雙眶Grave’s眼病三種放射治療技術比較

趙衛東，寧 健，趙水喜，孫化冬，穆曉峰

雙眶Grave’s眼病三種放射治療技術比較

趙衛東1，寧 健1，趙水喜2，孫化冬1，穆曉峰1

目的探討三維適形(含電子線照射野)的照射技術治療雙眶Grave’s眼病的實施方法及其劑量學優勢。方法10例確診為雙側Grave’s眼病的患者，均用三維適形(含電子線照射野)照射技術、傳統的對穿野照射技術以及近年來主流的調強照射技術等三種技術完成治療計劃，比較計劃靶區(planning target volume，PTV)和危及器官(organ at risk，OAR)的劑量分布圖、劑量體積直方圖和劑量學參數。結果對于PTV的參數D98%、V95%、Dmean、CI和HI，雙側晶體的參數Dmin、Dmean和Dmax，雙側淚腺的參數Dmin和Dmean，三維適形和調強技術二者與對穿野技術相比差異均具有統計學意義(P<0.05)，但三維適形與調強技術相比差異無統計學意義。對于PTV的參數D2%和雙側淚腺的參數Dmax，則三種技術之間比較差異均無統計學意義。結論三維適形(含電子線照射野)和調強技術與傳統的對穿野技術相比都有著同樣的劑量學優勢，在患者不愿意接受調強技術昂貴的價格或者沒有調強設備的時候，可以用三維適形技術代替。

Grave’s眼??；調強放射治療；放射治療計劃，計算機輔助

Grave’s眼病被認為是一種自身免疫性疾病，與Grave’s甲狀腺腫相關[1]，目前主要的治療手段有放射治療、外科減壓術及類固醇治療[2,3]。傳統的對穿野照射技術已經延用了很多年，優點是技術簡便易行，但照射野要遮擋眼球前極或者向下傾斜5°以減少晶體的受照劑量，但這會使眼球前部眼肌附著點處靶區欠劑量[4]?，F在有很多更先進的照射技術包括三維適形、調強以及立體定向放射治療等用于治療Grave’s眼病，可以使靶區獲得更高的照射劑量覆蓋率。筆者采用的方法是三維適形加電子線照射野技術，并將此方法同對穿野照射技術和調強照射技術在劑量學上進行比較。

1 對象與方法

1.1 對象 2013-01至2013-06共10例已經確診為雙側Grave’s眼病并采用放射治療的患者。10例均采用熱塑頭膜固定，用CT模擬定位機做定位掃描，掃描層厚為3 mm，掃描范圍為頭頂至顱底，圖像傳至治療計劃系統(Pinnacle3，9.2)。掃描時叮囑患者目視正前方，不要隨意轉動眼球。

1.2 靶區和危及器官勾畫 由同一位醫師嚴格按照相同的原則勾畫靶區和危及器官，大體靶區(gross target volume，GTV) 為影像學上可見的靶區，臨床靶區(clinical target volume，CTV)勾畫范圍包括雙眼的球后以及兩側晶體旁眼球前部眼肌附著點。本研究GTV和CTV范圍相同，勾畫晶體和淚腺做為危及器官(organs at risk,OAR)，CTV外放2 mm生成計劃靶區(planning target volume，PTV)，本研究10例患者的PTV平均體積為56.1 cm3(48.3～61.2 cm3)。

1.3 照射技術 (1)對穿野技術：采用半野照射，照射野等中心選在晶體中心層面左右眼眶外側眶骨尖連線的中點；(2)調強照射方法：采用7個野，射野方向分別為0°、40°、80°、115°、255°、280°和320°，計算網格精度設為2 mm，最小子野面積設為2 cm2，優化方式為DMPO，迭代次數設為30；(3)三維適形加電子線照射野技術：包括3個X線野和2個電子線野，3個X線野分別是0°床角(加速器治療床)的左右對穿野(機架角分別為90°和270°)和90°床角、機架角為270°的頭頂野。電子線2個野的機架和床角均為0°，垂直照射眼球，中間加鉛柱用于遮擋晶體和角膜，用于補充對穿野技術因為躲避晶體和淚腺而造成的PTV雙側眼球前部眼肌附著點處的照射劑量缺失。

