三維適形放療與調強放療對上段食管癌中的療效及劑量學分析

張　偉　吳　磊　樊　林

作者單位:610041 四川省腫瘤醫(yī)院肺部腫瘤放療病區(qū)

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三維適形放療與調強放療對上段食管癌中的療效及劑量學分析

張偉吳磊樊林

作者單位:610041 四川省腫瘤醫(yī)院肺部腫瘤放療病區(qū)

【摘要】目的分析三維適形放療與調強放療對上段食管癌中的療效與劑量學差異，為臨床治療提供參考。方法選取40例段食管癌患者為研究對象，隨機分為適形組與調強組各20例，分別采用三維適形放療與調強放療。比較兩組患者的療效，各計劃靶區(qū)計量學差異，重要器官受量及放療相關并發(fā)癥發(fā)生率。結果①適形組總有效率為80.0%，調強組為85.0%，兩組患者總有效率無顯著性差異(P>0.05)；適形組放射性肺炎和骨髓抑制發(fā)生率均顯著高于調強組(P<0.05)。②GVT下三維適形放療和調強放療 Dmean、Dmax無顯著性差異，但調強放療D95、D99高于三維適形放療，而V105 和 HI均低于三維適形放療；PTV1下 兩種放療的Dmean、Dmax、D95、D99無顯著性差異，但調強放療V105 和 HI低于三維適形放療，而CI高于三維適形放療(P<0.05)。③但調強組脊髓 Dmax,肺V10、V20、V30均顯著低于適形組(P<0.05)。結論三維適形放療與調強放療對上段食管癌的有效率相近，但后者具有更好的劑量適形性，可脊髓、肺等重要器官照射劑量。

【關鍵詞】三維適形放療；調強放療；上段食管癌；劑量學

(ThePracticalJournalofCancer,2015,30:729～732)

放射治療是食管癌的主要治療方式之一，但頸、胸上段食管由于縱軸方向的變化較大，而且解剖位置與脊髓、肺等組織器官距離較小，常規(guī)放療很難達到根治性治療的劑量，靶區(qū)的均勻性、適形度難以達到臨床需求[1]。隨著放療技術的發(fā)展，三維適形放療(3DCRT) 和 調強放療(IMRT)在食管癌放療中使用較為廣泛，大量報道指出這兩種放療方法可提高頭頸部癌、非小細胞肺癌、前列腺癌等惡性腫瘤原發(fā)灶的放射劑量，并降低靶區(qū)周圍組織、器官的放療損傷[2-4]。我科采用三維適形放療和調強放療治療食管癌方面積累了一定的經(jīng)驗，現(xiàn)分析這兩種放療方法在上端食管癌中的療效與劑量學差異，為臨床治療提供參考。

1資料與方法

1.1一般資料與分組

選取2009年1月-2011年6月我科治療的上段食管癌患者為研究對象，共40例患者納入本次研究。其中男性29例，女性11例，平均年齡(65.2±7.3)歲，食管病灶長度4.0～9.5 cm。隨機分為適形組與調強組各20例，分別采用三維適形放療與調強放療，放療期間順鉑單藥增敏20 mg靜脈滴注d1～5，每3周1次，共2個周期。兩組患者性別、年齡、病灶位置及范圍無顯著差異，具有可比性(P>0.05)。

1.2治療方法

1.2.1病灶定位和靶區(qū)勾畫患者仰臥位，雙臂放于身體兩側，熱塑膜固定體位。CT定位掃描(ELSA CT TWIN型雙螺旋CT)，層厚為3 mm，由下頜骨水平掃描至膈肌下緣，獲得圖像經(jīng) Nucletron計劃系統(tǒng)工作站處理。大體腫瘤區(qū)域(GTV)包括食管上段原發(fā)病灶以及腫大的淋巴結，將食管壁厚度超過1.0 cm、氣管旁淋巴結短徑超過0.3 cm、多個淋巴結腫大短徑超過0.5 cm、單個淋巴結腫大短徑超過1.0 cm視為異常。臨床靶區(qū)(CTV)為GTV上下各外放3.0 cm，軸向外放0.8 cm，包括低危區(qū)(CTV1)、高危區(qū)(CTV2)。計劃靶區(qū)(PTV)為 CTV 基礎上外放0.5 cm，分別生成 PTV1、PTV2，并做適當調整。

1.2.2三維適形放療計劃根據(jù)靶區(qū)大小、形狀采用不同射野模式，合理使用楔形板補償照射。分兩段照射，PTV1根據(jù)靶區(qū)形狀、周圍組織器官距離，采用3～4野等中心照射，PTV1為DT 50 Gy/25 次，95% PTV1至少50 Gy；然后縮野至PTV2推量照射，PTV2 64 Gy/32 次，95% PTV2 至少 64 Gy。

