食管癌三維適形常規分割放療過程中腫瘤體積變化規律的臨床探究與分析

谷振芳，王麗芳，陳長建，王華偉，崔巍

（濟寧醫學院附屬醫院 腫瘤科，山東 濟寧272029）

食管癌是消化系統最常見的腫瘤，一般是由腺上皮或者食管鱗狀上皮異常增生而引起的，其發展過程可分為上皮不典型增生、原位癌及浸潤癌等階段[1]。與其他惡性腫瘤相似，食管癌發生發展過程被認為是多基因變異、多危險因素相互作用的復雜過程，但長期不良飲食習慣或無規律生活狀態可能是導致食管癌發生的元兇。絕大部分食管癌患者在中晚期才被確證，已失去了根治術的機會，因而綜合采用放療或者放化療是這部分患者必然選擇[2]。在臨床應用中，筆者發現，食管癌腫瘤體積在放療過程中發生明顯變化，腫瘤體積的變化勢必影響照放療劑量及照射區域的精度[3-4]。為此筆者收集我院放射科2010年6月-2013年6月行根治性三維適形常規放射治療的6例食管癌患者臨床資料，分析三維適形常規放療過程中腫瘤體積變化規律，為放療技術臨床應用提供技術支撐。

1 資料與方法

1.1 臨床資料

回顧性分析2010年6月-2013年6月我院放射科收治的行根治性三維適形常規放射治療的6例食管癌患者臨床資料，符合衛生部關于食管癌標準化診治指南（2011版）中所述的診斷標準，并經CT和MRI檢查證實。其中，男3例，女3例；年齡57～76歲，平均（65.2±7.4）歲，病變長度3.0～6.0 cm，平均病程（4.4±1.2）cm。病變部位：胸上段1例、胸中上段1例、胸中段2例、胸中下段1例、胸下段1例；病理類型：低分化鱗癌2例、中分化鱗癌1例、高分化鱗癌3例。淋巴結轉移部位：縱隔、賁門旁及食管溝內2例、胃小彎1例和腹腔1例。

1.2 納入標準

納入標準：①符合衛生部關于食管癌標準化診治指南（2011版）中所述的診斷標準，并經CT和MRI檢查證實；②選擇單純采用根治性三維適形常規分割放療的食管癌患者，排除因其他治療手段而引起的腫瘤體積變化；③排除合并有顱內出血史或嚴重出血傾向、嚴重心肝腎功能不全或嚴重糖尿病史、妊娠或哺乳期婦女等患者；④患者同意參與本項目研究并簽署知情同意書，且患者臨床資料保留齊全。

1.3 治療方法

所有患者平臥后采用熱塑體模加以固定，利用64排CT機從環狀軟骨掃描至肝臟右葉下緣，勾畫出包括食管病灶區和淋巴結腫大區在內的靶區（gross tumor volume，GTV）。通過劑量-體積直方圖與平面二維等劑量曲線圖選擇最佳治療劑量方案為60～66 Gy，中位處方劑量62 Gy，全肺V20<25%～30%，V30<18%，心臟平均劑量<30 Gy，脊髓最大劑量<45Gy。采用瑞典產醫科達全數字化直線加速器進行治療，所有患者均全部完成治療。

1.4 觀察指標及評價標準

①于放療期間第2、4和6周以及放療結束后2個月內采用彩色增強掃描CT機觀察不同時期CT圖像，通過生物圖像處理軟件（ImageJ），計算出腫瘤體積變化情況；②療效評價標準依據《食管癌放射治療后近期療效》（萬鈞，1989）評價標準：顯效：病灶完全消失，食管邊緣及黏膜恢復正常；有效；病灶大部分消失，但食管邊緣欠光滑，黏膜尚未完全恢復正常；無效：放療結束時，大部分病灶未消失，甚至有惡化趨勢，食管邊緣異常粗超。總有效率=（顯效數+有效數）/總例數×100。

2 結果

2.1 近期療效

所有食管癌患者行根治性三維適形常規放射治療均獲得滿意，放療結束后依據《食管癌放射治療后近期療效》（萬鈞，1989）評價標準評價顯效3例，有效2例，無效1例，顯效率50.0%，總有效率83.3%。

2.2 食管癌放療過程中體積變化

采用ROI測量法測量6例食管癌患者放療過程中體積隨時間變化情況見下圖1所示。由圖1可知，食管癌患者在放療過程中（0～14周）腫瘤體積逐漸減小，橫向比較可以發現，所有患者在放療前6周變化較大，6周以后腫瘤體積變化不大；縱向比較發現，不同患者的腫瘤體積變化幅度略有差異。

