局部晚期胰頭癌3D-CRT、X刀和γ刀治療計劃劑量學(xué)對比

尹立杰 丁田貴 彭兆祥 顧廣海

局部晚期胰頭癌3D-CRT、X刀和γ刀治療計劃劑量學(xué)對比

尹立杰 丁田貴 彭兆祥 顧廣海

目的比較分析3D-CRT、X刀和OUR-QGD型體部γ刀(簡稱γ刀)技術(shù)在局部晚期胰頭癌治療計劃的劑量學(xué)數(shù)據(jù),為臨床選擇放療技術(shù)提供參考。方法30例局部晚期胰頭癌患者,每例設(shè)計3D-CRT、X刀和γ刀三種治療計劃。X刀和γ刀處方劑量設(shè)定400 cGy/次,3D-CRT處方劑量200 cGy/次,包繞90%PTV。根據(jù)LQ模型進(jìn)行生物等效劑量換算。比較三種計劃的PTV 靶區(qū)適形指數(shù)和均勻性指數(shù),通過DVH圖計算靶區(qū)劑量和周圍危機(jī)器官劑量。結(jié)果靶區(qū)劑量：γ刀最高,X刀計劃次之,3D-CRT計劃最低。靶區(qū)適形度和均勻性指數(shù)：3D-CRT計劃最好,X刀計劃次之,γ刀計劃最差。危機(jī)器官劑量：γ刀最低,X刀計劃次之,3D-CRT計劃最高。結(jié)論根據(jù)物理劑量學(xué)數(shù)據(jù),γ刀技術(shù)可顯著提高靶區(qū)劑量,更好保護(hù)周圍正常組織。3D-CRT技術(shù)靶區(qū)適形度最好、劑量均勻性最好,但正常組織劑量較大,X刀技術(shù)介于兩者之間。

局部晚期；胰頭癌；三維適形放療；X刀；體部γ刀

胰腺癌是預(yù)后最差的惡性腫瘤之一,其全球發(fā)病率逐年上升。胰頭癌通常指位于胰頭或鉤突部的胰腺導(dǎo)管腺癌,約占胰腺癌的2/3～3/4,手術(shù)根治性切除率低,放療劑量受限,50%～60%的胰頭癌為局部晚期。放射治療是局部晚期胰頭癌重要的治療手段之一。目前臨床應(yīng)用較多的是3D-CRT、立體定向放療中的X刀和γ刀。這三種技術(shù)具有各自不同的放射物理學(xué)特性,針對局部晚期胰頭癌如何選擇這三種放療技術(shù),國內(nèi)外還未見相關(guān)報道。為此本研究設(shè)計了局部晚期胰頭癌患者3D-CRT、X刀、γ刀治療計劃,對采用不同技術(shù)的治療計劃的劑量學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較分析,為臨床選擇放療技術(shù)提供參考。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取本院2010～2012年收治的胰腺癌患者中,按照2010年第7版AJCC胰腺癌分期標(biāo)準(zhǔn)［1］挑選Ⅲ期(T4N0～1M0)胰頭癌患者30例。其中男22例,女8 例,年齡45～82歲,平均年齡66.33歲,腫瘤最大直徑1.84～6.00cm,平均直徑4.02cm。所有患者均未行原發(fā)腫瘤切除術(shù),未出現(xiàn)遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移,Karnofsky功能狀態(tài)評分標(biāo)準(zhǔn)(KPS)評分>80分,可耐受放療。

1.2 體位固定和CT 掃描 采用西門子CT定位系統(tǒng)行模擬定位。定位前1 h、30min分別口服250ml造影劑水溶液(復(fù)方泛影葡胺注射液：水=1∶50),定位前3min再次口服100ml。仰臥位,體位固定床和真空負(fù)壓袋固定體位,自主呼吸下行腹部CT平掃,掃描層厚5 mm,層間距5 mm。

1.3 靶區(qū)勾畫及處方劑量要求 采用Contouringanywhere靶區(qū)勾畫系統(tǒng),勾畫腫瘤靶區(qū)(GTV)、臨床靶區(qū)(CTV) 、計劃靶區(qū)(PTV)和胃、腸、肝、腎以及脊髓等要害器官。因本研究所有放療計劃僅進(jìn)行劑量學(xué)對比,不實際應(yīng)用于患者治療,為減少誤差,設(shè)定所有GTV僅包括胰頭原發(fā)腫瘤,腹膜后及腹腔內(nèi)轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)不勾畫。CTV在GTV基礎(chǔ)上外放10 mm,PTV在CTV基礎(chǔ)上外放10 mm［1］。加速器治療計劃系統(tǒng)(PrecisePLAN Release 2.16～28.76)、X刀治療計劃系統(tǒng)(大恒STAR 2000)和伽瑪?shù)吨委熡媱澫到y(tǒng)(TRIPLAN v4.0)分別設(shè)計治療計劃。