1.2.3調強適形治療計劃該組患者放療計劃由核通公司Oncentra 4.1治療計劃調強模塊設計，自動生成子野數(shù)目、形狀等，采用360°均勻間隔5野照射。脊髓計劃區(qū)低于45 Gy，肺V20低于25%、V30低于

20%，約束條件優(yōu)化權重順序為脊髓>PTV>CTV> 肺V20。

1.3研究方法和評價標準

比較兩組患者的近期療效以及放療相關并發(fā)癥發(fā)生率，各計劃靶區(qū)劑量學及重要器官受量的差異。①放療結束后即時評價近期療效，分別記錄完全緩解(CR)、部分緩解(PR)、未緩解(NR)例數(shù)，CR+PR為有效率。②依據(jù)放療后不良反應常見標準3.0版，評價并記錄兩組患者急性放射性肺炎、骨髓抑制、放射性食管炎的發(fā)生率。③靶區(qū)劑量學參數(shù)：Dmean為平均劑量，Dmax為最高劑量；D99、 D95分別為 99%、95%相應靶體積的絕對劑量；V105為超過105%處方劑量的靶體積百分數(shù)；適形指數(shù)(CI)范圍0～1，越接近1，靶區(qū)適合度越好；不均勻性指數(shù)(HI)[5]，越接近1說明該計劃的劑量分布均勻性越好。④重要器官受量：脊髓Dmax；肺V10、V20、V30分別代表劑量超過10 Gy、20 Gy、30 Gy 的肺組織百分比。

1.4統(tǒng)計學處理

2結果

2.1兩組療效及放療并發(fā)癥(表1)

放療結束后行食管造影、CT檢查，適形組總有效率為80.0%，調強組為85.0%，兩組患者總有效率無顯著性差異(P>0.05)；適形組急性放射性肺炎和骨髓抑制發(fā)生率均顯著高于調強組(P<0.05)。

表1　2組患者放療后臨床療效及并發(fā)癥比較

注：*為與調強組比較，P<0.05。

2.2兩組患者GTV、PTV1劑量分布參數(shù)比較(表2、表3)

靶區(qū)計量學指標提示，GVT下三維適形放療和調強放療 Dmean、Dmax無顯著性差異，但調強放療D95、D99高于三維適形放療，而V105 和 HI均低于三維適形放療，具有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。PTV1下2種放療的Dmean、Dmax、D95、D99無顯著性差異，但調強放療V105 和 HI低于三維適形放療，而CI高于三維適形放療(P<0.05)。

2.3兩組患者重要器官放療參數(shù)的比較(表4)

兩組患者的脊髓 Dmax 均未超過 45 Gy，但調強組Dmax顯著低于適形組(P<0.05)；調強組肺V10、V20、V30均顯著低于適形組(P<0.05)，提示調強放療可增加雙肺低劑量照射體積。

表2　2組患者GTV劑量分布參數(shù)比較

注：*為與調強組比較，P<0.05。

表3　2組患者PTV1劑量分布參數(shù)比較

注：*為與調強組比較，P<0.05。

表4　2組患者重要器官放療參數(shù)的比較

注：*為與調強組比較，P<0.05。

3討論

我們選取上段食管癌為研究對象，就腫瘤位置、形態(tài)來說，具有一定的特殊性。上段食管癌包括頸段、胸廓入口、上胸段食管，頸段至胸段的身體厚度、組織密度、曲面等變化較大，縱軸方向上該段食管距體表的距離差異較大，靶區(qū)與脊髓距離較小。上述解剖特點使上段食管癌放療需嚴格控制劑量，劑量過低達不到治療效果，引起局部復發(fā)和遠處轉移；劑量過高易損傷周圍組織，如脊髓、肺等器官，加重放療相關并發(fā)癥[6-7]。

本次研究發(fā)現(xiàn)，適形組總有效率為80.0%，調強組為85.0%，兩組患者總有效率無顯著性差異，進一步比較兩種放療方法放療劑量參數(shù)，GTV和PTV1中的 Dmean、Dmax無顯著性差異，均能達到66 Gy，提示兩種放療均能使靶區(qū)達到治療劑量，因此近期療效無顯著性差異，與其他學者研究相符[8]。本次研究中調強組 GTV、PTV1的D95、D99、HI、CI等劑量參數(shù)顯著優(yōu)于適形組，我們認為與以下幾個因素有關：①上段食管癌一般與心臟、肝臟距離較大，雙肺和脊髓是制約靶區(qū)劑量的主要敏感器官。三維適形放療可達到靶區(qū)治療的照射劑量，但如果對于有區(qū)域淋巴結轉移、病灶較大的患者，則難以達到理想的劑量分布，為避免損傷周圍重要組織或器官，常常不得不犧牲局部靶區(qū)，導致覆蓋率降低[9]。②上段食管癌三維適形放療計劃實施需兩階段。首先覆蓋病灶區(qū)、淋巴引流區(qū)域(PTV1)，然后縮野至原發(fā)病灶(PTV2)推量達根治劑量。部分體型較大的患者對 PTV2 推量照射使 PTV1 再次照射，平均劑量超過了計劃要求，劑量分布均勻性差。③IMRT通過同步加量調強使預防照射區(qū)、加量區(qū)在同一計劃中完成，從而獲得更好的靶區(qū)適合度，保護周圍重要的組織和器官。

