs were prescribed 54 Gy/30 fractions (frx), and GB treated to 50 Gy/30 frx to a lower dose PTV (PTV50) with a simultaneous integrated boost delivering a total dose of 60 Gy/30?frx to a higher dose PTV (PTV60). VMAT was planned with a single arc (VMAT1) and with an additional coplanar partial arc spanning 90° (VMAT2). We observed VMATI improving the PTV equivalent uniform dose (EUD) for BG cases (p=0.027), improving the V95 for the PTV50 in GB cases (p=0.026) and resulting in more conformal GB plans (p=0.008) as compare to IMRT. However, for the GB PTV60, IMRT achieved favorable V95 over VMAT1 and VMAT2 (0.0046 and 0.008, respectively). The GB total integral dose (ID) was significantly lower with VMAT1 and VMAT2 (p=0.049 and p=0.006, respectively). Both VMAT1 and VMAT2 reduced the ID, however, only at the 5 Gy threshold for BG cases (p=0.011 and 0.005, respectively). VMAT achieved a lower spinal cord maximum dose and EUD for BG cases and higher optic nerve doses, otherwise no significant differences were observed. VMAT1 yielded the fastest treatment times and least MU. We conclude that VMAT offers faster treatment delivery for complex brain tumors while maintaining similar dosimetric qualities to IMRT. Selective dosimetric advantages in terms of spinal cord sparing and lowering the ID are observed favoring the use of an additional coplanar partial arc.     

VMAT与IMRT在脑转移瘤全脑照射保护海马计划比较

目的 比较容积调强弧形治疗(VMAT)与调强放疗(IMRT)在脑转移患者全脑照射保护海马计划中的剂量分布。方法 收集2013-2016年46例脑转移患者,在CT定位图像与MRI融合后图像上勾画海马。海马分别外扩3、5、10 mm形成3级减量区域。以全脑减去海马外扩5 mm区域为PTV,处方剂量均为30 Gy分10次。每名病例分别设计7个野IMRT和单弧VMAT计划,评价2种计划中靶区、海马及其他危及器官(OAR)的剂量分布。结果 VMAT与IMRT PTV剂量分布比较:V95分别为95.90%、94.97%(P=0.000),V90分别为98.17%、97.48%(P=0.000),适形指数分别为0.825、0.813(P=0.013),均匀指数分别为0.277、0.289(P=0.025);海马剂量分布比较:海马Dmax分别为1698.9、1784.9 cGy (P=0.002),海马Dmean分别为1183.8、1112.7 cGy (P=0.000)。VMAT和IMRT计划中除了视交叉(3262.6、3529.3 cGy,P=0.000)外其他危及器官VMAT与IMRT计划均相近(P>0.05)。VMAT与IMRT的机器跳数和治疗时间分别为651、2768 MU (P=0.000)和188、504 s (P=0.000)。结论 VMAT计划靶区剂量分布明显优于IMRT,对海马的保护VMAT也有较大优势,此外VMAT计划能够显著减少MU和治疗时间,提高设备使用率,VMAT计划能够实现在满足靶区处方剂量要求同时达到保护海马的目的。     

脑转移瘤局部病灶加量容积旋转调强放疗海马体剂量学研究

目的 在脑转移瘤放射治疗中,对海马体的保护得到了越来越多的重视和研究.本研究探讨容积旋转调强放疗在脑转移瘤局部病灶加量对海马体保护的剂量学特点.方法 随机选取2013-12-01-2015-12-01在秦皇岛市第一医院放疗科治疗的15例脑转移患者,每例患者分别设计两种治疗计划,剂量体积约束条件相同,容积旋转调强放疗(volume-modulated arc therapy,VMAT)计划使用2个全弧,固定野调强放疗(fixed-field intensity modulated radiation theraPY,ff-IMRT)计划使用9个共面射野.在处方剂量要求相同情况下,比较两种计划的靶区和海马体的剂量学参数、机器跳数差异.结果 靶区剂量学参数中,VMAT计划的计划靶区体积(planning tumor volume,PTV)适形指数(0.82±0.07)好于ff-IMRT计划(0.78±0.08),t=2.457,P=0.028;对于海马体,左侧海马体最大值两计划差异无统计学意义,t=-1.175,P=0.260;VMAT计划的左侧海马体平均值为(1 186.43±1 358.29) cGy,右侧海马体最大值为(1 209.14±498.22) cGy,右侧海马体平均值为(738.16±422.70) cGy,双侧海马体最大值为(2 037.12±1 771.21) cGy,双侧海马体平均值为(940.68±765.00) cGy,低于ff-IMRT计划,差异有统计学意义,P＜0.05;对于正常组织(全身减计划靶体积,即B-P),VMAT计划的Vs(36.69±15.39)％,V15(18.61±9.87)％,V20(13.09±7.45)％小于ff-IMRT计划,差异有统计学意义,P＜0.05,其他正常组织指标无差异;VMAT计划的机器跳数(426±74)显著低于ff-IMRT计划(1 122±317),t=-8.446,P＜0.001.结论 VMAT在脑转移瘤局部病灶加量与ff-IMRT相比,明显的减少了海马体的受量和机器跳数,靶区适形度较好,并部分减少了周围正常组织的低剂量区受量,具有一定的剂量学优势.     

