食管癌三維適形常規(guī)分割放療過(guò)程中腫瘤體積變化規(guī)律的臨床探究與分析

谷振芳，王麗芳，陳長(zhǎng)建，王華偉，崔巍

（濟(jì)寧醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院 腫瘤科，山東 濟(jì)寧272029）

食管癌是消化系統(tǒng)最常見(jiàn)的腫瘤，一般是由腺上皮或者食管鱗狀上皮異常增生而引起的，其發(fā)展過(guò)程可分為上皮不典型增生、原位癌及浸潤(rùn)癌等階段[1]。與其他惡性腫瘤相似，食管癌發(fā)生發(fā)展過(guò)程被認(rèn)為是多基因變異、多危險(xiǎn)因素相互作用的復(fù)雜過(guò)程，但長(zhǎng)期不良飲食習(xí)慣或無(wú)規(guī)律生活狀態(tài)可能是導(dǎo)致食管癌發(fā)生的元兇。絕大部分食管癌患者在中晚期才被確證，已失去了根治術(shù)的機(jī)會(huì)，因而綜合采用放療或者放化療是這部分患者必然選擇[2]。在臨床應(yīng)用中，筆者發(fā)現(xiàn)，食管癌腫瘤體積在放療過(guò)程中發(fā)生明顯變化，腫瘤體積的變化勢(shì)必影響照放療劑量及照射區(qū)域的精度[3-4]。為此筆者收集我院放射科2010年6月-2013年6月行根治性三維適形常規(guī)放射治療的6例食管癌患者臨床資料，分析三維適形常規(guī)放療過(guò)程中腫瘤體積變化規(guī)律，為放療技術(shù)臨床應(yīng)用提供技術(shù)支撐。

1 資料與方法

1.1 臨床資料

回顧性分析2010年6月-2013年6月我院放射科收治的行根治性三維適形常規(guī)放射治療的6例食管癌患者臨床資料，符合衛(wèi)生部關(guān)于食管癌標(biāo)準(zhǔn)化診治指南（2011版）中所述的診斷標(biāo)準(zhǔn)，并經(jīng)CT和MRI檢查證實(shí)。其中，男3例，女3例；年齡57～76歲，平均（65.2±7.4）歲，病變長(zhǎng)度3.0～6.0 cm，平均病程（4.4±1.2）cm。病變部位：胸上段1例、胸中上段1例、胸中段2例、胸中下段1例、胸下段1例；病理類(lèi)型：低分化鱗癌2例、中分化鱗癌1例、高分化鱗癌3例。淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移部位：縱隔、賁門(mén)旁及食管溝內(nèi)2例、胃小彎1例和腹腔1例。

1.2 納入標(biāo)準(zhǔn)

納入標(biāo)準(zhǔn)：①符合衛(wèi)生部關(guān)于食管癌標(biāo)準(zhǔn)化診治指南（2011版）中所述的診斷標(biāo)準(zhǔn)，并經(jīng)CT和MRI檢查證實(shí)；②選擇單純采用根治性三維適形常規(guī)分割放療的食管癌患者，排除因其他治療手段而引起的腫瘤體積變化；③排除合并有顱內(nèi)出血史或嚴(yán)重出血傾向、嚴(yán)重心肝腎功能不全或嚴(yán)重糖尿病史、妊娠或哺乳期婦女等患者；④患者同意參與本項(xiàng)目研究并簽署知情同意書(shū)，且患者臨床資料保留齊全。

1.3 治療方法

所有患者平臥后采用熱塑體模加以固定，利用64排CT機(jī)從環(huán)狀軟骨掃描至肝臟右葉下緣，勾畫(huà)出包括食管病灶區(qū)和淋巴結(jié)腫大區(qū)在內(nèi)的靶區(qū)（gross tumor volume，GTV）。通過(guò)劑量-體積直方圖與平面二維等劑量曲線圖選擇最佳治療劑量方案為60～66 Gy，中位處方劑量62 Gy，全肺V20<25%～30%，V30<18%，心臟平均劑量<30 Gy，脊髓最大劑量<45Gy。采用瑞典產(chǎn)醫(yī)科達(dá)全數(shù)字化直線加速器進(jìn)行治療，所有患者均全部完成治療。

