DMLC-01型多葉光柵三維適形聯合半束照射技術在下咽癌放射治療的應用

羅若楠 沈小東 許 朋 付學海 陳嘉琦 王 帆 賈吉德 范志剛*

放射治療在下咽癌的應用主要在于早期根治性放射治療和晚期與手術治療配合的綜合治療，傳統的放射治療往往采用對穿的面頸聯合野聯合頸部切線野照射[1-2]。然而在兩個照射野銜接的處理上，為了給予腫瘤靶區較均勻劑量且避免危險器官-脊髓的放射損傷，傳統方法往往較難兼顧，易造成靶區放射劑量不足而增加腫瘤復發的風險[3]。為此，本研究總結直線加速器國產多葉光柵半束照射技術，取得了較好的療效。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2013年9月至2017年12月在西安交通大學醫學院附屬3201醫院放射治療科治療的32例局部晚期下咽癌患者，其中男性21例，年齡37～74歲，中位年齡55.6歲；女性11例，年齡39～72歲，中位年齡56.2歲；均為鱗狀細胞癌，因局部晚期T3～4期，N1～3期，無法分辨起源部位與分型(梨狀窩型、環后型或咽后壁型)。將采用環狀軟骨以上平面給予國產光柵進行三維適形放射治療(three dimensional conformal radiation therapy，3D-CRT)的患者納入觀察組(18例)，使用傳統二維常規放射治療(2-dimensional radiotherapy，2D-RT)的患者納入對照組(14例)。觀察組中男性12例，女性6例；對照組中男性9例，女性5例。兩組放射治療的下頸均采用前切線野照射，兩組基本資料統計差異不顯著，具有可比性，本研究經醫院倫理委員會批準，所有患者均簽署知情同意書。

1.2 納入與排除標準

(1)納入標準：①全部病例經病理確診、影像評估證實為中晚期(即T3、T4期病變)喉癌及下咽癌病例；②血常規正常；③Karnofsky評分≥60分。

(2)排除標準：①此前患有其他惡性腫瘤者；②同時存在多發惡性腫瘤患者；③存在遠處轉移的患者。

1.3 放射治療相關設備

Brilliace型16排放射治療定位設備(美國飛利浦公司)；放射治療設備為PRIUMS E型直線加速器(德國西門子公司)；DMLC-01型電動多葉光柵(蘇州雷泰公司)；模擬定位及驗證設備為SL-1型模擬定位機(山東新華公司)。

1.4 放射治療方法

(1)治療計劃。對照組采用2D-RT計劃；觀察組采用3D-CRT計劃。兩組計劃均通過線束視角顯示(beameye view，BEV)確定射野形狀和大小、調整與危及器官的比鄰關系；尤其是3D-CRT計劃，通過對射野數、射野方向、射野角度以及射野權重的反復調整確定出相對理想的劑量分布。三段不同放射治療照射野范圍方法設計均可根據靶區劑量分布要求加適當角度的楔形板和調整射野權重。

(2)體位固定。患者取仰臥體位，在常規模擬機下進行透視，使頭顱正中線和體中線矢狀線盡量保持在同一體中線矢狀面內。頭顱部+頸部予熱塑料面罩固定，并盡量使下頜骨下緣與床面垂直，雙手下垂置于軀體兩側的床面，有條件可加用真空袋固定軀干部，下肢伸直自然平放在床面上。在予熱塑料面罩固定拍定位片前，可以根據患者腫瘤具體情況行咽部及頸段食道鋇餐造影。

(3)模擬機定位。在體中線擺位居中后，旋轉模擬機臂架至90°或270°，先定出面頸照射野，半束照射野等中心點的O點一般放在環狀軟骨或第6頸椎(C6)下緣層面，椎體前1/3～1/2處，盡量避免O點落在脊髓和(或)腫瘤上。利用獨立準直器開半束光欄將上界一般定至顱底，包括咽側間隙、口咽和腫瘤所在的下咽部，前界一般包括Ⅱa區頸部淋巴結及部分Ⅰb區淋巴結，具體情況再根據腫瘤情況做適當調整。后界包括Ⅴ區淋巴結，為保障頸部淋巴回流，如頸部淋巴結Ⅴ區無陽性淋巴結，一般建議至頸椎棘突后緣，留皮緣1～1.5 cm，確認無誤后選擇適當70 kV能量拍定位片。定頸部切線野時，亦采用等中心點照射技術，保證面頸半束照射等中心點O點不變的前提下，旋轉模擬機臂架至0°，關閉上界的光欄為0，打開下界光欄至鎖骨頭下緣，外界對稱開光欄至喙突，避免對肱骨關節照射，確認無誤同前拍定位片(如圖1所示)。

