不同調強放療方案對局部晚期鼻咽癌患者劑量學指標的影響

肖軒 林布雷 林勤

鼻咽癌主要指發生在鼻部及咽喉部的腫瘤病變，是我國發病率較高的頭頸部惡性腫瘤之一，其在南方地方發病率較高[1]。相關研究證實，我國鼻咽癌發病比例可達15/10萬～30/10萬，由于其臨床癥狀不明顯，多數患者就診時已發展為鼻咽癌晚期，約3/4的患者在接受治療時其癌癥已發展為Ⅲ期、Ⅳa期[2]。由于其解剖結構較為復雜，難以對癌變組織采取手術切除，因此臨床上以放射治療或結合放療作為根治鼻咽癌的主要手段，其中調強放療技術因其明顯的劑量學優勢而被廣泛應用于臨床[3]。調強放療作為當前主要放射治療技術，能夠有效提高腫瘤靶區受照劑量，同時減少周圍正常組織受損，其中以靜態調強放射治療（intensity-modulated radiotherapy，IMRT）、容積旋轉調強放射治療（volume-modulated arc therapy，VMAT）和螺旋斷層放射治療（helical tomotherapy，HT）作為主要代表。IMRT靶區適形性較高，危及器官（organs at risk，OAR）受照劑量低，但其療程較長，易導致患者不適感及治療不確定因素增加[4]。VMAT以IMRT為治療基礎，通過旋轉照射的容積調強技術，快速、準確、高效的作用于靶區，能夠有效縮短治療時間，減少OAR受照[5]。HT采用直線加速器對靶區進行360°旋轉照射，可以為靶區及正常組織提供更加優越的劑量分別條件[6]。文章體現了《中國鼻咽癌放射治療指南（2020版）》[7]的指導精神，通過對90例晚期鼻咽癌患者分別采用HT、IMRT、VMAT 3種不同調強放療方案并分析其劑量學指標變化以及放療不良反應發生情況，探究不同調強放療方案對于治療晚期鼻咽癌患者的應用效果及安全性，便于為臨床治療提供參考依據，現將研究結果報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

廈門大學附屬第一醫院2021年4月—2022年4月收治的90例局部晚期鼻咽癌患者為研究對象，根據放射治療方式將其分為HT組、IMRT組、VMAT組各30例。HT組：男性18例，女性12例；年齡53～64歲，平均（58.68±5.32）歲；癌癥分期：Ⅲ期14例，Ⅳa期16例；癌癥類型：未分化癌19例，非角化癌11例。IMRT組：男性15例，女性15例；年齡50～59歲，平均（54.35±4.35）歲；癌癥分期：Ⅲ期17例，Ⅳa期13例；癌癥類型：未分化癌10例，非角化癌20例。VMAT組男性14例，女性16例；年齡51～62歲，平均（56.57±5.43）；癌癥分期：Ⅲ期15例，Ⅳa期15例；癌癥類型：未分化癌13例，非角化癌17例。三組患者一般資料比較差異無統計學意義（P＞0.05），具有可比性。本研究經醫院醫學倫理委員會批準。納入標準：（1）符合局部晚期鼻咽癌影像學診斷標準[7]。（2）年齡≥50歲且文化程度在初中或初中以上。（3）無意識或精神障礙，可配合參與研究患者。（4）患者及其家屬已知曉研究目的并自愿簽署放射治療知情同意書。排除標準：（1）已發生局部復發或遠處轉移患者。（2）非首次接受放療患者。（3）妊娠期或哺乳期患者。（4）合并嚴重感染或重大肝腎功能異常疾病患者。

1.2 方法

1.2.1 模擬定位

三組患者均取仰臥位，雙臂貼緊體側放置后以頭頸肩熱塑膜進行個體化適形固定，鉛點標記后采用Discovery CT590 RT放療定位大孔徑CT（廠家：美國GE公司）進行掃描，維持3 mm層間距自頭頂至胸骨下切跡2 cm范圍間掃描，通過無線網絡將掃描圖像傳輸至治療計劃系統。

1.2.2 靶區及OAR勾畫

參照2018年《鼻咽癌國際臨床靶區勾畫指南》[8]，對鼻咽和淋巴結大體腫瘤體積（gross tumor volume，GTV）、高危臨床靶區體積（clinical target volume 1，CTV1）以及預防照射區（clinical target volume 2，CTV2）進行規范化勾畫，根據擺放單位數據誤差對GTV、CTV1、CTV2進行外擴3mm處理而得到相應計劃靶體積（planning target volume，PTV）參數并將其分別定義為鼻咽癌腫瘤計劃靶區（planning target volume of nasophaynx gross，PGTVnx）、計劃靶區1（planning target volume 1，PTV1）、計劃靶區2（planning target volume 2，PTV2）。OAR主要包括脊髓、腦干、視神經、腮腺等。