1.4 處方劑量 所有患者的處方劑量均為20 Gy/10次，14 d完成治療。處方劑量給在PTV的95%平均劑量上。

1.5 劑量學參數及評價分析 比較PTV和OARs(晶體和淚腺)的劑量體積直方圖(dose volume histograms，DVH)以及劑量分布圖。PTV劑量學參數選擇適形指數(conformity index，CI)、均勻指數(homogeneity index，HI)、D98%、Dmean、D2%和V95%。CI最早是由ICRU62號報告提出來的，最近經Paddick修改[5，6]，用來評價治療計劃里處方劑量包繞PTV的松緊程度，公式為CI=VPTV×VTV/TV2PV(VPTV：PTV的體積； VTV： 處方劑量線包繞的體積；TVPV：處方劑量線里PTV的體積)，HI=D5%/D95%(D5%和D95%分別是5%和95%的PTV體積受到的照射劑量)。D98%和D2%是根據ICRU83號報告，分別代表最小和最大劑量[7]。V95%是受到95%處方劑量照射的PTV體積。OARs的劑量學參數選擇Dmin、Dmean和Dmax，分別代表最小、平均和最大劑量。

1.6 統計學處理 應用SPSS 20.0軟件，將上述三種技術的CI、HI等所有劑量學參數進行比較分析，組間數據的中位數采用秩和檢驗，P<0.05為差異有統計學意義。

2 結 果

2.1 劑量分布和劑量體積直方圖 圖1為1例典型病例的PTV中心CT層面的劑量分布圖，等劑量區顯示分別為2000、1800、1600、1400、1200 cGy。A圖為對穿野技術，可以清楚地看出晶體和淚腺受照劑量很低，但PTV兩側眼球前部眼肌附著點處靶區明顯沒有在處方劑量區內，另外處方劑量區內除了要照射的PTV外，正常組織范圍很大。B圖為調強技術，可以看出晶體和淚腺受照劑量較低，PTV的處方劑量覆蓋率高，正常組織受照少。C圖為三維適形技術，晶體和淚腺受照劑量也較低，PTV的處方劑量覆蓋率較高，正常組織受照較少。圖2為同一例患者三種照射技術的PTV和OARs的劑量體積直方圖，從圖上可以看出PTV、晶體和淚腺的受照劑量和體積的關系。

圖1 典型病例PTV中心CT層面的劑量分布圖

A.對穿野技術；B.調強技術；C.三維適形技術；黃色箭頭為照射野分向，C圖中上方的兩個垂直箭頭分別代表兩個電子線照射野，斜向的箭頭代表90°床角、270°機架角的頭頂野

圖2 典型病例PTV和OARs的劑量體積直方圖

2.2 劑量學參數比較 表1為三種照射技術的PTV和OARs的劑量學參數比較匯總。

2.2.1 PTV參數 對于D98%、V95%、CI和HI，三維適形和調強技術較對穿野技術有很大的優勢，與之相比差異有統計學意義(P<0.05)，但三維適形和調強技術之間比較差異均無統計學意義。對于D2%，三種方法之間比較差異均無統計學意義。

2.2.2 OAR參數 雙側淚腺參數中，對于Dmin和Dmean，三維適形和調強技術與對穿野技術相比差異有統計學意義(P<0.05)，但三維適形和調強技術之間比較差異無統計學意義，對于Dmax則三種技術之間比較差異均無統計學意義。雙側晶體參數中，對于Dmin、Dmean和Dmax，三維適形和調強技術與對穿野技術相比，差異均有統計學意義(P<0.05)，三維適形和調強技術之間比較差異無統計學意義。