圖1 下咽癌應用半束照射的面頸聯合野和頸部切線野示圖

1.5 不同放射治療方法設計

(1)3D-CRT計劃設計。擬分三段設定照射野(設野)范圍：①第一段為雙側頸側野+上頸前野+下頸前切線野，劑量為36 Gy/18 F；②第二段為雙側頸側縮野+上頸前野+頸后電子線野+下頸前切線野(中檔脊髓)+下頸中央電子線條形野補量，劑量為14 Gy/7 F；③第三段為三野光子線夾角照射+局部電子線小野，劑量為16 Gy/8 F。電子線野分次劑量依據具體劑量分布需要給予。總處方劑量為66 Gy/33 F。劑量分布計算均選取射野中心軸層面，劑量參考點選取為多野央角照射選取射野中心軸相交平面。

(2)2D-RT計劃設計。第一、二段設野均常規于頸側野加300楔形板，楔尖向地。具體設野為：①第一段為雙頸側野+下頸前切線野，劑量為36 Gy/18 F；②第二段為雙頸側縮野+頸后電子線野+下頸前切線野(中檔脊髓)+下頸中央電子線條形野補量，劑量為14 Gy/7 F；③第三段為雙頸側野+陽性淋巴引流區頸后電子線野，劑量為16 Gy/8 F。總處方劑量為66 Gy/33 F。

(3)下頸部等中心半束照射。照射劑量分布的計算平面均選取射野中心軸層面，劑量參考點選取為頸側野選取射野中心軸與體中線相交處。下頸前切線野為皮下3 cm深度處；電子線野為90%劑量深度距皮膚表面的距離。

表2 兩組患者放射性損傷反應發生情況比較[例(%)]

1.6 放射治療計劃質量控制

(1)上頸放射治療設計質量控制。上頸部三維適形及常規放射治療對治療靶區進行勾畫，并將CT圖像重建成側位和正位(90°)二維投影數字圖像(DRR大小約10×10)，在模擬機下根據所得數據將定位中心移至所需照射中心野，以“十”字作為標記擺位線，并拍攝側位圖像，作為以后配準的標準片進行驗證。放射治療過程中給患者進行3次(治療前1次、治療中1次、治療后期1次)拍攝驗證片，然后進行測量。

(2)下頸半束照射的質量控制。半束照射雖然在理論上兩相鄰野在相接處線束完全吻合，不存在劑量“冷點和熱點”，但必須建立在嚴格完善的質量保證和質量控制基礎之上。為保證半束照射的準確性，除滿足放射治療一般的質量保證和質量控制外應做到：①保證直線加速器與模擬機各參數，尤其是獨立準直器參數的一致；②照射野的銜接一般不落在腫瘤上；③面頸半束照射野和頸部切線半束照射野銜接保證以O點為等中心，共線相銜接；④照射前拍片驗證照射野的準確性，照射中技術人員嚴格操作，以保證擺位的準確性，并定期拍片復查驗證。

1.7 統計學方法

采用SPSS 17.0統計軟件包對數據進行分析，計量資料以均數±標準差(x-±s)表示各指標，計數資料采用卡方檢驗，以p＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組患者治療療效比較

兩組近6個月的療效評估比較。觀察組治療6個月后88.9%的患者病情客觀緩解，對照組為71.4%，觀察組患者疾病緩解率明顯優于對照組，兩組比較差異有統計學意義(x2=3.11，p＜0.05)，見表1。

表1 兩組患者治療療效情況比較[例(%)]

2.2 兩組患者放射性損傷反應發生情況比較

兩組治療中急性皮膚損傷、吞咽困難、口腔黏膜炎和口干癥放射性損傷反應發生情況比較，觀察組Ⅰ～Ⅱ級發生率依次是16.7%、27.7%、33.3%和16.7%，而Ⅲ～Ⅳ級的發生率為11.1%、11.1%、16.7%和5.5%，均未觀察到Ⅳ級放射性損傷反應，觀察組共有1例出現Ⅲ級放射性損傷反應；對照組Ⅰ～Ⅱ級發生率依次是21.4%、28.5%、35.7%和21.4%，Ⅲ～Ⅳ級的發生率為21.4%，21.4%、21.4%和7.1%，對照組有3例出現Ⅲ級放射性損傷反應，兩組間差異無統計學意義(x2=2.12，x2=2.43，x2=2.27，x2=2.15；P＞0.05)，見表2。

