非共面射野對(duì)上胸部食管癌調(diào)強(qiáng)放療計(jì)劃的影響

劉俊 石麗婉

食管癌是全球第六大最常見的癌癥相關(guān)死亡疾病，每年大約有455 800例新病例和400 000多人死亡[1]。亞洲食管癌患者病理分型多為鱗癌。同步放化療是局部晚期或不能切除食管癌的主要治療方法，其中60%～70%的患者容易出現(xiàn)局部復(fù)發(fā)和進(jìn)展[2]。調(diào)強(qiáng)放射治療（IMRT）是提高腫瘤覆蓋率、減少周圍器官受量的重要技術(shù)，在劑量學(xué)上優(yōu)于三維適形放射治療（3D-CRT）或二維放射治療（2D-RT），患者的生存率可能更高[3]。放療在食管癌治療中起著關(guān)鍵作用，但是毒副反應(yīng)較大，如放射性肺炎、冠狀動(dòng)脈疾病[4-5]，以及相關(guān)血液學(xué)毒性等[6]。因此，如何在對(duì)靶體施加有效劑量的同時(shí)減少對(duì)正常器官的損傷是目前亟需解決的主要問題。本研究探討非共面調(diào)強(qiáng)計(jì)劃與常規(guī)計(jì)劃相比的劑量學(xué)差異。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2016年1月—2018年1月我院收治的25例上胸部食管癌根治性放療患者為研究對(duì)象，其中女10例，男15例，年齡51～75歲，中位年齡63歲，病理類型都是鱗癌。所有患者由同一名醫(yī)生勾畫CTV、GTV和危及器官，靶區(qū)均勻外放0.5 cm生成計(jì)劃靶區(qū)PTV和PGTV。模擬定位機(jī)為GE公司Discovery CT590 RT大孔徑螺旋CT，治療計(jì)劃系統(tǒng)為Varian Eclipse 11.0，治療設(shè)備為Varian Truebeam SN1402直線加速器。

1.2 治療計(jì)劃設(shè)計(jì)

計(jì)劃方案一：常規(guī)射野分布為350度、20度、50度、140度、160度、190度。計(jì)劃方案二：在共面角度不變的情況下添加一個(gè)治療床90度、機(jī)架角330度的非共面射野。同一個(gè)物理師制定符合臨床要求的最優(yōu)化的調(diào)強(qiáng)放療計(jì)劃。其中PTV處方劑量為50.4Gy（單次劑量1.8Gy），PGTV處方劑量為60.2Gy（單次劑量2.15Gy），要求100%處方劑量包含95%靶區(qū)體積。

1.3 計(jì)劃評(píng)價(jià)指標(biāo)

（1）靶區(qū)適形指數(shù)CI，公式為CI=（TVPTV/VPTV）/（VTV50/TVPTV），其中VPTV是PTV的體積，TVPTV是PTV中處方劑量線包含的體積，VTV50是所有處方劑量線包含的體積，CI值越接近1，表明靶區(qū)的適形度越好。靶區(qū)均勻性指數(shù)HI，HI=D5/D95，D5、D95分別為包含靶區(qū)5%、95%體積的最低劑量值，其中PTV是選擇PTVPGTV的部分進(jìn)行評(píng)估，HI值越接近1，表明靶區(qū)的均勻性越好。（2）危及器官OARs：脊髓最大劑量Dmax，全肺V5、V20、平均劑量Dmean，心臟V40、平均劑量。（3）治療效率：機(jī)器總跳數(shù),其大小反映患者治療時(shí)射線出數(shù)所用的時(shí)間。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS 22.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，患者各指標(biāo)數(shù)據(jù)是連續(xù)且相互配對(duì)的，總體服從正態(tài)分布。對(duì)計(jì)量資料采用（±s）表示，采用配對(duì)t檢驗(yàn)的方法，P＜0.05表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩種方案的計(jì)劃靶區(qū)PTV和PGTV的評(píng)價(jià)指標(biāo)結(jié)果

兩種方案靶區(qū)適形度沒有太大差異，但是方案二PTV和PGTV的HI值明顯小于方案一，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），說明非共面射野能夠顯著提高靶區(qū)的均勻性。見表1。

2.2 兩種方案的危及器官的評(píng)價(jià)指標(biāo)結(jié)果

方案二的全肺V5、V20、Dmean 都明顯低于方案一，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），其中V5平均降低了1.29%，V20平均下降了1.54%。而且靶區(qū)越大，肺的整體劑量越高，兩者差異就越明顯，對(duì)于腫瘤負(fù)荷大的患者來說引入非共面射野對(duì)計(jì)劃的作用可能更顯著，在臨床上具有重要意義。方案二心臟V40、平均值也有所下降，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。見表2。

