手術完整切除的浸潤型胸腺瘤術后三種放療技術的劑量學比較

宋宇哲 楊 旭 李長遠 石硙巖 龔守良 董麗華

(吉林大學白求恩第一醫院放射治療科，吉林 長春 130021)

胸腺瘤約占縱隔腫瘤的20%，浸潤型胸腺瘤無完整包膜或無包膜，即使手術完整切除，仍需行術后預防放療，以減低腫瘤復發風險〔1〕。目前，臨床采用的放療技術常見的為三維適形放療(3D-CRT)和調強放射治療(IMRT)。快速旋轉調強(RapidArc)為美國瓦里安公司提供的一種旋轉調強放療技術(IMAT)〔2〕，通過加速器圍繞患者進行單弧或多弧照射，同時改變機架旋轉速度、動態多葉光柵形狀和劑量率，得到高度匹配腫瘤大小及形狀的劑量分布，同時不傷害正常組織。此外，其治療速度快，減少了治療過程中患者或腫瘤移動的概率，不僅增加了治療的精確性，也提升了患者的舒適度。本文通過比較3D-CRT、IMRT及快速旋轉調強放療(RapidArc)三種放療技術在浸潤型胸腺瘤術后預防放療中的劑量學差異，評估不同放療技術的優缺點，以期為臨床工作提供參考。

1 材料與方法

1.1臨床資料 隨機選取吉林大學白求恩第一醫院2011年5月至2014年3月期間收治的15例浸潤型胸腺瘤術后輔助放療的患者。所有患者均經病理證實無完整包膜，且手術已將腫瘤完整切除。男8例，女7例，中位年齡49歲(23 ～ 68歲)。術后病理分型：B1型4例，B2型8例，B3型3例。

1.2放療定位、靶區及危及器官勾畫 CT定位采用西門子大孔徑Somatom Sensation Open，仰臥位，頭頸肩熱塑體膜固定。掃描范圍為胸廓入口至膈肌，層厚5 mm。用Eclipse 10.0治療計劃系統進行靶區勾畫及計劃制定。根據ICRU62號報告勾畫靶區，臨床靶體積(CTV)為胸腺瘤瘤床。CTV各方向外放5 mm為計劃靶體積(PTV)。同時，勾畫肺、食道、心臟和脊髓等危及器官。

1.3治療計劃制定 應用瓦里安Eclipse10.0計劃系統對每例患者分別制定3D-CRT、IMRT和RapidArc三種放療計劃。三種放療計劃方式均采用6 MV X射線。3D-CRT計劃均采用二斜野加前(后)正中野設計；IMRT計劃為采用共面5野動態調強；RapidArc計劃均為共面單弧或雙弧，機架旋轉角度200°～ 240°。處方劑量50 Gy/25 f。三種計劃均以PTV為參考體積，95%的PTV的體積接受95%以上的處方劑量，同時給予危及器官一定條件的劑量限制。

1.4治療計劃評估 比較兩種放療計劃的DVH圖與等劑量分布和靶區的均勻性指數。靶區適形指數(CI)=(PTVref/Vptv)×(PTVref/V95)，其中PTVref表示PTV被95%處方劑量所包繞的體積，Vptv為PTV的體積，V95為95%等劑量線所包繞的體積。靶區劑量均勻性指數(HI)= D5%/D95%，其中D5%和D95%分別為5%和95%體積的靶區受到照射的劑量。危及器官比較如下參數肺V5、V10、V20和心臟V30、V40及食道、脊髓的最大和平均受照劑量。

2 結 果

2.1DVH圖與等劑量分布比較 靶區適形度RapidArc最好，3D-CRT最差。三種計劃劑量體積直方圖可見RapidArc及IMRT計劃95%的PTV體積可以達到近100%的處方劑量，而3D-CRT僅能達到95%的處方劑量。RapidArc及IMRT計劃的肺V5較3D-CRT高，而V10、V20較3D-CRT低，RapidArc及IMRT計劃心臟V30、V40均較低。見圖1，圖2。

2.2靶區劑量比較 三種計劃均能符合臨床要求。與3D-CRT相比，IMRT和RapidArc的CI及HI均較高。而RapidArc與IMRT比較，RapidArc的CI及較高。見表1。

2.3危及器官劑量比較 與3D-CRT比較，IMRT和RapidArc計劃的肺V5較高，而V10和V20較低；RapidArc計劃的肺V5也高于IMRT計劃，但V10和V20無明顯差異；與3D-CRT比較，IMRT和RapidArc計劃心臟的V30和V40較低，RapidArc與IMRT計劃比較，心臟V30較低，V40無明顯差異；與3D-CRT比較，IMRT和RapidArc計劃的食管及脊髓的平均劑量較低，最大劑量無明顯差異；RapidArc與IMRT計劃比較，食管及脊髓無論最大劑量還是平均劑量，均無明顯差異。見表2。

圖2 三種計劃的劑量體積直方圖

指標3D-CRTIMRTRapidArcCI0.50 ± 0.040.70 ± 0.051)0.73 ± 0.041)2)HI1.09 ± 0.011.07 ± 0.021)1.06 ± 0.011)2)