1.4 觀察指標(biāo)及評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

①于放療期間第2、4和6周以及放療結(jié)束后2個(gè)月內(nèi)采用彩色增強(qiáng)掃描CT機(jī)觀察不同時(shí)期CT圖像，通過(guò)生物圖像處理軟件（ImageJ），計(jì)算出腫瘤體積變化情況；②療效評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)《食管癌放射治療后近期療效》（萬(wàn)鈞，1989）評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)：顯效：病灶完全消失，食管邊緣及黏膜恢復(fù)正常；有效；病灶大部分消失，但食管邊緣欠光滑，黏膜尚未完全恢復(fù)正常；無(wú)效：放療結(jié)束時(shí)，大部分病灶未消失，甚至有惡化趨勢(shì)，食管邊緣異常粗超?？傆行?（顯效數(shù)+有效數(shù)）/總例數(shù)×100。

2 結(jié)果

2.1 近期療效

所有食管癌患者行根治性三維適形常規(guī)放射治療均獲得滿(mǎn)意，放療結(jié)束后依據(jù)《食管癌放射治療后近期療效》（萬(wàn)鈞，1989）評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)顯效3例，有效2例，無(wú)效1例，顯效率50.0%，總有效率83.3%。

2.2 食管癌放療過(guò)程中體積變化

采用ROI測(cè)量法測(cè)量6例食管癌患者放療過(guò)程中體積隨時(shí)間變化情況見(jiàn)下圖1所示。由圖1可知，食管癌患者在放療過(guò)程中（0～14周）腫瘤體積逐漸減小，橫向比較可以發(fā)現(xiàn)，所有患者在放療前6周變化較大，6周以后腫瘤體積變化不大；縱向比較發(fā)現(xiàn)，不同患者的腫瘤體積變化幅度略有差異。

本研究采用指數(shù)衰減趨勢(shì)擬合公式處理圖1中食管癌放療中腫瘤體積變化，結(jié)果見(jiàn)圖2，相關(guān)擬合常數(shù)以及半衰期見(jiàn)附表。由圖2和附表可知，所有食管癌患者放療中腫瘤體積變化符合指數(shù)衰減趨勢(shì)模式，消退常數(shù)分別為0.2020、0.4139、0.2390、0.1516、0.1317及0.1416，對(duì)應(yīng)的半衰期為35.76、24.80、27.36、43.95、49.41及47.83 d。

圖1 所有食管癌患者放療過(guò)程中體積變化情況

圖2 所有食管癌患者放療過(guò)程中體積隨放療時(shí)間變化非線性擬合

3 討論

附表 食管癌腫瘤體積相關(guān)參數(shù)及半衰退期

食管癌是消化系統(tǒng)最常見(jiàn)的腫瘤，一般是由腺上皮或者食管鱗狀上皮異常增生而引起的，其發(fā)展過(guò)程可分為上皮不典型增生、原位癌、浸潤(rùn)癌等階段[1]。與其他惡性腫瘤相似，食管癌發(fā)生發(fā)展過(guò)程被認(rèn)為是多基因變異、多危險(xiǎn)因素相互作用的復(fù)雜過(guò)程，但長(zhǎng)期不良飲食習(xí)慣或無(wú)規(guī)律生活狀態(tài)可能是導(dǎo)致食管癌發(fā)生的元兇。絕大部分食管癌患者在中晚期才被確證，已失去了根治術(shù)的機(jī)會(huì)，因而選擇綜合采用放療或者放化療是這部分患者必然選擇[3]。隨著醫(yī)學(xué)理論的發(fā)展，放療技術(shù)的進(jìn)步，特別是調(diào)強(qiáng)適形放療和三維適形放療技術(shù)的問(wèn)世，放射治療食管癌的臨床療效得到顯著提高，術(shù)后復(fù)發(fā)率亦明顯降低[5]。在臨床應(yīng)用中，筆者發(fā)現(xiàn)，食管癌腫瘤體積在放療過(guò)程中發(fā)生明顯變化，腫瘤體積的變化勢(shì)必影響照放療劑量及照射區(qū)域的精度[4]。為此借助多種分析手段研究三維適形常規(guī)放療過(guò)程中腫瘤體積變化規(guī)律，建立腫瘤放療的動(dòng)力學(xué)模型迫在眉睫，此模型望優(yōu)化腫瘤放射治療的分次照射方案，以期達(dá)到最優(yōu)化的治療效果。

