兩種放療技術(shù)在食管癌放療中的比較

胡海芹 王 玲 袁星星 呂明月

放射治療是食管癌重要局部治療手段之一[1]。目前有多種放療技術(shù)可應(yīng)用于食管癌的治療，主要是三維適形放射治療(three-dimensional conformal radiotherapy，3DCRT)。近年新開展了調(diào)強放射治療(intensity-modulated radiotherapy，IMRT)[2]。三維適形放射治療以及調(diào)強治療是建立在CT模擬定位的基礎(chǔ)上實現(xiàn)的腫瘤放射技術(shù)。本文通過對20例食管癌患者同時進行三維適形、調(diào)強適形放療的劑量學(xué)比較，從是否改善靶區(qū)劑量以及減少正常組織的損傷等方面比較三種方式的優(yōu)缺點，探討更佳的計劃方法。

1 資料與方法

1.1 病例選擇

2016年8月至2018年1月，共選擇入組20例臨床病理確診的原發(fā)性中段食管鱗狀細胞癌不能手術(shù)患者，其中男性10例，女性10例，中位年齡61(42～71)歲，靶區(qū)平均長度7～10 cm(<7 cm 7例)。

1.2 體位固定和CT掃描

患者仰臥體位，雙手平放身體兩側(cè)，真空袋固定。采用西門子公司的CT進行胸部掃描，CT掃描范圍為一般從第4頸椎到第2腰椎，增強掃描，層厚5mm。掃描結(jié)束后，經(jīng)計算機網(wǎng)絡(luò)傳輸至治療計劃系統(tǒng)。

1.3 靶區(qū)、危及器官的勾畫

在CT圖像中分表勾畫大體腫瘤體積(gross tumor volume，GTV)、臨床靶體積(clinical target volume，CTV)。GTV定義為食管原發(fā)灶以及腫大淋巴結(jié)；CTV定義為包括原發(fā)灶及其亞臨床灶上下3～4 cm，寬度左右1 cm范圍及相應(yīng)節(jié)段淋巴引流區(qū)；PGTV由GTV外擴擺位誤差0.5 cm形成；PTV由CTV外擴擺位誤差0.5 cm形成。危及器官包括肺、心臟、脊髓。

1.4 劑量目標和放療計劃設(shè)計

為每例患者分別設(shè)計3套放療計劃：3DCRT、2組IMRT計劃。計劃均采用Elekta直線加速器6MV-X線，PGTV處方劑量統(tǒng)一為60 Gy，PTV的統(tǒng)一處方劑量為50 Gy，分為26～27次照射。對于危及器官，如脊髓Dmax<45 Gy；肺V20<28%；心臟V33<46%。

3DCRT使用Pinnacle 9.8計劃系統(tǒng)，采用卷積劑量算法，4野共面[3](具體入射角度根據(jù)食管靶區(qū)形狀兩側(cè)野避開脊髓最佳角度)，劑量參考點定義為靶區(qū)中心點。

IMRT使用Pinnacle 9.8計劃系統(tǒng)，采用卷積劑量算法，分別4野和7野均勻分布共面固定照射設(shè)計。4野的入射角度參考三維計劃設(shè)計時兩側(cè)野避開脊髓最佳的角度。7野的入射角度盡量避開肺的照射后均勻分布各野。參考點定義為腫瘤靶區(qū)中心點。

1.5 計劃評估指標

靶區(qū)劑量學(xué)參數(shù)包括靶區(qū)的D95GTV，HIGTV，CIGTV，D95PTV，HIPTV，CIPTV等[4]。其中D95為95%靶區(qū)體積接受的照射劑量。根據(jù)ICRU83報告定義均勻性指數(shù)(homogeneity index)為HI=(D2%-D98%)/D50%，HI越接近0表示靶區(qū)劑量越均勻；適形度指數(shù)(conformal index)為CI=(VPTV95%/VPTV)×(VPTV95%/VBody95%)，公式中VPTV95%是PTV中小于95%的劑量所包含的體積，VPTV是PTV的體積，VBody95%是身體中95%劑量所包含的體積，即治療區(qū)。CI的取值在0～1，等于1時表示95%等劑量線體積與PTV完全一致；等于0時表示95%等劑量線體積與PTV完全沒有重疊。危及器官劑量學(xué)參數(shù)包括等V30Lung，V20Lung，V5Lung，D2spinal cord，D33Heart，其中V30為全肺中受到30 Gy劑量照射的體積；D2為全脊髓體積2%受到的照射劑量[5-8]。

