成 俊,李 偉,周 春,徐金濟,姜玉鈴 (江蘇省南通市第三人民醫(yī)院放療科,江蘇 南通 226000)
近年來,調(diào)強適形放療技術(intensity-modulation radiotherapy,IMRT)是目前臨床上治療食管癌放療的普遍手段,其與三維適行放療技術相比具有良好的腫瘤靶區(qū)劑量,能夠更好地保護靶區(qū)鄰近主要臟器及組織,因此可增加腫瘤局部控制率,有效減少因放療而引起的相關并發(fā)癥[1-3]。而隨著近年來放療技術的不斷進步,簡化調(diào)強適形放療(simplified intensity-modulation radiotherapy,sIMRT)技術的應用可在一定程度上彌補常規(guī)IMRT的部分不足。但目前較少研究報道sIMRT計劃用于胸段食管癌患者的放療模式上。因此,本研究比較sIMRT與IMRT在胸段食管癌放療靶區(qū)、照射野參數(shù)及危及器官劑量學的差異,旨在分析sIMRT計劃在胸段食管癌患者臨床應用中的可行性及潛在價值。
1.1一般資料:選擇本院2010年1月~2017年12月46例接受sIMRT計劃和IMRT計劃的胸段食管癌患者為研究對象,其中男28例,女18例;年齡47~78歲,平均(62.96±6.24)歲;鱗狀上皮高級別上皮內(nèi)瘤變3例,鱗狀細胞癌43例;胸上段9例,胸中段23例,胸下段14例;腫瘤直徑3~12 cm,平均(4.04±1.04)cm;出現(xiàn)區(qū)域淋巴結轉移12例。
1.2方法
1.2.1CT掃描:行體位固定,取患者平臥位;行CT掃描(美國GE公司,16排螺旋CT),以C6上至肋頜角下5 cm為掃描范圍,層厚3~5 mm。
1.2.2放療靶區(qū)及危及器官的勾畫:以大體靶體積頭腳方向上、下各外放3 cm,四周外放1 cm為臨床靶體積;臨床靶體積在頭腳方向上、下各外放1 cm,四周外放0.5 cm為計劃靶區(qū)體積;危及器官主要包括體表輪廓、心臟、脊髓及肺等,其中脊髓外放3 mm為脊髓的勾畫,心臟的勾畫不將心臟大血管包含在內(nèi),由Pinnacle 9.2治療計劃系統(tǒng)自動勾畫肺和體表輪廓。
1.2.3靶區(qū)劑量和危及器官劑量的設置:計劃靶區(qū)體積照射劑量均為2 Gy/次,即60 Gy/30次,計劃靶區(qū)體積經(jīng)95%等劑量線完全覆蓋,且計劃靶區(qū)體積內(nèi)部劑量差值為-7%~7%。危及器官受照射劑量:脊髓最大劑量在最低耐受劑量(45 Gy)或以下;心臟最大劑量≤30 Gy;總肺平均劑量≤18 Gy,總肺受照劑量> 20 Gy的體積在總體積中的占比(V20)≤25%,單側肺V20≤28%。
1.2.4放療計劃:所有患者均接受IMRT計劃與sIMRT計劃,兩種計劃模式均采用4、5野計劃,并依據(jù)不同患者的治療計劃進行調(diào)整和優(yōu)化,以采用最優(yōu)方案,但每例患者IMRT計劃與sIMRT計劃野數(shù)保持一致。
1.3觀察指標:①放療靶區(qū)劑量學參數(shù):計劃靶區(qū)劑量≥60 Gy的計劃靶區(qū)體積百分比(V100)、均勻度指數(shù)和適形度指數(shù);②照射野參數(shù):單次治療機器跳數(shù)和子野數(shù);③危及器官劑量學參數(shù):心臟最大劑量、心臟受照劑量> 40 Gy的體積在總體積中的占比(V40)、心臟受照劑量>50 Gy的體積在總體積中的占比(V50)、脊髓最大劑量、總肺最大劑量、總肺受照劑量>10 Gy的體積在總體積中的占比(V10)、V20及總肺受照劑量>30 Gy的體積在總體積中的占比(V30)。
2.1兩種放療靶區(qū)劑量學參數(shù)的比較:相比sIMRT計劃,IMRT計劃靶區(qū)劑量均勻度指數(shù)下降,適形度指數(shù)和V100值均升高,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.01)。見表1。
表1 兩種放療靶區(qū)劑量學參數(shù)的比較
2.2兩種計劃模式子野數(shù)和機器跳數(shù)的比較:相比sIMRT計劃,IMRT計劃單次治療機器跳數(shù)和子野數(shù)顯著增高,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。見表2。