1.2.3 計劃設計

采用美國varian公司生產的Truebeam SN1402型直線加速器以6 mV能量光子線進行同步加量照射，PGTVnx、PTV1、PTV2處方劑量分別為70 Gy、60 Gy、56 Gy，治療頻次為1次/d，5次/周，一共接受31次照射治療。HT組采用HT方案：通過TomoTherapy計劃系統進行治療計劃設計，射野寬度2.505 cm，螺距0.380，調制因子2.6，劑量率872 MU/min。IMRT組與VMAT組均在Varian Eclipse計劃系統上進行設計。其中IMRT組采用IMRT方案：9野360°等角分布照射，最大子野個數100，最小子野面積6 cm2，最小子野跳數6 MU，使用直接子野優化（direct machine parameter optimization，DMPO）。VMAT組采用VMAT方案：采用雙弧，順時針180.1°～180°，逆時針為180°～180.1°，準直器角度為10°、350°，劑量率600 MU/min。

1.3 觀察指標

（1）適形性指數（conformity index，CI）：采用公式CI=（Vt，ref/Vt）×（Vt，ref/Vref），計算并比較三組患者CI，其中Vt代表靶區體積，Vt，ref代表等劑量線覆蓋的靶體積，Vref代表等劑量線包繞的所有體積，CI取值范圍為0～1，取值越接近1代表靶區適形度越好。（2）均勻性指數（homogeneity index，HI）：采用公式HI=（D2-D98）/D50，計算并比較三組患者HI，其中D2、D98、D50分別代表靶區2%、98%、50%體積所 接受的劑量，HI越接近0，靶區均勻性越好。（3）OAR受照劑量參數：對三組患者脊髓、腦干、視神經、腮腺等危及器官的最大受照劑量（Dmax）進行評估比較，Dmax越小表明該治療方案安全性更高。（4）不良反應發生情況：鼻咽癌患者常見放療不良反應包括口干、疲乏、食欲下降、記憶力減退，比較治療1個月后三組患者不良反應發生率，發生率越低表明該放療方案安全性越高。

1.4 統計學方法

采用SPSS 23.0統計學軟件進行數據分析，三組間計量資料比較采用單因素方差分析，兩兩組間比較采用SNK-q檢驗，以（±s）表示，計數資料使用χ2檢驗或Fisher確切概率法，以n（%）表示，P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 適形性指數（CI）與均勻性指數（HI）比較

HT組PGTVnx、PTV1、PTV2的CI和HI均 明 顯 高于IMRT組和VMAT組，差異有統計學意義（P＜0.05），IMRT組和VMAT組組間CI和HI比較差異無統計學意義（P＞0.05），見表1。

表1 三組患者CI和HI比較 （±s）

表1 三組患者CI和HI比較 （±s）

組別 CI HI PGTVnx PTV1 PTV2 PGTVnx PTV1 PTV2 HT組（n=30） 0.912±0.011 0.857±0.021 0.874±0.020 1.061±0.012 1.158±0.027 1.051±0.012 IMRT組（n=30） 0.866±0.024 0.823±0.022 0.818±0.011 1.052±0.011 1.140±0.035 1.037±0.016 VMAT組（n=30） 0.859±0.023 0.834±0.025 0.825±0.021 1.053±0.013 1.139±0.026 1.039±0.018 F值 60.856 17.477 87.100 5.046 3.319 7.127 P值 ＜0.001 ＜0.001 ＜0.001 0.008 0.024 0.001 t值（HT組 vs IMRT組） 14.360 8.193 17.129 4.098 3.515 4.936 P值（HT組 vs IMRT組） ＜0.001 ＜0.001 ＜0.001 0.013 0.039 0.002 t值（HT組 vs VMAT組） 12.463 5.542 14.988 3.643 3.330 4.231 P值（HT組 vs VMAT組） ＜0.001 ＜0.001 ＜0.001 0.012 0.021 0.004 t值（IMRT組 vs VMAT組） 1.897 2.651 2.141 0.455 0.185 0.705 P值（IMRT組 vs VMAT組） 0.183 0.064 0.134 0.748 0.896 0.619

2.2 OAR受照劑量參數比較

HT組脊髓、腦干、視神經以及腮腺的最大劑量（Dmax）均明顯低于IMRT組和VMAT組，差異有統計學意義（P＜0.05），IMRT組和VMAT組組間脊髓、腦干、視神經以及腮腺Dmax比較差異無統計學意義（P＞0.05），見表2。