X刀和γ刀處方劑量400 cGy/次,3D-CRT處方劑量200 cGy/次。根據(jù)LQ模型將3D-CRT的劑量數(shù)據(jù)進(jìn)行生物等效劑量換算。取胰腺腫瘤組織α/β=10 Gy ,危機(jī)器官組織α/β=3 Gy［2］。

1.4 治療計劃設(shè)計 3D-CRT計劃采用多葉光柵MLC野行等中心適形照射,射野為六野內(nèi),處方劑量200 cGy/次,90%等劑量曲線包繞98%以上PTV,躲避脊髓、雙腎等敏感組織器官,X線能量10 MV,源軸距100cm等中心照射。

X刀計劃采用多中心旋轉(zhuǎn)拉弧非共面照射技術(shù),根據(jù)病灶情況確定中心個數(shù)與拉弧數(shù),處方劑量400 cGy/次,50%等劑量曲線包繞95%以上PTV(為規(guī)避小腸等危機(jī)器官,不能包繞全部PTV)。

γ刀計劃根據(jù)CT圖像重建三維立體圖像,從上方聚焦照射,形成和PTV形狀相似的高劑量區(qū)域,50%等劑量曲線覆蓋95%以上PTV,以50%劑量線為處方劑量線,處方劑量400 cGy/次。

1.5 計劃比較 對三種計劃在靶區(qū)劑量分布、均勻性指數(shù)(HI)、適形指數(shù)(CI)以及靶區(qū)和危及器官(OAR)劑量體積直方圖(DVH)等方面進(jìn)行比較。計算GTV、CTV、PTV的最大劑量(Dmax)、最小劑量(Dmin)、平均劑量(Dmean),PTV的HI和CI；計算胃、小腸、脊髓、肝臟和雙腎的最大劑量Dmax、平均劑量Dmean。

1.6 統(tǒng)計學(xué)方法 采用SPSS19.0統(tǒng)計學(xué)軟件處理數(shù)據(jù)。計量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示,采用t檢驗；單因素采用方差分析。P<0.05表示差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 三種不同計劃靶區(qū)劑量比較 30例γ刀和X刀治療計劃的靶區(qū)(包括GTV、CTV、PTV)最大劑量均值、平均劑量均值遠(yuǎn)大于3D-CRT,差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。但X刀治療計劃的靶區(qū)最大劑量均值、平均劑量均值大于γ刀治療計劃,但差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P=0.52>0.05)。見表1。

2.2 三種不同計劃PTV 靶區(qū)適形性和均勻性比較 3D-CRT計劃靶區(qū)的適形度和劑量均勻性最好,X-刀計劃次之,γ刀計劃靶區(qū)的適形度和劑量均勻性最差,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。見表2。

2.3 三種不同計劃危及器官劑量比較 30 例患者危及器官的劑量平均值,脊髓、小腸、雙腎和肝臟γ刀最小,X刀次之,3D-CRT最高,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)；胃的劑量平均值X刀最小,γ刀次之,3D-CRT最高,但差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。三種不同的治療計劃相比,γ刀計劃中危機(jī)器官劑量最小,3D-CRT計劃最高,三種計劃在胃的劑量上比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。見表3。

表1 三種治療計劃的靶區(qū)劑量(±s,cGy)

注：與其他兩組比較,P<0.05

放療技術(shù) GTV CTV PTV Dmin Dmax Dmean Dmin Dmax Dmean Dmin Dmax Dmean 3D-CRT 413.2±11.2 444.0±2.1a 430.2±4.4a 392.0±12.3 445.5±2.2a 428.8±4.0a 366.7±23.4 444.7±2.5a 426.4±3.8aX刀 294.0±76.8 817.8±9.8 609.6±29.3 166.2±45.2 817.1±8.9 516.2±33.3 91.8±35.2 813.1±6.7 467.5±26.4 γ刀 396.7±59.4 718.0±65.1 551.8±52.7 267.3±48.7 682.0±49.5 475.7±39.6 133.7±70.6 639.8±36.1 466.0±49.2

表2 三種不同照射方法PTV的HI和CI比較(±s)