不同放疗方法在胸腹部的移动特点比较

目的 探讨放疗过程中胸部和腹部的移动特点。方法 选取2016年2—7月四川省肿瘤医院接受放疗的120例患者,胸、腹部各60例。在放疗过程中采用Sentinel系统实时监测并记录患者2种治疗部位体表轮廓的移动数据,分析其移动特点。配对t检验差异。结果 胸、腹部移动类型主要包括基本不动型、移动稳定型、跳跃型及逐渐增加型4种,分别占14.0%、64.0%、8.7%和13.3%。治疗部位偏移值:胸部IMRT (6.55±2.34) mm和VMAT (4.97±1.24) mm (P=0.002),腹部IMRT (3.97±1.80) mm和VMAT (2.69±1.42) mm (P=0.004)。胸、腹偏移值随治疗时间的延长而增加,同一时间段内胸部的偏移值高于腹部。结论 对于胸部和腹部接受放疗的患者,治疗部位的移动是普遍存在的。VMAT技术能有效降低胸腹部的偏移值,确保治疗剂量的准确性。     

直肠癌术前三维适形和五野及容积弧形调强放疗剂量学比较

目的：比较三维适形放射治疗（3-dimensionconformalradiotherapy,3D-CRT）和五野调强放射治疗（5-fieldin—tensitymodulatedradiotherapy,5F—IMRT）以及容积弧形调强放射治疗（volumetricmodulatedarctherapy,VMAT）计划的剂量学特点,探讨直肠癌术前适形放疗理想的计划模式。方法：收集中山大学肿瘤防治中心2012—01—17—2012—07—23收治的12例接受术前新辅助放化疗的直肠癌患者,对12例患者统一规定直肠癌术后辅助性放疗的·临床肿瘤体积（clini—caltargetvolume,CTV）范围,设定计划靶体积（planningtargetvolume,PTV）为CTV外放：头脚方向0．9cm,侧方0．8cm,前后方0．7cm。分别进行3D-CRT、5F-IMRT及VMAT计划设计,比较3者靶区剂量分布特点以及小肠、膀胱和双侧股骨头的受照射剂量及体积。结果：3D-CRT计划PTV2的适形指数（conformityindex,CI）为0．623±0．074,5F-IMRT计划为0．699±0．059,VMAT计划为0．710±0．060,5F—IMRT及VMAT计划PTV2剂量分布的适形性优于3D-CRT计划,F=6．103,P=0．006;3D-CRT计划PTVl的均匀性指数（homogeneityindex,HI）为1．063_4-0．012,5F—IMRT计划为1．046±0．011,VMAT计划为1．047±0．010,5F-IMRT及VMAT计划PTVl剂量的均匀性亦优于3D-CRT计划,F=5．980,P=0．006。VMAT中小肠接受剂量〉35Gy照射体积（V35）为（8．61±6．43）％,优于3D-CRT的（11．94±9．22）％及5F-IMRT的（10．43±6．81）％,F=0．602,P=0．008;VMAT中小肠接受剂量〉40Gy照射体积（V40）为（5．63±4．68）％,优于3D-CRT的（7．64±6．18）％及5F-IMRT的（6．65±5．42）％,F=0．437,P=0．049;VMAT中小肠接受剂量〉45Gy照射体积（V45）为（2．79±2．69）％,优于3D-CRT的（5．09±4．50）％及5F-IMRT的（3．40±3．36）％,F=1．127,P=0．036。3D-CRT膀胱5％体积所受最低剂量（D5）、接受剂量〉30Gy照射的体积（V30）均小于5F-IMRT及VMAT,F值分?     

Dosimetric comparison between IMRT and VMAT in patients undergoing internal mammary lymph node radiotherapy after modified radical mastectomy

Objective To investigate the dosimetric differences in volumetric-modulated arc therapy (VMAT) and intensity-modulated radiation therapy (IMRT) in patients receiving adjuvant radiotherapy and internal lymph node irradiation after left-sided modified radical mastectomy. Methods VMAT and IMRT radiotherapy plans were established for 20 patients undergoing left-sided modified radical mastectomy. The dosimetric parameters of the target area and organs at risk were calculated by the dose volume histogram. The categorical variables were tested by χ² or Fisher′s exact probability test. The continuous variables with normal distribution were analyzed by paired-t test or rank-sum test. Results Among the two radiotherapy techniques, the homogeneity index of IMRT was significantly higher than that of VMAT (P<0.05). The time of VMAT treatment was significantly shorter than that of IMRT (P<0.01). VMAT was superior to IMRT in V20Gy and V30Gy of the affected lung (both P<0.05). VMAT was superior to IMRT in the left anterior descending coronary artery Dmean, Dmax, and heart V30Gy, V40Gy, Dmean and Dmax(all P<0.01). The esophageal Dmean in the VMAT group was superior to that in the IMRT group (P<0.05). The V5Gy and V10Gy of the contralateral lung and the Dmax of the esophagus in the IMRT group were significantly better compared with those in the VMAT group (all P<0.05). Conclusions VMAT can significantly reduce the dose of the heart, contralateral lung, spinal cord, esophagus and other vital organs, and shorten the treatment time. For patients who need adjuvant radiotherapy and internal mammary lymph node irradiation after left-sided modified radical mastectomy, VMAT technology can better protect normal tissues than IMRT.