骨髓抑制與脊髓受照射劑量有關，是脊髓放射性損傷的主要表現(xiàn)，超過最大耐受劑量 45 Gy 都會引起嚴重后果，本次研究以 45 Gy 作為最大安全耐受劑量[10]，兩組患者的脊髓 Dmax 均未超過 45 Gy，提示兩種治療方式均具有較高的安全性。但IMRT較 CRT 治療上段食管癌具有更好的劑量學優(yōu)勢，分析重要器官放療參數(shù)，調強組脊髓 Dmax，肺V10，V20，V30均顯著低于適形組，體現(xiàn)在調強組患者放療后相關并發(fā)癥如骨髓抑制、急性放射性肺炎顯著低于適形組。有學者研究放療中危及器官的耐受劑量，結果提示放療并發(fā)癥與照射劑量、受照射體積有關[11]，報道較多的指標包括、肺 V20、V25、V30、雙肺平均劑量(MLD)等，與放射性肺炎發(fā)病率呈正相關[12-13]。本次研究中未發(fā)現(xiàn)心血管并發(fā)癥，可能與食管癌患者生存時間有限，而這類并發(fā)癥多在放療后10年以上產(chǎn)生，因此難以體現(xiàn)。調強組患者放射性食管炎稍高于適形組，但差異無統(tǒng)計學意義，有學者指出食管癌放療后放射性食管炎的發(fā)生率可能與照射總劑量有關[14-15]。因此，IMRT 治療上端食管癌應避免總劑量、分次劑量過大，其他部位腫瘤如頭頸部鱗癌的 IMRT 劑量方案并不適合食管這種空腔臟器。

盡管放療設備和技術不斷進步，靶區(qū)劑量分布和保護周圍器官效果越來越好，但放療計劃實施是較為漫長的過程，尚存在一些不穩(wěn)定因素影響著劑量學的精確性。食管這類器官生物靶區(qū)與物理靶區(qū)間常存在較大差異，依據(jù)影像學勾畫靶區(qū)常使腫瘤部位漏照或造成周圍正常組織的放射損傷。食管癌以綜合治療為主，過度追求腫瘤局控率可能會損傷周圍器官，在提高患者生存率的基礎上，應盡量降低放療并發(fā)癥，改善患者的生存質量[16]。因此，IMRT 在上段食管癌根治性放療中臨床價值優(yōu)于三維適形放療。

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(編輯：吳小紅)

Efficacy of 3DCRT and IMRT for Upper-thoracic Esophageal Carcinoma and

Dosimetric Analysis

ZHANGWei,FANLin,WULei,etal.SichuanTumorHospital,Chengdu,610041

【Abstract】ObjectiveTo study 3DCRT and IMRT for upper-thoracic esophageal cancer and dosimetric analysis,and provide reference for clinical treatment.Methods40 patients with upper-thoracic esophageal cancer were randomly divided into 3DCRT group and IMRT group,each with 20 cases.Clinical efficacy,exposure dose between target area and critical organ and radiation-induced complication of the 2 groups were compared.Results①The clinical efficiency in 3DCRT group and IMRT group were 80.0% and 85.0%,respectively.There had no statistical difference (P>0.05).The ratio of radiation pneumonitis and myelosuppression in 3DCRT group were higher than those of IMRT group (P<0.05).②The difference of Dean,Dmax dose of GTV between the 2 groups was not obvious,but D95,D99,V105 and HI of GTV between the 2 groups had statistical difference (P<0.05).③The Dmax of spinal cord and lung V10,V20,V30 in IMRT group were lower than those of 3DCRT group (P<0.05).ConclusionIMRT and 3DCRT has similar clinical efficacy for upper-thoracic esophageal cancer,but IMRT has better dose conformity,and can reduce the exposure dose of lung and spinal cord.

【Key words】3-dimensional conformal radiation therapy(3DCRT);Intensity modulated radiation therapy(IMRT);Upper-thoracic carcinoma;Dosimetry

(收稿日期2014-09-24修回日期 2014-12-25)

中圖分類號：R735.1

文獻標識碼：A

文章編號：1001-5930(2015)05-0729-04

DOI：10.3969/j.issn.1001-5930.2015.05.031