3 討 論

Grave’s眼病被認為是一種自身免疫性疾病,發病機制尚不太明確,一般認為,眼部可能與甲狀腺存在共同的抗原決定簇。當自身反應性胸腺依賴細胞 (T細胞 )被這些抗原識別激活后 ,T細胞、巨噬細胞浸潤 ,分泌多種細胞因子 ,這些細胞因子作用于球后組織和眼外肌肌膜中成纖維細胞 ,使其增殖、分泌大量的糖胺多糖 ,導致球后脂肪細胞增多 ,球后組織、眼外肌腫脹[1]。目前主要治療方法有類固醇治療、外科減壓矯正術及放射治療。放射治療被確認為是治療Grave’s眼病的一種有效手段,但照射劑量存在爭議，目前主要有三種方案，(1)20 Gy/10次，14 d；(2)10 Gy/10次,14 d；(3)20 Gy/20次，140 d。本研究采用的是目前被普遍采用的第一種方案[8]。

表1 三種照射技術的PTV和OARs劑量學參數比較匯總(結果為10例患者結果的中位數)

注：與對穿野技術比較，①P<0.05

傳統的左右對穿野照射技術用于治療Grave’s眼病已經幾十年了，多采用遮擋上半野或照射野向下傾斜5°以減少晶體的受照劑量，它的優點是實施簡便易行，治療成本低，晶體和淚腺受照劑量低，眼球的轉動對晶體的受照劑量影響??；缺點是兩側晶體旁眼球前部眼肌附著點處的PTV受照劑量嚴重不足。本研究的對穿野技術是采用半野照射方法，將PTV中心層面兩側眼眶外側顱骨頂端連線的中點定為照射等中心，照射野上半部分鉛門關閉，只用照射野下半部分照射PTV，這樣可以減少由于射線發散而造成的晶體受照劑量增加。

近10年來，調強技術成為放射治療的主流技術[9]。調強技術用于治療Grave’s眼病與對穿野技術相比具有較明顯的優勢，PTV的處方劑量覆蓋率要遠遠高于對穿野技術，可以達到PTV體積的95%左右，而對穿野的處方劑量覆蓋率只有60%左右，PTV參數V95的數據說明了這個問題，雖然晶體和淚腺受照劑量較對穿野技術略高，但都在它們各自的耐受劑量范圍內。PTV的劑量學參數根據ICRU83號報告[7]選擇了D98%和D2%，分別代表最小劑量和最大劑量，這樣可以避免由于非常小的PTV體積受到了過大或過小劑量對于PTV評價的影響。調強技術的缺點是技術復雜，計劃時間和治療時間長，機器的出束單位多，治療成本高。

由于Grave’s眼病是良性病，所以很多患者并不愿意選擇昂貴的調強照射技術。在此背景下，筆者采用了三維適形加電子線照射野的技術治療Grave’s眼病，使用傳統的電子線照射野(中間要用鉛柱遮擋晶體)給在對穿野技術中漏照的兩側眼球前部眼肌附著點處靶區的PTV補充劑量。本研究說明，此技術和調強技術與對穿野技術相比有著同樣的劑量學優勢，在大大減少了治療成本的前提下，給患者提供了一個新的選擇。對于本研究中的PTV和OARs的所有劑量學參數，三維適形加電子線照射野技術與調強技術相比差異均無統計學意義,甚至三維適形技術的PTV曲線還要優于調強技術的PTV曲線，曲線肩部更高，更加陡峭，Dmax更小，這說明在患者不愿意接受調強技術昂貴的價格或者基層醫院未配備調強設備的時候，完全可以用此方法代替。但調強技術和三維適形技術實施治療時都必須叮囑患者目視正前方，不要隨意轉動和斜視，這樣可以減小由于眼球的轉動而引起的晶體受照劑量評估偏差。本研究結果還表明，在放射治療技術快速發展的今天，有時對一些已經漸漸淡出臨床視野的所謂老舊技術善加利用來解決問題也會收到非常好的效果。

[1] Burch H B，Wartofsky L.Grave’s ophthalmopathy： current concepts regarding pathogenesis and management[J]. Endocr Rev，1993，14：747-793.

