未来的选择: 质子治疗在乳腺癌放疗中的潜在优势(一)：危及器官、计划比较、可及性和成本效益
乳腺癌是全球女性最常见的恶性肿瘤之一，严重危害女性的生命健康。乳腺癌的常规治疗方法包括手术、放疗、化疗和内分泌治疗，其中放疗在乳腺癌的治疗中占有重要地位，约70％的乳腺癌患者在治疗的全过程中需要接受放疗。尽管在过去的几十年，传统的光子放疗技术得到不断改进，但由于光子的特性，靶区周围的心脏和肺等危及器官仍然受到较多的额外照射剂量。
质子独特的物理特性使质子治疗正逐渐成为一种更优的乳腺癌局部照射的治疗方法。近年来质子治疗中心数目明显增加，但总体仍稀缺且成本很高。可及性的增加和束流输送技术的改进使人们对乳腺癌质子治疗的适用性产生了更多的兴趣，其中最重要的挑战是如何筛选最受益于这项新技术的患者。目前，部分国家通过基于模型的方法来选择受益于质子治疗的患者，该方法通过量化光子和质子照射对靶器官的剂量差异来降低风险。
日前，荷兰格罗宁根大学John Henry Maduro教授针对质子治疗在乳腺癌患者治疗中的潜在作用和优势进行了详细综述。原文发表于《The Breast》杂志上。本期将从危及器官、计划比较、可及性和成本效益三个方面与大家分享质子治疗在乳腺癌放疗中的潜在优势。点击“阅读原文”或联系质子中国小编(微信号：ProtonCN)获取全文。
放疗作为乳腺癌治疗的一种方式，提高局部控制率的同时也改善了生存率。当前常用的光子照射是由直线加速器产生的。光子传递的能量在接触皮肤表面后增加，在皮肤下达到最大值，并随着在体内深度的增加而逐渐减少。这意味着光子在穿过人体时不会停止而是会减慢速度。相反，质子会在特定深度处停止并释放全部能量，形成布拉格峰(Bragg Peak)，并且在靶区外无出射剂量。为了充分覆盖肿瘤靶区，还需要对布拉格峰进行展宽，即扩展布拉格峰(Spread out Bragg Peak)。
相对剂量与体内距离的关系， 绿色为质子，黑色为光子。
在乳腺癌放疗中，靶区通常是具有一个或多个区域淋巴结的乳房或胸壁。考虑到危及器官的解剖关系，如肺、心脏和食管位于靶区的背侧，因此使用无尾端剂量的质子束流传输技术是非常有意义的。
放疗诱发的迟发毒性反应可以认为是一个加速老化的过程。患者越年轻，发生放疗诱发毒性反应的风险越大。长期毒性反应的威胁是已治愈患者的主要负担。
研究表明，在15年的随访中，接受左侧乳腺癌治疗的患者因心脏死亡的风险是右侧乳腺癌患者的1.58倍。最近的数据显示，心脏平均剂量每增加1 Gy，严重急性冠脉事件的风险就增加7.4%，这种风险在随访的前9年甚至更高。此外，除了外科手术和放疗外，越来越多的患者接受了具有心脏毒性的全身治疗，如蒽环类药物和曲妥珠单抗治疗。已有研究表明，以蒽环类为基础的化疗合并内乳淋巴结照射显著增加了心血管疾病(如缺血性心脏病、心力衰竭和瓣膜性心脏病)的风险。放疗的另一个长期毒性反应是继发性肿瘤的发生。与未接受过放疗的乳腺癌患者相比，接受过放疗的乳腺癌患者患肺癌的风险增加了1.66倍，患食道癌的风险增加了2.17倍。小于40岁的女性接受乳腺癌放疗，对侧乳腺癌患病风险会增加2.5倍。放疗诱发毒性反应的风险与照射剂量和照射体积有关，因此减少危及器官的照射剂量和体积十分重要。
借助IMRT (光子调强放疗)、VMAT (容积弧形放疗)、TOMO (螺旋断层放疗)及屏气技术等，可以显著减少对重要危及器官(包括肺、心脏和对侧乳房)的剂量。然而，尽管技术有所改进，仍有少部分患者处于发生治疗相关毒性反应的较高风险中。此外，由于光子的物理特性，减少对特定危及器官的剂量将导致剂量扩散到身体的其他部位，从而导致积分剂量的增加，而积分剂量的增加与放疗诱发继发性肿瘤相关。
国外的几项计划对比研究表明，与光子放疗相比，在不降低靶区覆盖范围的前提下，质子治疗可减少心脏和肺部的照射剂量。此外，质子治疗对对侧乳房的照射剂量也低于光子放疗。质子治疗的优势大小取决于照射的侧方性、患者的解剖结构、靶区范围(包括局部区域淋巴结照射)和总处方剂量。质子治疗的优势在含广泛淋巴结照射的靶区上更为明显，与光子放疗相比，可使接受22.5 Gy或更高剂量的心脏体积减少20倍。尽管区域淋巴结照射已被证明可降低乳腺癌死亡率，但由于心脏照射剂量增加和预期心脏毒性增加，放射肿瘤学家仍不愿将内乳淋巴结包含在放疗区域内。在质子治疗中加入内乳淋巴结照射仅使平均心脏剂量从0.3 Gy (+/-0.3)增加到0.4 Gy (+/-0.3)，远低于未包含内乳淋巴结照射在内的的大多数光子放疗。
尽管所有乳腺癌患者在剂量学方面均可受益于质子治疗，但大多数患者仍无临床获益。改进的束流输送技术已大大降低了心脏和肺的剂量，乳腺癌患者中有相当一部分是低风险的患者，可以选择无照射或部分乳房照射，也可以选择外照射、术中照射或近距离照射。这些与全乳照射相比，剂量相对较低。
据估计，质子治疗的成本大约是光子放疗的1.7~2.4倍。在成本效益分析方面，质子治疗对存在较高心血管疾病风险的乳腺癌患者具有较高的成本效益，局部乳房质子治疗的费用与近距离加速部分乳房照射的费用相比更具有优势。