手術(shù)完整切除的浸潤型胸腺瘤術(shù)后三種放療技術(shù)的劑量學(xué)比較

宋宇哲 楊 旭 李長遠(yuǎn) 石硙巖 龔守良 董麗華

(吉林大學(xué)白求恩第一醫(yī)院放射治療科，吉林 長春 130021)

胸腺瘤約占縱隔腫瘤的20%，浸潤型胸腺瘤無完整包膜或無包膜，即使手術(shù)完整切除，仍需行術(shù)后預(yù)防放療，以減低腫瘤復(fù)發(fā)風(fēng)險〔1〕。目前，臨床采用的放療技術(shù)常見的為三維適形放療(3D-CRT)和調(diào)強(qiáng)放射治療(IMRT)?？焖傩D(zhuǎn)調(diào)強(qiáng)(RapidArc)為美國瓦里安公司提供的一種旋轉(zhuǎn)調(diào)強(qiáng)放療技術(shù)(IMAT)〔2〕，通過加速器圍繞患者進(jìn)行單弧或多弧照射，同時改變機(jī)架旋轉(zhuǎn)速度、動態(tài)多葉光柵形狀和劑量率，得到高度匹配腫瘤大小及形狀的劑量分布，同時不傷害正常組織。此外，其治療速度快，減少了治療過程中患者或腫瘤移動的概率，不僅增加了治療的精確性，也提升了患者的舒適度。本文通過比較3D-CRT、IMRT及快速旋轉(zhuǎn)調(diào)強(qiáng)放療(RapidArc)三種放療技術(shù)在浸潤型胸腺瘤術(shù)后預(yù)防放療中的劑量學(xué)差異，評估不同放療技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)，以期為臨床工作提供參考。

1 材料與方法

1.1臨床資料 隨機(jī)選取吉林大學(xué)白求恩第一醫(yī)院2011年5月至2014年3月期間收治的15例浸潤型胸腺瘤術(shù)后輔助放療的患者。所有患者均經(jīng)病理證實(shí)無完整包膜，且手術(shù)已將腫瘤完整切除。男8例，女7例，中位年齡49歲(23 ～ 68歲)。術(shù)后病理分型：B1型4例，B2型8例，B3型3例。

1.2放療定位、靶區(qū)及危及器官勾畫 CT定位采用西門子大孔徑Somatom Sensation Open，仰臥位，頭頸肩熱塑體膜固定。掃描范圍為胸廓入口至膈肌，層厚5 mm。用Eclipse 10.0治療計劃系統(tǒng)進(jìn)行靶區(qū)勾畫及計劃制定。根據(jù)ICRU62號報告勾畫靶區(qū)，臨床靶體積(CTV)為胸腺瘤瘤床。CTV各方向外放5 mm為計劃靶體積(PTV)。同時，勾畫肺、食道、心臟和脊髓等危及器官。

1.3治療計劃制定 應(yīng)用瓦里安Eclipse10.0計劃系統(tǒng)對每例患者分別制定3D-CRT、IMRT和RapidArc三種放療計劃。三種放療計劃方式均采用6 MV X射線。3D-CRT計劃均采用二斜野加前(后)正中野設(shè)計；IMRT計劃為采用共面5野動態(tài)調(diào)強(qiáng)；RapidArc計劃均為共面單弧或雙弧，機(jī)架旋轉(zhuǎn)角度200°～ 240°。處方劑量50 Gy/25 f。三種計劃均以PTV為參考體積，95%的PTV的體積接受95%以上的處方劑量，同時給予危及器官一定條件的劑量限制。

1.4治療計劃評估 比較兩種放療計劃的DVH圖與等劑量分布和靶區(qū)的均勻性指數(shù)。靶區(qū)適形指數(shù)(CI)=(PTVref/Vptv)×(PTVref/V95)，其中PTVref表示PTV被95%處方劑量所包繞的體積，Vptv為PTV的體積，V95為95%等劑量線所包繞的體積。靶區(qū)劑量均勻性指數(shù)(HI)= D5%/D95%，其中D5%和D95%分別為5%和95%體積的靶區(qū)受到照射的劑量。危及器官比較如下參數(shù)肺V5、V10、V20和心臟V30、V40及食道、脊髓的最大和平均受照劑量。

2 結(jié) 果

2.1DVH圖與等劑量分布比較 靶區(qū)適形度RapidArc最好，3D-CRT最差。三種計劃劑量體積直方圖可見RapidArc及IMRT計劃95%的PTV體積可以達(dá)到近100%的處方劑量，而3D-CRT僅能達(dá)到95%的處方劑量。RapidArc及IMRT計劃的肺V5較3D-CRT高，而V10、V20較3D-CRT低，RapidArc及IMRT計劃心臟V30、V40均較低。見圖1，圖2。

2.2靶區(qū)劑量比較 三種計劃均能符合臨床要求。與3D-CRT相比，IMRT和RapidArc的CI及HI均較高。而RapidArc與IMRT比較，RapidArc的CI及較高。見表1。

2.3危及器官劑量比較 與3D-CRT比較，IMRT和RapidArc計劃的肺V5較高，而V10和V20較低；RapidArc計劃的肺V5也高于IMRT計劃，但V10和V20無明顯差異；與3D-CRT比較，IMRT和RapidArc計劃心臟的V30和V40較低，RapidArc與IMRT計劃比較，心臟V30較低，V40無明顯差異；與3D-CRT比較，IMRT和RapidArc計劃的食管及脊髓的平均劑量較低，最大劑量無明顯差異；RapidArc與IMRT計劃比較，食管及脊髓無論最大劑量還是平均劑量，均無明顯差異。見表2。