本研究采用指數衰減趨勢擬合公式處理圖1中食管癌放療中腫瘤體積變化，結果見圖2，相關擬合常數以及半衰期見附表。由圖2和附表可知，所有食管癌患者放療中腫瘤體積變化符合指數衰減趨勢模式，消退常數分別為0.2020、0.4139、0.2390、0.1516、0.1317及0.1416，對應的半衰期為35.76、24.80、27.36、43.95、49.41及47.83 d。

圖1 所有食管癌患者放療過程中體積變化情況

圖2 所有食管癌患者放療過程中體積隨放療時間變化非線性擬合

3 討論

附表 食管癌腫瘤體積相關參數及半衰退期

食管癌是消化系統最常見的腫瘤，一般是由腺上皮或者食管鱗狀上皮異常增生而引起的，其發展過程可分為上皮不典型增生、原位癌、浸潤癌等階段[1]。與其他惡性腫瘤相似，食管癌發生發展過程被認為是多基因變異、多危險因素相互作用的復雜過程，但長期不良飲食習慣或無規律生活狀態可能是導致食管癌發生的元兇。絕大部分食管癌患者在中晚期才被確證，已失去了根治術的機會，因而選擇綜合采用放療或者放化療是這部分患者必然選擇[3]。隨著醫學理論的發展，放療技術的進步，特別是調強適形放療和三維適形放療技術的問世，放射治療食管癌的臨床療效得到顯著提高，術后復發率亦明顯降低[5]。在臨床應用中，筆者發現，食管癌腫瘤體積在放療過程中發生明顯變化，腫瘤體積的變化勢必影響照放療劑量及照射區域的精度[4]。為此借助多種分析手段研究三維適形常規放療過程中腫瘤體積變化規律，建立腫瘤放療的動力學模型迫在眉睫，此模型望優化腫瘤放射治療的分次照射方案，以期達到最優化的治療效果。

本組研究可知，6例食管癌患者在放療過程中（0～14周）腫瘤體積逐漸減小，但放療前6周變化較大，6周以后腫瘤體積變化不大，且所有患者腫瘤體積變化趨勢基本一致。因此，可以作為本次研究的對象。CHVETSOV等[6]研究發現在對肺癌進行放療時，腫瘤組織的體積根據這一衰減公式而變化[7]。在本研究中，使用相同的處理方法分析食管癌放療過程中腫瘤大小的變化情況。由圖2和附表可知，所有食管癌患者放療中腫瘤體積變化符合指數衰減趨勢模式，消退常數分別為0.2020、0.4139、0.2390、0.1516、0.1317及0.1416，對應的半衰期為35.76、24.80、27.36、43.95、49.41及47.83 d。進一步分析可知，患者2和患者3出現縱隔、賁門旁及食管溝內等多處轉移，腫瘤細胞有較強的浸潤性，死亡的腫瘤細胞消亡較快，故患者2和患者3的消退常數明顯大于其余4例患者，其半衰期也明顯短于其余4例患者。患者4、患者5和患者6為高分化鱗癌，腫瘤細胞的增殖慢，所以死亡的腫瘤細胞凋亡也較慢，故患者4、患者5和患者6的消退常數明顯小于其余3例患者，其半衰期也明顯長于其余3例患者。說明腫瘤患者不同、腫瘤病理類型不同、腫瘤部位不同所得到的腫瘤消退常數和半衰期是有差異的，即腫瘤的消退常數和半衰期與腫瘤病理類型等因素有關[7-8]。此外，筆者發現患者在放療前六周腫瘤體積變化較大，而放療6周后變化不大，其可能的原因是患者接受放療后，腫瘤細胞染色質空間結構發生變化，使癌細胞產生抵抗輻射的能力，給進一步治療帶來困難，該項研究成果將有助于分析腫瘤細胞和正常細胞對放療的反應，并對放療過程進行觀察，實時調整放療劑量或更換放療方式等[9]。

通過食管癌放療體積變化的臨床實驗，當放療進行到第4周時，所有病例腫瘤體積幾乎縮小了一倍，為此筆者修改了放療計劃，減少了腫瘤體積的變化對放療劑量分布的影響[10-11]，故行根治性三維適形常規放射治療取得了較好的短期療效（總有效率83.3%）。

通過食管癌放療體積變化的臨床實驗，可減少治療過程中腫瘤體積的變化對腫瘤放療的影響，彌補腫瘤體積變化帶來的治療誤差，從而顯著提高了放療的短期臨床療效。

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