本組研究可知，6例食管癌患者在放療過(guò)程中（0～14周）腫瘤體積逐漸減小，但放療前6周變化較大，6周以后腫瘤體積變化不大，且所有患者腫瘤體積變化趨勢(shì)基本一致。因此，可以作為本次研究的對(duì)象。CHVETSOV等[6]研究發(fā)現(xiàn)在對(duì)肺癌進(jìn)行放療時(shí)，腫瘤組織的體積根據(jù)這一衰減公式而變化[7]。在本研究中，使用相同的處理方法分析食管癌放療過(guò)程中腫瘤大小的變化情況。由圖2和附表可知，所有食管癌患者放療中腫瘤體積變化符合指數(shù)衰減趨勢(shì)模式，消退常數(shù)分別為0.2020、0.4139、0.2390、0.1516、0.1317及0.1416，對(duì)應(yīng)的半衰期為35.76、24.80、27.36、43.95、49.41及47.83 d。進(jìn)一步分析可知，患者2和患者3出現(xiàn)縱隔、賁門(mén)旁及食管溝內(nèi)等多處轉(zhuǎn)移，腫瘤細(xì)胞有較強(qiáng)的浸潤(rùn)性，死亡的腫瘤細(xì)胞消亡較快，故患者2和患者3的消退常數(shù)明顯大于其余4例患者，其半衰期也明顯短于其余4例患者?；颊?、患者5和患者6為高分化鱗癌，腫瘤細(xì)胞的增殖慢，所以死亡的腫瘤細(xì)胞凋亡也較慢，故患者4、患者5和患者6的消退常數(shù)明顯小于其余3例患者，其半衰期也明顯長(zhǎng)于其余3例患者。說(shuō)明腫瘤患者不同、腫瘤病理類(lèi)型不同、腫瘤部位不同所得到的腫瘤消退常數(shù)和半衰期是有差異的，即腫瘤的消退常數(shù)和半衰期與腫瘤病理類(lèi)型等因素有關(guān)[7-8]。此外，筆者發(fā)現(xiàn)患者在放療前六周腫瘤體積變化較大，而放療6周后變化不大，其可能的原因是患者接受放療后，腫瘤細(xì)胞染色質(zhì)空間結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，使癌細(xì)胞產(chǎn)生抵抗輻射的能力，給進(jìn)一步治療帶來(lái)困難，該項(xiàng)研究成果將有助于分析腫瘤細(xì)胞和正常細(xì)胞對(duì)放療的反應(yīng)，并對(duì)放療過(guò)程進(jìn)行觀察，實(shí)時(shí)調(diào)整放療劑量或更換放療方式等[9]。

通過(guò)食管癌放療體積變化的臨床實(shí)驗(yàn)，當(dāng)放療進(jìn)行到第4周時(shí)，所有病例腫瘤體積幾乎縮小了一倍，為此筆者修改了放療計(jì)劃，減少了腫瘤體積的變化對(duì)放療劑量分布的影響[10-11]，故行根治性三維適形常規(guī)放射治療取得了較好的短期療效（總有效率83.3%）。

通過(guò)食管癌放療體積變化的臨床實(shí)驗(yàn)，可減少治療過(guò)程中腫瘤體積的變化對(duì)腫瘤放療的影響，彌補(bǔ)腫瘤體積變化帶來(lái)的治療誤差，從而顯著提高了放療的短期臨床療效。

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