表2 兩種計劃模式子野數(shù)和機器跳數(shù)的比較
2.3兩種計劃模式心臟和脊髓劑量學參數(shù)的比較:兩種計劃模式下心臟劑量學參數(shù)的比較,差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05),但相比sIMRT計劃,IMRT計劃脊髓最大劑量明顯下降,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.01)。見表3。
表3 兩種計劃模式心臟和脊髓劑量學參數(shù)的比較
2.4兩種計劃模式肺劑量學參數(shù)的比較:兩種計劃模式下總肺最大劑量、V10、V20及V30的比較,差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。見表4。
表4 兩種計劃模式肺劑量學參數(shù)的比較
作為臨床常見的一種惡性腫瘤,食管癌的惡性生物學表型極具轉移性和侵襲性,是目前世界范圍內(nèi)惡性腫瘤患者死亡的主要原因之一[4]。作為食管癌的高發(fā)國家之一,我國食管癌患者的死亡率在國內(nèi)所有惡性腫瘤死亡率中居于第4位[5]。手術治療是目前臨床治療食管癌患者的主要方法,但由于部分胸段食管癌患者局部腫瘤處于晚期、心肺功能較差、肝腎代謝功能較差、心理因素或年齡過高等方面的影響,而無法耐受或拒絕手術治療,因此放療成為該部分患者的主要選擇[6-7]。
國內(nèi)研究報道,通過比較胸段食管癌患者接受IMRT計劃5野與7野劑量學參數(shù)的差異,結果發(fā)現(xiàn)7野IMRT計劃與5野計劃相比未能體現(xiàn)出更好的劑量學優(yōu)勢[8]。然而IMRT計劃本身存在一定不足,如照射子野數(shù)過多會使得照射時間增加,間接提高危及器官低劑量照射的體積。近年來,sIMRT計劃已在肝癌[9]、宮頸癌[10]、肺癌[11]、鼻咽癌[12]和乳腺癌[13]等患者放療上得到應用,凸顯出一定的臨床優(yōu)勢。研究認為,盡管sIMRT計劃在鼻咽癌患者靶區(qū)內(nèi)劑量均勻度方面并不優(yōu)于IMRT計劃,但sIMRT計劃的劑量學參數(shù)也能達到臨床要求,同時應用sIMRT計劃在總子野數(shù)方面明顯優(yōu)于IMRT計劃[14]。另有研究亦得出相似結論,該研究認為IMRT計劃與sIMRT計劃在原發(fā)性肝癌治療靶區(qū)劑量學方面相當或略優(yōu),但sIMRT計劃在機器跳數(shù)和子野數(shù)方面較IMRT計劃更有優(yōu)勢[15]。上述研究均表明,與IMRT計劃比較,sIMRT計劃具有更少的治療時間和更低的機器耗損等優(yōu)點,可有效減少體部臟器運動帶來的誤差。
本研究發(fā)現(xiàn),相比sIMRT計劃,IMRT計劃靶區(qū)劑量均勻度指數(shù)下降,適形度指數(shù)和V100值均升高。結果表明,IMRT計劃靶區(qū)劑量分布較sIMRT計劃更優(yōu)。此外,本研究發(fā)現(xiàn),兩種計劃模式下心臟劑量學參數(shù)的比較,均無明顯差異,但相比sIMRT計劃,IMRT計劃脊髓最大劑量明顯下降。結果表明,IMRT計劃與sIMRT計劃模式下心臟受照劑量均相當,但IMRT計劃與sIMRT計劃相比更能減少脊髓受照劑量,對脊髓最大劑量的控制更有優(yōu)勢。其次,兩種計劃模式下肺劑量學參數(shù)的比較,均無明顯差異。結果表明,IMRT計劃與sIMRT計劃模式下肺受照劑量均在可接受范圍內(nèi),其中總肺最大劑量、V10、V20及V30劑量學參數(shù)均相當。相比sIMRT計劃,IMRT計劃單次治療機器跳數(shù)和子野數(shù)顯著增高。結果表明,相比IMRT計劃,sIMRT計劃具有更低的機器跳數(shù)和子野數(shù),可減少體部臟器運動帶來的誤差,有利于減少機器損耗,亦能減少治療時間。
綜上所述,IMRT計劃與sIMRT計劃均可達到胸段食管癌患者放療計劃的基本要求,雖IMRT計劃靶區(qū)劑量分布均勻度和危及器官劑量學等方面較sIMRT計劃更優(yōu),對脊髓的保護作用更強,但sIMRT計劃具有更低的機器跳數(shù)和子野數(shù),有利于減少機器損耗,亦能減少治療時間。