容積旋轉調強放射治療與9野靜態調強放射治療在侵犯顱內鼻咽癌患者中的劑量學特點

劉小慧

福建醫科大學附屬第一醫院放療科 (福建福州 350005)

鼻咽癌是我國常見的惡性腫瘤，發病具有明顯的地域及種族差異，呈南高北低的分布趨勢[1]。由于該病發病具有隱匿性，部分以面麻、復視等癥狀就診的患者，往往提示腫瘤已侵犯至顱內，加之鼻咽與腦干、脊髓等重要器官毗鄰，因此，對于侵犯至顱內的患者，其計劃設計難度較大。在對靶區有較好覆蓋的同時，如何最大限度地保護腦干、脊髓、視神經等重要危及器官(organ at risk，OAR)，一直是放射治療計劃設計的難題。目前，調強放射治療(intensity modulated radiation therapy，IMRT)已成為鼻咽癌標準的治療方式[2]，在此基礎上發展起來的容積旋轉調強放射治療(volumetric modulated arc therapy，VMAT)與IMRT相比，可以達到近似或更優的劑量學分布，且有更好的預后[3]。本研究基于侵犯顱內的鼻咽癌患者，旨在探討兩種不同治療方式的劑量學特點，以期為此類患者選擇更優的放射治療方式提供臨床依據，現報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2018年9月至2019年10月于我院就診的11例侵犯顱內的鼻咽癌患者，其中男7例，女4例；中位年齡61歲；按2017年美國癌癥分期聯合委員會(American Joint Committee on Cancer，AJCC)第8版分期，所有患者均為T4分期，9.1%(1/11)的患者為N1分期，72.7%(8/11)的患者為N2分期，18.2%(2/11)的患者為N3分期，最終均為ⅣA期。本研究已獲得醫院醫學倫理委員會審核批準。納入標準：經病理確診為鼻咽癌且無遠處轉移；行MRI或PET-CT等影像學檢查確認腫瘤侵及顱內海綿竇、腦膜及顱神經等；患者對本研究知情并自愿簽署知情同意書。排除標準：既往有頭頸部放射治療史。

1.2 設備與條件

(1)CT模擬定位：SOMATOM Definition AS螺旋CT(日本)、LAP Dorado 3模擬激光定位系統(德國)。(2)體位固定：康利達KLD-PLVC-OC全碳纖維體架(中國)和博達神州熱塑型體膜(中國)。(3)放射治療前圖像掃描獲得：SOMATOM Definition AS螺旋CT(日本)。(4)圖像傳輸及治療計劃設計：計劃CT圖像通過局域網傳輸至RAYSTATION治療計劃系統。(5)治療儀器：瓦里安Trilogy醫用高能電子直線加速器(美國)，裝配Varian Exact IGRT治療床。

1.3 技術路線

1.3.1模擬及體位固定

通常情況下，患者取仰臥位，將頭頸肩架、頭部置于合適角度的頭枕中，使頭頸部呈正常仰伸位，雙手自然放于體側，使用頸肩熱塑膜固定體位，行CT平掃加增強掃描，掃描范圍從頭頂至氣管分叉處，掃描層厚為3 mm。

1.3.2靶區勾畫原則

使用RAYSTATION 4.7.5.4醫師工作站行靶區勾畫，靶區定義參考國際輻射單位與測量委員會(International Commission on Radiation Units and Measurements，ICRU)50、62 號文件。(1)腫瘤靶區(gross tumor volume，GTV)，包括原發灶和轉移淋巴結：原發灶GTVnx指臨床檢查和影像學所見的原發腫瘤；淋巴結區GTVnd指臨床和(或)影像學觀察到的腫大淋巴結區域。(2)臨床靶區(clinical target volume，CTV)，包括CTV1和CTV2：其中原發腫瘤周圍極有可能受侵的鄰近區域或極有可能轉移的區域以CTV1表示，即高危區；CTV2指根據腫瘤的生物學行為推斷出的可能出現轉移的淋巴結區域，為CTV1向前、上下、兩側各外擴0.5～1.0 cm后外擴0.3～0.5 cm(根據腫瘤累及情況及與脊髓、腦干等組織結構的間距決定外擴的適當距離)及GTVnd和所在淋巴引流區及需要預防照射的陰性淋巴引流區，即選擇照射區。(3)計劃靶區(planning target volume，PTV)：靶區的PTV為各靶區分別外放3 mm，簡稱為PTVnx、PTVnd、PTV1和PTV2。

1.3.3OAR勾畫原則

OAR定義參考ICRU 62、83號報告，包括腦干、視神經、視交叉、脊髓、顳葉、眼球、晶體、中耳、內耳、下頜骨、顳頜關節等。脊髓、腦干分別外放3 mm，生成危及器官計劃靶區(planning organ at risk volume，PRV)，用于計劃設計及評估。

1.3.4處方劑量及OAR限量

所有患者的處方劑量均采用同步加量的方式給予。PTVnx的靶區處方劑量為70.95 Gy、PTVnd的劑量為66 Gy、PTV1的劑量為59.4 Gy、PTV2的劑量為52.8 Gy，分割33次，5次/周。