3 討論

在配備獨立準直器及且可進行半束照射的現代直線加速器問世之前，由于射線的發散，照射野之間的銜接是一個難題，熱點和冷點較易產生，尤其在關鍵照射靶區的分野上。盡管低熔點擋鉛的應用同樣可以產生半束照射的效果，但這種方法仍顯得耗時耗力。隨著獨立準直器(多葉光柵)的廣泛應用，應運而生的半束照射野一側為來自射線中心軸的垂直射線，理論上不存在偏射線，散射線也極少，進入組織無照射野擴大效應，減少正常組織的受照劑量，防止照射野相交處出現劑量熱點和冷點，但設野的銜接問題依然有待解決[4-6]。進口一體化帶獨立準直器加速器價格昂貴，較偏遠地區購買含獨立準直器的全配置進口直線加速器與TPS計劃系統需要一次較大的投入，經費上存在一定困難，而國產外掛行獨立準直器價格僅為進口價格的1/3，按照常規質量控制要求進行操作，完全能勝任半束銜接照射工作。截至目前，此技術在乳腺癌、肺癌、頭頸部腫瘤等多種腫瘤的放射治療中已得到廣泛應用[7-9]。本研究利用進口直線加速器外掛國產多葉光柵，很好的完成下咽癌的3D-CRT，療效優于同期的傳統2D-RT，并有效利用半束照射技術有效實現下頸野的銜接與遮擋，兩組近6個月的療效評估比較，觀察組88.9%對比71.4%，急性皮膚損傷、吞咽困難、口腔黏膜炎、口干癥等放射性損傷反應發生情況兩組間差異無統計學意義。

下咽癌是頭頸腫瘤中較有代表性的一種，應其單純手術療效較差且頸部淋巴結轉移率較高，需要對咽側間隙、口咽、下咽病灶、喉部、頸段食管入口以及上中頸所引流的淋巴結區域進行照射，放射治療常采用對穿的面頸聯合野聯合頸部切線野照射[6-8]。為了解決照射野(適形野或常規野)的銜接問題，保證腫瘤靶區的劑量，且避免脊髓受照射＞45 Gy，傳統處理方法為：①面頸聯合野的下界對脊髓處用2 cm×2 cm的鉛塊遮擋；②頸部切線野上界在脊髓處用2 cm×2 cm的鉛塊遮擋，為減小兩野或上下頸照射半束照射銜接可能對臨床靶區遮擋而遺漏部分靶區，改進者建議可利用合適的電子線進行局部補量[9-10]。在本研究的前期研究中結果顯示，下咽癌的頸部淋巴結轉移率極高，即使臨床頸淋巴結陰性，同側和對側的淋巴結轉移率仍高達36%和27%發現轉移的區域，且主要位于同側的Ⅱ區和Ⅲ區[11]。一但Ⅲ區出現淋巴結轉移，環狀軟骨上方的臨床病灶在上下野銜接處，采取靶區下沿，遮擋部分脊髓可能會對此區漏照，致使放射劑量不足而造成腫瘤的復發。下咽癌的生物學行為具有向黏膜下擴散的特點，向上易侵犯口咽，向下則易至頸段食管，下頸切線野上界向上延伸遮擋部分環狀軟骨及以上水平的脊髓，同樣存在靶區遺漏照射的危險，盡管部分研究者也提出對采用小野線補量，然而對于2 cm×2 cm小野本身劑量分布就相對不均勻且臨床操作不方便。

半束照射技術很好地解決了下咽癌的照射野銜接問題，在臨床操作的細節上本研究做了改進：①頸部切線照射野同樣采用源軸距(source axis distance，SAD)照射，中心點與面頸聯合野為同一中心點O點，避免了源皮距離(source skin distance，SSD)照射的不精確性，如頸部淋巴結體積過大和(或)位置靠后，在同中心點的前提下將臂架旋轉至180°用對穿野照射即可；②部分下咽癌易侵犯頸段食管，在定位前先囑患者在熱塑料固定拍定位片時前咽部及頸段食道鋇餐造影，同時也為等中心點(面頸聯合野的下界)的位置確定提供參考[12-13]。

DMLC-01型多葉光柵開展半束照射技術，具有單一等中心照射更為精確的特點，銜接處理較傳統方法(低熔點鉛塊遮擋)相比多葉光柵使用共同的等中心，實施半束照射，避免了傳統鉛塊的遮擋，可能存在遮擋過多或不足問題，極大減少了冷熱點的產生，靶區劑量更為均勻，操作上也簡單易行；在放射治療中完全勝任半束照射技術，在下咽癌的放射治療中具有較傳統的照射技術在照射野銜接方面的優勢，且操作方便簡捷、重復性較好、劑量分布均勻等優點，但該方法的準確應用必須建立在嚴格的質量保證和質量控制的基礎之上。