2.3 兩種方案治療效率比較

方案一機(jī)器總跳數(shù)為（2 174±439）MU，方案二機(jī)器總跳數(shù)為（2 393±415）MU，方案二跳數(shù)略微大于方案一（t=-6.03，P＜0.001），所以整體的治療時(shí)間也會(huì)增加，表明引入非共面射野后治療效率會(huì)稍微降低。

表1 兩種方案靶區(qū)PTV和PGTV適形度和均勻性比較（ ±s）

表1 兩種方案靶區(qū)PTV和PGTV適形度和均勻性比較（ ±s）

項(xiàng)目 方案一 方案二 t值 P值PTV CI 0.71±0.05 0.70±0.05 1.39 0.18 HI 1.20±0.03 1.19±0.02 4.32 0.00 PGTV CI 0.81±0.07 0.81±0.06 0.42 0.68 HI 1.06±0.02 1.04±0.02 4.69 0.00

表2 兩種方案危及器官的劑量比較（ ±s）

表2 兩種方案危及器官的劑量比較（ ±s）

項(xiàng)目 方案一 方案二 t值 P值脊髓 Dmax（Gy） 43.11±2.43 43.58±4.45 -0.596 0.557全肺 V5（%） 63.57±4.44 62.28±4.31 14.40 0.000全肺 V20（%） 26.11±5.01 24.57±4.59 7.06 0.000全肺 Dmean（Gy） 14.69±2.16 14.28±2.04 7.36 0.000心臟 V40（%） 31.19±11.42 30.12±11.21 2.63 0.015心臟 Dmean（Gy） 29.49±6.63 29.14±6.99 2.7 0.012

3 討論

本研究在劑量學(xué)上比較了非共面計(jì)劃和共面計(jì)劃的差異，結(jié)果提示非共面調(diào)強(qiáng)放療能夠提高靶區(qū)均勻性和降低危及器官肺和心臟的劑量。

容積旋轉(zhuǎn)調(diào)強(qiáng)放療（VMAT）是經(jīng)典IMRT技術(shù)的一種新形式，在臨床實(shí)踐中引入IMRT和VMAT，再結(jié)合四維（4D）CT成像方法，可能提高食管癌治療的一致性和安全性[7]，而且放療中結(jié)合PET圖像對(duì)食管癌個(gè)體化治療有一定的參考價(jià)值[8-9]。有研究表明在上胸部食管癌中，IMRT的肺部平均劑量和肺部V5均低于VMAT，兩種方法對(duì)PTV的覆蓋率相似[10]。所以IMRT可能更適用于上胸部食管癌的治療。近些年來研究人員發(fā)現(xiàn)食管癌質(zhì)子治療肺和心臟的劑量明顯低于3D-CRT或IMRT，從而減少急性或晚期肺和心臟毒性[11]。但是質(zhì)子治療收費(fèi)比較高，所以需要有前瞻性的臨床數(shù)據(jù)、長(zhǎng)期結(jié)果和成本效益[12]。

國際腫瘤放射治療組94-95號(hào)試驗(yàn)結(jié)果表明，接受更高放療劑量對(duì)食管癌患者生存益處不大。這是因?yàn)檠芯咳藛T采用傳統(tǒng)前后野的二維技術(shù)，由于擔(dān)心周圍正常組織的安全性，限制了腫瘤的劑量[11]。所以本研究在IMRT基礎(chǔ)上加入非共面射野，期望找到更好的IMRT射野方式來減少食管癌放療的副反應(yīng)發(fā)生的可能性，從而為提高食管癌腫瘤劑量、降低局部復(fù)發(fā)提供可行的方案。

非共面射野機(jī)架角度的選取要合理，而且治療時(shí)需要治療師進(jìn)入機(jī)房進(jìn)行轉(zhuǎn)床的操作，否則可能導(dǎo)致加速器與患者或者治療床碰撞的情況發(fā)生。這樣使得患者的整體治療時(shí)間增加，所以需要限制非共面射野的數(shù)量。

本研究表明，在制定IMRT計(jì)劃時(shí)適當(dāng)引入一個(gè)非共面調(diào)強(qiáng)射野可以得到理想的劑量分布，對(duì)上胸部食管癌臨床放射治療計(jì)劃的選擇具有指導(dǎo)意義。