表2 三組患者OAR Dmax參數比較（Gy，±s）

表2 三組患者OAR Dmax參數比較（Gy，±s）

組別 脊髓 腦干 視神經 腮腺HT組（n=30） 37.436±2.527 49.726±3.635 36.252±10.658 69.245±3.254 IMRT組（n=30） 40.548±3.395 52.154±3.647 41.246±9.372 71.257±3.272 VMAT組（n=30） 39.875±3.670 52.298±3.265 42.539±8.221 72.648±3.315 F值 7.689 5.056 3.688 8.161 P值 ＜0.001 0.008 0.029 ＜0.001 t值（HT組 vs IMRT組） 5.270 2.428 2.889 3.359 P值（HT組 vs IMRT組） 0.001 0.009 0.044 0.020 t值（HT組 vs VMAT組） 4.130 4.002 3.636 5.682 P值（HT組 vs VMAT組） 0.005 0.016 0.032 ＜0.001 t值（IMRT組 vs VMAT組） 1.140 0.224 0.748 2.323 P值（IMRT組 vs VMAT組） 0.423 0.875 0.598 0.104

2.3 不良反應發生情況比較

治療1個月后，三組患者各項不良反應發生率及總發生率比較差異無統計學意義（P＞0.05），見表3。

表3 三組患者不良反應發生率比較[例（%）]

3 討論

鼻咽癌惡性程度及致死率較高，且隨著我國老齡化社會發展，鼻咽癌患病率也在逐年升高[9]。放療作為局部晚期鼻咽癌患者首要治療手段，在臨床上已取得較為成熟的發展。其主要通過在靶區內對腫瘤細胞進行集中照射，從而減少正常組織損傷，提高治療效果[10]。

IMRT和VMAT作為針對鼻咽癌患者較為成熟的治療方式，其在早期鼻咽癌患者中應用性較好，但局部晚期鼻咽癌有較高的復發及轉移風險，其靶區較長且不規則，因此局部晚期鼻咽癌患者中應用IMRT和VMAT方案進行治療時仍然無法達到理想的治療效果。IMRT和VMAT方案射野較為固定，致使光子利用率下降，癌變周圍軟組織及淋巴結侵犯情況無法完全暴露，因而導致放療精準性受損，患者治療時間被延長，對其情緒發展及生活質量均可造成不利影響。相關研究證實，HT作為臨床新型放療技術，主要通過360°旋轉最大限度地將放射治療劑量集中在靶區，既可保障足夠的靶體積照射劑，同時也可降低靶位誤差發生概率，避免對損傷周圍細胞，從而提高靶區放射劑量及療效[11]，具有更高的放療適形性及均勻性。本研究結果中可以看出，采用3種不同調強方案治療后，HT組患者PGTVnx、PTV1、PTV2的CI指數與HI指數均明顯高于IMRT組和VMAT組。分析可知，相對于IMRT及VMAT治療方案而言，HT對腫瘤細胞進行自適應放射治療，其靶區劑量曲線更加陡直，通過精準輻射，能夠充分保護靶區周圍正常組織，對于提高患者靶區均勻性具有積極作用。

由于頭頸部器官較為集中，放射劑量過高時會導致鼻咽癌患者在接受放射治療過程中出現不同程度的脊髓、腦干、視神經、腮腺等器官功能受損。崔珍等[12]研究中提出，HT通過調強技術從三維角度對患者進行治療，便于暴露腫瘤體積及周圍組織位置，避免過度照射，從而有效改善患者放療反應，減少其腮腺等危及器官受損。結合本研究結果也可發現，相較于IMRT和VMAT方案中患者而言，采用HT方案患者脊髓、腦干、視神經、腮腺等危及器官Dmax均明顯低于對照組。照射強度過高時患者器官受累加重，出現胃腸道反應及肝腎功能損傷風險也隨之增加。而采用HT方案射野集中，光子利用率較高，能夠有效較少患者治療時間，改善射線對患者造成的不適感及腫瘤生物效應，避免患者因不自主器官運動以及體位移動所引起的靶區移位，從而最大程度的保障治療精準度及療效，減少正常細胞受損[13]。

盡管本研究結果表明，采用3種不同調強放療方案患者治療1個月后患者之間化療不良反應發生率比較并無統計學意義。但是結合3種放療方案治療原理可知，HT通過精準輻射，能夠充分保護靶區周圍正常組織，減少放療時間。該方案對于減輕患者化療不良反應依然具有更突出的作用。分析本研究結果與臨床實際不符的原因在于本研究觀察周期較短，無法充分體現HT方案的治療優越性，因此仍需行進一步觀察以確定其實際療效，

綜上所述，相比較于IMRT及VMAT方案而言，HT方案對于改善晚期鼻咽癌患者劑量學指標以及保護其危及器官具有更優越的應用價值，可為往后中國鼻咽癌放射治療指南（2022版）的修訂提供臨床借鑒內容。