圖2 三種計劃的劑量體積直方圖

指標(biāo)3D-CRTIMRTRapidArcCI0.50 ± 0.040.70 ± 0.051)0.73 ± 0.041)2)HI1.09 ± 0.011.07 ± 0.021)1.06 ± 0.011)2)

表2 3種計劃各危及器官受照劑量比較±s)

3 討 論

胸腺瘤是常見的縱隔腫瘤，約占縱隔腫瘤的20%，部分胸腺瘤(約40%～60%)無完整包膜或無包膜，呈浸潤性生長，常侵犯包膜或包膜外脂肪組織，稱浸潤型胸腺瘤。浸潤型胸腺瘤局部復(fù)發(fā)較血行轉(zhuǎn)移多見，術(shù)后放療可以加強(qiáng)局部治療作用，輔助性放療在浸潤性胸腺瘤中有重要的應(yīng)用價值〔3，4〕。外科手術(shù)雖是胸腺瘤治療的首選方法，但對浸潤型胸腺瘤，不管腫瘤切除程度如何，都應(yīng)該進(jìn)行輔助性放療，即使手術(shù)已完整切除，仍需行術(shù)后輔助放療，以減低腫瘤復(fù)發(fā)風(fēng)險〔5〕。

胸腺瘤對放射治療敏感，對于手術(shù)完全切除的浸潤型胸腺瘤，通常需在術(shù)后2 ～ 4 w內(nèi)行局部瘤床預(yù)防照射40～50 Gy。3D-CRT時代，胸腺瘤的放療通常采用二前斜野加前后正中野的布野方式進(jìn)行照射；然而，由于3D-CRT技術(shù)上的缺陷，往往難以得到較好的靶區(qū)分布。IMRT的出現(xiàn)解決了三維適形靶區(qū)分布差的問題，已有研究證實(shí)，應(yīng)用IMRT進(jìn)行胸腺瘤的放射治療，能夠得到更佳的靶區(qū)適形度并相應(yīng)降低了部分危及器官受量；但由于IMRT照射野增加，也相應(yīng)增加了并行器官如肺組織受低劑量照射的體積〔6〕。RapidArc是瓦里安公司基于IMAT提供的一種旋轉(zhuǎn)調(diào)強(qiáng)解決方案〔2〕，這種技術(shù)通過加速器圍繞患者進(jìn)行單弧或多弧照射的同時改變機(jī)架旋轉(zhuǎn)速度、動態(tài)多葉光柵形狀和劑量率，得到高度匹配腫瘤大小及形狀的劑量分布，同時不傷害正常組織。此外，其治療速度快，減少了治療過程中患者或腫瘤移動的概率，不僅增加了治療的精確性，也提升了患者的舒適度。國內(nèi)外已有研究證實(shí)〔7，8〕，在頭頸部腫瘤及部分體部腫瘤的治療上，RapidArc具有相當(dāng)或優(yōu)于IMRT的劑量分布。

本研究中，三種計劃均能滿足臨床要求，實(shí)際上，3D-CRT計劃僅能勉強(qiáng)滿足95%的PTV處方劑量達(dá)到95%處方劑量的臨床要求，而另外兩種計劃能在該基礎(chǔ)上達(dá)到近百分之百的處方劑量要求。事實(shí)上，在應(yīng)用3D-CRT制定放療計劃時，對部分不規(guī)則的PTV形狀，3D-CRT常常是難以達(dá)到95%的PTV處方劑量，通常僅能達(dá)到90%～95%，提高靶區(qū)劑量又造成了大量的高劑量區(qū)或熱點(diǎn)的出現(xiàn)，靶區(qū)適形度差。由此建議，即便是進(jìn)行術(shù)后預(yù)防照射，也應(yīng)盡量選擇IMRT或RapidArc計劃實(shí)際上，IMRT的出現(xiàn)是為了解決凹形靶區(qū)的劑量分布，而RapidArc采用的是類似于X刀或螺旋斷層放療的治療方式，對于胸腺瘤瘤床這類凸型靶區(qū)，RapidArc理論上計劃質(zhì)量相當(dāng)或稍優(yōu)于IMRT，這與劉路等〔9〕的研究結(jié)果相似。

在低劑量區(qū)，3D-CRT的肺V5相對較低，這是由于3D-CRT技術(shù)照射野相對較少，接受到射線照射的肺組織體積小；RapidArc技術(shù)的肺V5最高，考慮是由于RapidArc技術(shù)拉弧照射的特點(diǎn)，使更多的肺組織受到了照射。在相對較高劑量時，IMRT和RapidArc能夠更好地規(guī)避危及器官的損傷，有利于減輕組織副反應(yīng)，二者的肺V10及V20無明顯差異，說明選擇這兩種治療技術(shù)在臨床上可能無明顯差別，這也與劉路等〔9〕的研究結(jié)果相似。RapidArc及IMRT計劃的心臟V30及V40均低于3D-CRT計劃，同時RapidArc具有比IMRT計劃更低的心臟V30，說明在心臟的保護(hù)上RapidArc計劃更具優(yōu)勢。RapidArc及IMRT具有更低的平均劑量，說明其在對食管和脊髓的保護(hù)上更具優(yōu)勢。

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