中下段食管癌三野與四野三維適形照射的比較

靳 富 柳先鋒 何亞男 邱 大*

重慶市腫瘤研究所放療科，重慶 400030

中下段食管癌三野與四野三維適形照射的比較

靳 富 柳先鋒 何亞男 邱 大*

重慶市腫瘤研究所放療科，重慶 400030

目的：比較中下段食管癌三維適形放射治療常見的三野照射與四野照射方法的臨床物理參數(shù)，優(yōu)化放療治療計劃。方法：隨機(jī)選取中下段食管癌患者，采用VARIAN公司Eclipse治療計劃系統(tǒng)。按照ICRU50號報告指導(dǎo)原則勾畫靶區(qū)，并分別設(shè)計三野與四野三維適形治療計劃，PTV所有方向上均放相同的邊界5mm。然后利用體積劑量直方圖DVH對兩種布野方式的治療計劃靶區(qū)量分布，危及器官保護(hù)等參數(shù)進(jìn)行分析和比較。處方劑量50Gy/25F。結(jié)果：兩種照射方式靶區(qū)劑量分布情況相似，脊髓受照射劑量三野優(yōu)于四野。在肺V20以及V5指標(biāo)中，四野照射明顯優(yōu)于三野照射，在肺V30指標(biāo)上無明顯差異。結(jié)論：中下段食管癌三維適形放療中，四野照射在肺V20、V5指標(biāo)上優(yōu)于三野照射計劃，從預(yù)防嚴(yán)重放射性肺損傷角度上具有優(yōu)勢。

食管腫瘤；放射治療；三維適形放療；放射性肺損傷

食管癌是常見的消化道惡性腫瘤，中下段食管癌不能手術(shù)患者主要以放療為主，放射性肺損傷是限制其照射劑量提高的主要原因之一。為了提高腫瘤局部照射劑量同時有效保護(hù)周圍正常器官，多數(shù)放射治療中心都普遍采用三維適形照射（3DCRT）方式。本文旨在探討和比較食管癌放射治療中常見的三野與四野兩種射野設(shè)計的三維適形照射計劃在靶區(qū)劑量分布以及肺，脊髓危及器官受照體積劑量的差別，以求優(yōu)化中下段食管癌放射治療計劃方案。

1.材料與方法

2008年1月至2011年5月收治的150例首程中下段食管癌放療患者中隨機(jī)抽取10例，按臨床要求確認(rèn)病灶長度和靶區(qū)體積，對第一療程50Gy放射劑量分別采用三野和四野進(jìn)行三維適形放射治療計劃設(shè)計并進(jìn)行評估。

1.1 CT定位和靶區(qū)勾畫

患者以熱塑體模固定體位，采用CT模擬定位技術(shù)，CT掃描層厚一般為3～5mm。通過數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)將CT掃描圖象像經(jīng)ACQsim工作站導(dǎo)入VARIAN Eclipse三維治療計劃系統(tǒng)（TPS）。由臨床和影像醫(yī)師根據(jù)三維重建圖象，依照ICRU50號報告指導(dǎo)原則勾畫腫瘤靶體積（GTV）、臨床靶區(qū)（CTV）及脊髓，肺等危及器官（OAR）。計劃靶區(qū)（PTV）為CTV外擴(kuò)左右5mm頭方向30mm足方向40mm，由臨床放療醫(yī)師和醫(yī)學(xué)物理師共同確認(rèn)。

1.23DCRT計劃設(shè)計

每例患者處方量50Gy/25F，分別設(shè)計三野和四野三維適形照射治療計劃。計劃靶區(qū)PTV體積中心作照射等中心和劑量歸一點，射線能量選擇6MV。在TPS射野設(shè)計中調(diào)用Varian IX治療機(jī)的120片多葉光柵準(zhǔn)直器（MLC）數(shù)據(jù)對計劃靶區(qū)PTV進(jìn)行自動適形擋鉛，計劃中MLC外放邊界參數(shù)（Margin）均取5mm。

1.3 臨床物理參數(shù)

利用Eclipse TPS 計算的等劑量曲線分布和劑量體積直方圖（DVH）工具對三野和四野的兩種3DCRT計劃進(jìn)行比較。腫瘤靶體積GTV的評估參數(shù)為接受處方劑量95%照射靶區(qū)體積占GTV靶區(qū)總體積的百分?jǐn)?shù)GTVVD95。接受處方劑量90%照射PTV體積占PTV總體積的百分?jǐn)?shù)PTVVD90作為計劃靶區(qū)PTV的評估參數(shù)。對于危及器官，依據(jù)DVH計算脊髓最大劑量點DMAX的絕對劑量值。雙肺照射劑量達(dá)到5Gy，20Gy，30Gy的體積占肺總體積的百分?jǐn)?shù)V5，V20，V30作為肺受照劑量的評估參數(shù)。

2.結(jié)果

2.1 靶區(qū)PTV和GTV的劑量分布比較

2.1.1 計劃靶區(qū)PTV劑量分布與腫瘤靶體積劑量分布比較如（圖1，表1）所示，三野與四野照射方式的PTVVD90均大于95%，符合三維適形計劃的要求且接近調(diào)強(qiáng)的標(biāo)準(zhǔn)；三野與四野三維適形計劃的GTVVD95同樣大于95%，兩種計劃之間無明顯優(yōu)勢（圖1，表1)。