1.3.5計劃設計及劑量限制

在RAYSTATION 4.7.5.4醫師工作站上對入組的11例患者分別進行容積旋轉調強(雙弧)及9野靜態調強計劃設計，設計過程采用相同參數，劑量限制參考美國腫瘤放射治療協作組(Radiation Therapy Oncology Group，RTOG)0225和0615標準，具體見表1。

表1 正常組織的劑量限制

1.4 計劃對比評價指標

(1)靶區：適形性指數(conformity index，CI)、均勻性指數(heterogeneity index，HI)，其中CI=(Vt，ref×Vt，ref)/(Vt×Vref)，式中，Vt為總計劃靶區體積，Vt，ref為95%處方劑量等劑量線所包繞的靶區體積，Vref為95%處方劑量等劑量線所覆蓋的所有區域的體積，CI越接近于1表明靶區適形性越好；HI=(D2-D98)/D50，式中，Dx表示占其自身總體積的百分比x的吸收劑量，HI越小表明靶區劑量的均勻性越好。(2)OAR：腦干、脊髓、顳葉、視神經、視交叉、晶體、腮腺、中耳、內耳、顳頜關節、喉等。

1.5 統計學處理

采用SPSS 22.0統計軟件進行數據處理，采用配對t檢驗比較兩種治療方式同一靶體積或同一OAR受照劑量均值之間的差異，P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 兩種計劃靶區實際體積比較

兩種計劃PTVnd、PTV2的體積比較，差異均無統計學意義(P>0.05)；9F-IMRT組PTVnx、PTV1的體積均小于VMAT組，差異有統計學意義(P<0.05)，見表2。

表2 兩種計劃靶區實際體積比較例)

2.2 兩種計劃靶區劑量學比較

兩種計劃PTVnx的D98、D50，PTVnd的D98，PTV1的Dmean，PTV2的D98、Dmean比較，差異均無統計學意義(P>0.05)；9F-IMRT組PTVnx的D2、HI，PTVnd的D2，PTV1的D2，PTV2的D2均高于VMAT組，差異有統計學意義(P<0.05)；9F-IMRT組PTVnx的CI，PTV1的D98均低于VMAT組，差異有統計學意義(P<0.05)，見表3。

表3 兩種計劃靶區劑量學比較例)

2.3 兩種計劃正常組織受照劑量比較

兩種計劃脊髓PRV的Dmax，左視神經的Dmax，視交叉的Dmax，左晶體的Dmax，左、右腮腺的Dmean，左、右中耳的Dmean，左、右內耳的Dmean，左、右顳頜關節的Dmax，喉的Dmean比較，差異均無統計學意義(P>0.05)；9F-IMRT組腦干PRV的D0.1cc，左、右顳葉的Dmax，右視神經的Dmax均高于VMAT組，差異有統計學意義(P<0.05)；9F-IMRT組右晶體的Dmax低于VMAT組，差異有統計學意義(P<0.05)，見表4。

表4 兩種計劃正常組織受照劑量比較例)

3 討論

放射治療或以放射治療為主的綜合治療是鼻咽癌公認的有效治療手段[4-5]。隨著計算機技術、影像學技術和加速器的發展，相較于IMRT，VMAT在靶區覆蓋及OAR保護方面更有優勢[6]。既往有研究報道，在其他頭頸部腫瘤中，如膠質母細胞瘤，VMAT與IMRT在靶區覆蓋方面無明顯差異[7]。Nagarajan等[8]對頭頸部腫瘤VMAT與IMRT計劃的劑量學比較研究提示，兩者在靶區覆蓋方面無明顯差異。本研究中所有患者均采用容積旋轉調強及9野靜態調強計劃設計，結果顯示，VMAT靶區的劑量分布優于9F-IMRT，與Radhakrishnan等[6]報道的結果相似。

對于T4分期的鼻咽癌患者，由于腫瘤鄰近腦干、顳葉、視神經、視交叉等重要結構，因此，在滿足處方劑量要求的同時，應盡可能減少OAR的受照劑量。本研究中，入組患者PTVnx的體積無法達到處方劑量的95%，究其原因在于，腫瘤與腦干鄰近，在保證腦干盡可能達到限量要求的同時，靶區的體積即會有所“犧牲”。既往有研究報道，放射治療后腦干損傷與T分期有關，分期越晚，發生腦干損傷的可能性越大[9]。進一步研究顯示，這主要是因為T4分期的患者往往有更高的Dmax，而Dmax是腦干損傷的獨立影響因素。本研究結果顯示，9F-IMRT組腦干PRV的D0.1cc高于VMAT組，與Jia等[10]報道的結果相似；在危及器官評價方面，兩種計劃顳葉及視神經均無法滿足限量，主要是因為侵及顱內的T4分期鼻咽癌患者，其靶區位置毗鄰顳葉及視神經，兩者PRV與靶區PTV有重疊，所以顳葉及視神經很難達到目標劑量。

綜上所述，在侵犯顱內的鼻咽癌患者中，VMAT靶區的劑量分布優于9F-IMRT，腦干、顳葉、視神經等危及器官的受照劑量低于9F-IMRT。但是，本研究入組樣本數少，對于VMAT是否可推及所有侵犯顱內的鼻咽癌患者，需要更大規模的前瞻性研究。