表2 3種計劃各危及器官受照劑量比較±s)

3 討 論

胸腺瘤是常見的縱隔腫瘤，約占縱隔腫瘤的20%，部分胸腺瘤(約40%～60%)無完整包膜或無包膜，呈浸潤性生長，常侵犯包膜或包膜外脂肪組織，稱浸潤型胸腺瘤。浸潤型胸腺瘤局部復發較血行轉移多見，術后放療可以加強局部治療作用，輔助性放療在浸潤性胸腺瘤中有重要的應用價值〔3，4〕。外科手術雖是胸腺瘤治療的首選方法，但對浸潤型胸腺瘤，不管腫瘤切除程度如何，都應該進行輔助性放療，即使手術已完整切除，仍需行術后輔助放療，以減低腫瘤復發風險〔5〕。

胸腺瘤對放射治療敏感，對于手術完全切除的浸潤型胸腺瘤，通常需在術后2 ～ 4 w內行局部瘤床預防照射40～50 Gy。3D-CRT時代，胸腺瘤的放療通常采用二前斜野加前后正中野的布野方式進行照射；然而，由于3D-CRT技術上的缺陷，往往難以得到較好的靶區分布。IMRT的出現解決了三維適形靶區分布差的問題，已有研究證實，應用IMRT進行胸腺瘤的放射治療，能夠得到更佳的靶區適形度并相應降低了部分危及器官受量；但由于IMRT照射野增加，也相應增加了并行器官如肺組織受低劑量照射的體積〔6〕。RapidArc是瓦里安公司基于IMAT提供的一種旋轉調強解決方案〔2〕，這種技術通過加速器圍繞患者進行單弧或多弧照射的同時改變機架旋轉速度、動態多葉光柵形狀和劑量率，得到高度匹配腫瘤大小及形狀的劑量分布，同時不傷害正常組織。此外，其治療速度快，減少了治療過程中患者或腫瘤移動的概率，不僅增加了治療的精確性，也提升了患者的舒適度。國內外已有研究證實〔7，8〕，在頭頸部腫瘤及部分體部腫瘤的治療上，RapidArc具有相當或優于IMRT的劑量分布。

本研究中，三種計劃均能滿足臨床要求，實際上，3D-CRT計劃僅能勉強滿足95%的PTV處方劑量達到95%處方劑量的臨床要求，而另外兩種計劃能在該基礎上達到近百分之百的處方劑量要求。事實上，在應用3D-CRT制定放療計劃時，對部分不規則的PTV形狀，3D-CRT常常是難以達到95%的PTV處方劑量，通常僅能達到90%～95%，提高靶區劑量又造成了大量的高劑量區或熱點的出現，靶區適形度差。由此建議，即便是進行術后預防照射，也應盡量選擇IMRT或RapidArc計劃實際上，IMRT的出現是為了解決凹形靶區的劑量分布，而RapidArc采用的是類似于X刀或螺旋斷層放療的治療方式，對于胸腺瘤瘤床這類凸型靶區，RapidArc理論上計劃質量相當或稍優于IMRT，這與劉路等〔9〕的研究結果相似。

在低劑量區，3D-CRT的肺V5相對較低，這是由于3D-CRT技術照射野相對較少，接受到射線照射的肺組織體積小；RapidArc技術的肺V5最高，考慮是由于RapidArc技術拉弧照射的特點，使更多的肺組織受到了照射。在相對較高劑量時，IMRT和RapidArc能夠更好地規避危及器官的損傷，有利于減輕組織副反應，二者的肺V10及V20無明顯差異，說明選擇這兩種治療技術在臨床上可能無明顯差別，這也與劉路等〔9〕的研究結果相似。RapidArc及IMRT計劃的心臟V30及V40均低于3D-CRT計劃，同時RapidArc具有比IMRT計劃更低的心臟V30，說明在心臟的保護上RapidArc計劃更具優勢。RapidArc及IMRT具有更低的平均劑量，說明其在對食管和脊髓的保護上更具優勢。

4 參考文獻

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5Chen YD，Feng QF，Lu HZ，etal.Role of adjuvant radiotherapy for stage Ⅱ thymoma after complete tumor resection〔J〕.Int J Radiat Oncol Biol Phys，2010；78(5)：1400-6.

6顧恒樂，王常祿，呂長興.胸腺腫瘤常規適形與調強放療的計量學比較〔J〕.中國醫學物理學雜志，2010；27(1)：1603-6.

7Ling CC，Zhang P，Archambault Y，etal.Commissioning and quality assurance of RapidArc radiotherapy delivery system〔J〕.Int J Radiat Oncol Biol Phys，2008；72(2)：575-81.

8Lagerwaard FJ，Meijer OW，vander Hoorn EA，etal.Volumetric modulated arc radiotherapy for vestibular schwannomas〔J〕.Int J Radiat Oncol Biol Phys，2009；74(2)：610-5.

9劉 路，楊瑞杰，李金娜，等.胸腺瘤術后調強放射治療和容積弧形調強放射治療計量學分析〔J〕.生物醫學工程與臨床，2014；18(1)：22-6.