圖1 三野與四野三維適形照射GTVVD95/ PTVVD90比較

無論采用三野或四野設(shè)計方案肺對食管癌采用三維適形放射治療靶區(qū)能夠取得理想的劑量分布，表1數(shù)據(jù)體現(xiàn)兩者無差別。

表1 三野與四野三維適形照射靶區(qū)劑量分布比較

2.2 危及器官受照射劑量的比較

2.2.1 脊髓肺受照射劑量比較 通過DVH工具分別計算三野和四野治療計劃中脊髓受照射劑量參數(shù)DMAX，從圖2可以分析出，脊髓DMAX兩種設(shè)野方法的實際結(jié)果體現(xiàn)出明顯差別，見表2，三野明顯低于四野約10Gy。

圖2 三野和四野三維適形照射脊髓受照射劑量比較

2.2.2 肺受照射劑量比較 采用三野與四野照射的肺V5指標(biāo)低于雙肺體積的70%，而四野照射肺V5均低于三野照射約8%，四野照射具有典型優(yōu)勢（圖3，表2）。

圖3 三野與四野三維適形照射肺V5比較

肺V20的情況，四野照射的計算結(jié)果同樣具有明顯優(yōu)勢，與三野相比肺受照20Gy的體積要低20%左右（圖4，表2）。

圖4 三野與四野三維適形照射肺V20比較

三野與四野照射肺V30的指標(biāo)基本一致且低于8%明顯優(yōu)勢（表2）。

對照三野和四野照射肺V5、V20、V30劑量體積參數(shù)，四野照射方式在評估放射性肺損傷的重要指標(biāo)肺V5以及肺V20中明顯優(yōu)于三野照射，但在肺V30指標(biāo)上無明顯區(qū)別。

表2 三野與四野三維適形照射危及器官受照射劑量比較

3.討論

通過對腫瘤靶體積，計劃體積，相關(guān)危及器官照射劑量或受照劑量體積的綜合分析，三野照射與四野照射的三維適形放射治療方案在靶區(qū)臨床物理指標(biāo)上基本接近或無明顯差別。脊髓三野優(yōu)于四野照射，在肺V5、V20、V30等放射性肺損傷的評估指標(biāo)上，表現(xiàn)為V5、V20指標(biāo)四野優(yōu)于三野，而肺V30指標(biāo)較一致。值得臨床醫(yī)師綜合考慮患者情況決定計劃的取舍。

與所有胸部腫瘤放射治療一樣，對食管癌進(jìn)行三維適形方式放療時雙肺組織均會受到照射，有文獻(xiàn)報道胸部放療后放射性肺炎的發(fā)生率為20%[1,2]。食管癌確診時，中晚期患者居多，多數(shù)為局部晚期或已有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移，權(quán)衡利弊，應(yīng)該盡量避免導(dǎo)致嚴(yán)重放射性損傷尤其是放射性肺炎的出現(xiàn)，以免致使患者生存質(zhì)量下降。隨著照射野數(shù)增多肺組織接受的低劑量照射的體積明顯增大，總照射野數(shù)可作為放射性肺炎發(fā)生的影響因素，因而對食管癌中下段實施放療時普遍采用4個照射野[3]。

對于放射性肺炎的物理指標(biāo)，肺V20的大小不僅與放射性肺炎發(fā)生率高低有關(guān)，而且與肺炎的嚴(yán)重程度密切相關(guān)。同時有報道肺V30的大小能夠明顯預(yù)示放射性肺損傷，這為食管癌適形計劃的設(shè)計提供了參考[4]。基于DVH計算肺V20與V5指標(biāo)，我們認(rèn)為中下段食管癌放療采用四野照射技術(shù)比較可行。

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[4]祝淑釵，沈文斌，李任，等.三維適形放療食管癌所致放射性肺炎相關(guān)因素分析[J].中華放射醫(yī)學(xué)與防護(hù)雜志,2007；27(2):161～164.

Comparison between 3-fields and 4-fields 3-dimensional conformal radiotherapy for mid-thoracic or lower -thoracic Esophageal carcinoma

Jin Fu, Liu Xianfeng, He Yanan, Qiu Da *
Department of Radiation Oncology, Chongqing Cancer Institute, Chongqing, 400030, China.

10.3969/j.issn.1001-8972.2012.17.063

靳富，重慶市腫瘤醫(yī)院放療科副主任，目前主要從事放療計劃設(shè)計 質(zhì)量保障和控制相關(guān)的科研活動。

AbstractTo compare the clinical factors and physical parameters between 3-fields and 4-field 3-dimensional conformal radiotherapy (3DCRT) for mid-thoracic or lower- thoracic esophageal carcinoma.Methods: Patients with mid-thoracic or lower-thoracic esophageal carcinoma were chosen at random and treated with 3DCRT.Contouring and treatment planning were performed with VARIAN Eclipse treatment planning system (TPS).The target volume was determined according to guidelines from ICRU Report No.50.The three-beams treatment plan and the four-beams treatment plan were performed and 5mm isotropic margin was added for the planning target volume (PTV) in beam setting.The different plans were evaluated with dose-volume histograms (DVH) in terms of dose coverage of PTV and protection of organs at risk (OAR).The prescribed dose was 50Gy/25F to the PTV.Results: There was no significant difference in the dose coverage to PTV and the explored dose to lungs V30with the two model of 3DCRT.When the four-beams treatment plan was compared with three-beams treatment plan, lungs V20and V5were significantly better, and at the same time spinal cord was higher.Conclusions: 4-fields 3DCRT is better than 3-fields 3DCRT with lower lungs V20and V5so as to prevent acute radial injury of lungs in radiotherapy of mid-thoracic or lower- thoracic esophageal carcinoma.

KeywordsEsophageal carcinoma；Radiotherapy；Threedimensional conformal radiotherapy；Radiationinduced lung injury