[2] Hallin E S， Feldon S E. Grave’s ophthalmopathy： effect of transantral orbital decompression on optic neuropathy[J]. J Ophthalmol，1988，72：683-687.

[3] Ohtsuka K，Sato A， Kawaguchi S，etal. Effect of pulse steroid therapy with and without orbital radiotherapy on grave’s ophthalmopathy[J]. Am J Ophthalmol ，2003，135(3)：285-290.

[4] 趙水喜，寧 健. Grave’s眼病的放射治療[J].武警醫學，2005，16(1)：60-62.

[5] ICRU.Prescribing, recording and reporting photon beam therapy (supplement to ICRU report 50)[J]. J O phthalmol, 1999:57-60.

[6] Paddick I.A simple scoring ratio to index the conformity of plans[J]. J Neurosurg, 2000，93：219-222.

[7] ICRU.Prescribing, recording and reporting photon beam therapy (supplement to ICRU report 83).2010:62-67.

[8] Kahaly G J， Rosler H， Pitz S，etal. Low- versus high-dose radiotherapy for grave’s ophthalmopathy： a randomized， single blind trial[J]. J Clin Endocrinol Metab， 2000，85(1)：102-108.

[9] Goyal S， Cohler A，Camporeale J，etal. Intensity-modulated radiation therapy for orbital lymphoma[J]. Radiat Med，2008，26(10)：573-581.

(2014-02-25收稿 2014-04-20修回)

(責任編輯 梁秋野)

ComparisonofthreeradiotherapytechniquesforbilateralGrave’sophthalmopathy

ZHAO Weidong1，NING Jian1，ZHAO Shuixi2，SUN Huadong1，and MU Xiaofeng1.1.Center of Radiotherapy，2.First Department of Oncology，General Hospital of Chinese People’s Armed Police Forces，Beijing 100039，China

ObjectiveTo study the implementation and dosimetric advantages of three-dimensional conformal irradiation (3DCRT) including electron beam irradiation field in the treatment of bilateral Grave’s ophthalmopathy.MethodsAll the ten patients diagnosed as having bilateral Grave’s ophthalmopathy were scheduled for such three techniques including three-dimensional conformal irradiation, the conventional opposing field irradiation (OF) and the mainstream intensity modulated irradiation (IMRT) in recent years. Dose distribution diagrams, dose volume histograms and dosimetric parameters of the planning target volume (PTV) and organs at risk (OARs) were compared.ResultsFor D98%,V95%,Dmean, CI and HI in PTV parameters, Dmin, Dmean and Dmax in bilateral lens parameters, Dmin,Dmean in bilateral lacrimal glands parameters , 3DCRT and IMRT compared with OF were statistically significantly different (P<0.05), while no significant difference was found between 3DCRT and IMRT technique，for D2% in PTV parameters and Dmax in bilateral lacrimal glands parameters, the comparison between such three technologies were not statistically significantly different (P>0.05).Conclusions3DCRT (including electron beam irradiation field) and IMRT technology have as many dosimetric advantages as OF technology. This technology can replace IMRT technology if patients are unwilling to accept IMRT due to its price or no IMRT equipment can be acquired.

Grave’s ophthalmopathy；intensity modulated radiotherapy；treatment planning，computer-assisted

醫學期刊常用字詞正誤對照表

趙衛東，碩士，主管技師，E-mail: zwd721114@hotmail.com

100039北京，武警總醫院：1.放療中心,2.腫瘤一科

寧 健，E-mail:13501066275@163.com

R730.55