1.6 統(tǒng)計學(xué)方法

2 結(jié)果

2.1 3組計劃劑量分布示意圖比較

病例中3組計劃橫斷位和冠狀位劑量分布見圖1，其圖中4野IMRT計劃的劑量分布要優(yōu)于3D-CRT和7野IMRT計劃。

圖1 3組計劃劑量分布示意圖

2.2 重要器官和靶區(qū)的劑量體積直方圖(DVH)比較

重要器官和靶區(qū)的DVH中顯示各組計劃靶區(qū)的曲線并沒有很大差異，而4野IMRT計劃LungV20，V30優(yōu)于其他各組計劃，Heart的曲線4野IMRT計劃優(yōu)于7野IMRT計劃而略差于三維計劃。

2.3 重要器官和靶區(qū)劑量學(xué)比較

三組計劃中脊髓Dmax<45 Gy，心臟V33<46%，均達到計劃要求，且各組參數(shù)無統(tǒng)計學(xué)意義差別。Lung的受照劑量中，4野IMRT計劃中V20參數(shù)優(yōu)于3DCRT計劃[9]，V20、V30、V5參數(shù)優(yōu)于7野IMRT計劃，比較均具有統(tǒng)計學(xué)意義。表1、2中CI和HI指數(shù)與圖1劑量分布圖對應(yīng)。4野IMRT計劃CIGTV，HIPTV，CIPTV三個指數(shù)優(yōu)于3D-CRT計劃；4野IMRT計劃CIPTV指數(shù)優(yōu)于7野計劃，且具有統(tǒng)計學(xué)意義。

表1 3D-CRT計劃與4野IMRT計劃重要器官和靶區(qū)參數(shù)比較

表2 4野IMRT計劃與7野IMRT計劃重要器官和靶區(qū)參數(shù)比較

3 討論

食管癌全球年新發(fā)病例為482300例，年死亡406800例[10]。我國年新發(fā)236589例，約占世界年新發(fā)食管癌總數(shù)的一半，居國內(nèi)惡性腫瘤的第4位[11]。食管癌二維常規(guī)放療效果差，5年生存率僅為8%～16%[12]，常規(guī)放療不能很好的顯示食管腔以外的腫瘤情況，不能準確的掌握照射野的大小和中心位置。三維適形放療可以很好的避免這類不確定因素，但是高劑量卻不能有效的控制，且食管周圍的重要器官如心臟、肺和脊髓得不到很好的控制。

調(diào)強放療是近年來主要的放療技術(shù)手段，利用三維計劃系統(tǒng)設(shè)計共面或非共面不規(guī)則舍業(yè)進行分次照射，最大限度減小正常組織照射劑量和提高腫瘤靶區(qū)適形度。本文中，我們采用Pinnacle 9.8計劃系統(tǒng)，通過4種照射方案，反復(fù)比較各種數(shù)據(jù)，我們得到：調(diào)強計劃能提供更佳的靶區(qū)DVH、靶區(qū)適形度和有效減少正常組織的損傷。4野IMRT計劃肺的V20，V30優(yōu)于其他各組計劃，心臟的受照劑量優(yōu)于7野IMRT計劃而略差于三維計劃。Claude等[13]研究分析認為全肺的平均劑量、V20與放射性肺炎呈顯著相關(guān)[14-15]。本文中4野IMRT計劃V20為19.5±2.3，各劑量指標差異較其他三組有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。

3DCRT不能很好的提高食管癌靶區(qū)劑量和保護重要器官的劑量，4野IMRT與7野IMRT相比，心臟、脊髓劑量差異不顯著，但是肺的受量明顯降低且患者接受照射的時間較7野IMRT減少2倍，治療費用較7野調(diào)強減少1倍。

目前食管癌靶向治療正處在一個起步階段，研究還相對較少。除EGFR拮抗劑外，VEGF拮抗劑(如索拉非尼、阿瓦斯汀等)[16]，Her-2拮抗劑(如曲妥珠單抗、拉帕替尼等)和COX2抑制劑等治療食管癌的研究都有小樣本報道，其結(jié)果值得期待。總之，目前食管癌放療的主要研究方向是進一步優(yōu)化3D-CRT/IMRT的放療技術(shù)、尋找放療的預(yù)后和預(yù)測因子制定個體化治療方案以及聯(lián)合靶向藥物或新的化療藥物[17]以期進一步提高放療敏感性和空間協(xié)同作用。盡管這些方面已取得一定進展，但道路仍然漫長。