注：三組比較,P<0.05

治療方法 HI CI 3D-CRT 1.38±0.17 0.51±0.07 X刀 1.60±0.17 0.54±0.09 γ刀 1.75±0.17 0.51±0.71

表3 三種治療計劃危機(jī)器官劑量分布(±s,cGy)

注：與其他兩組比較,aP<0.05；與γ刀組比較,bP<0.05

3D-CRT X刀 γ刀脊髓 Dmax 253.5±16.6 131.3±37.4 76.8±21.2 Dmean 104.8±21.3a 42.1±17.0b 37.4±10.4胃Dmax 208.9±185.3 151.0±147.5 124.1±55.9 Dmean 33.8±30.4 21.7±19.4 30.0±20.4小腸 Dmax 443.3±2.4 587.6±93.4 265.6±31.3 Dmean 139.4±33.6a 99.2±29.0b 70.7±18.3左腎 Dmax 235.9±38.8 150.4±42.7 61.7±34.8 Dmean 41.7±20.6a 53.0±20.4b 22.3±18.4右腎 Dmax 368.6±65.2 228.4±104.6 134.5±63.1 Dmean 91.6±52.4a 69.6±26.0 60.1±24.3肝臟 Dmax 332.7±81.4 312.1±157.5 123.3±42.6 Dmean 41.5±13.8a 31.9±13.8b 25.6±11.5危害器官

3 討論

本研究針對局部晚期胰頭癌,設(shè)計3D-CRT、X刀和γ刀三種治療計劃。HI的分析結(jié)果顯示,γ刀計劃的均勻性明顯比3D-CRT和X刀計劃差。但是靶區(qū)劑量對比(PTV的Dmax),γ刀計劃明顯占優(yōu)勢,其高劑量區(qū)均在靶區(qū)內(nèi),越靠近腫瘤中心部位,劑量越高。X刀計劃的靶區(qū)Dmean明顯要高于γ刀,雖然這一結(jié)果在本研究中無明顯的統(tǒng)計學(xué)意義,但卻提示X刀有可能在實現(xiàn)腫瘤區(qū)域高劑量方面更具優(yōu)勢［3］。

靶區(qū)內(nèi)部劑量比較顯示,3D-CRT計劃具有最好的適形度,X刀計劃次之,γ刀計劃適形度最差。但是,γ刀能較好保護(hù)正常組織,提高胰腺癌靶區(qū)的劑量。

吳偉章等［4］對20例局部晚期胰腺癌患者進(jìn)行靶中靶(TIT)、調(diào)強(qiáng)(IMRT)和γ刀三種治療計劃進(jìn)行劑量學(xué)對比,結(jié)果表明,IMRT計劃的PTV 靶區(qū)適形度和劑量均勻性最好,TIT 計劃次之,γ刀計劃最差,但γ刀計劃周圍正常組織的劑量相對較低,而靶區(qū)劑量比TIT 和IMRT 計劃要高得多。其認(rèn)為γ刀治療胰腺癌可顯著提高靶區(qū)劑量,同時很好地保護(hù)周圍正常組織。

總之,在局部晚期胰頭癌的放射治療中,γ刀技術(shù)能在實現(xiàn)靶區(qū)高劑量的同時,更好的保護(hù)正常組織,最大程度的殺傷腫瘤細(xì)胞,減輕副損傷。3D-CRT技術(shù)的靶區(qū)適形度最好,但是危機(jī)器官受量高,正常組織損傷大。

［1］Saif MW,Ng J,Chang B,et al.Is There a Role of Radiotherapy in the Management of Pancreatic Neuroendocrine Tumors (PNET)? Journal of the pancreas,2012,13(2):174-176.

［2］Kishi K,Sonomura T,Shirai S,et al.Brachytherapy reirradiation with hyaluronate gel injection of paraaortic lymphnode metastasis of pancreatic cancer: paravertebral approach--a technical report with a case.Journal of Radiation Research,2011,52(6):840-844.

［3］夏廷毅.γ(X)線立體定向放射治療臨床應(yīng)用規(guī)范和治療進(jìn)展.中國癌癥雜志,2006,16(6):454-458.

［4］吳偉章,李宏奇,王穎杰,等.胰腺癌伽瑪?shù)逗图铀倨髦委熡媱潉┝繉W(xué)比較.中國醫(yī)學(xué)物理學(xué)雜志,2010,27(4):1984-1987.

10.14164/j.cnki.cn11-5581/r.2016.23.085

2016-11-08］

116033 遼寧省大連市中心醫(yī)院放射治療科