共面IMRT和非共面IMRT在食管癌大范圍淋巴結(jié)預(yù)防性照射中的劑量學(xué)差異

鄒樂樂 車國強 景娟娟

我國是食管癌的高發(fā)國，放療是早期不愿手術(shù)或晚期不能手術(shù)食管癌患者最主要的治療手段[1]。食管癌放射治療失敗的主要原因是局部未控制及復(fù)發(fā)，近年來，隨著放療設(shè)備及技術(shù)的不斷進展，食管癌放療效果不斷提升，而在保障腫瘤劑量達到根治量的同時保護心、肺、脊髓等周邊器官，成為當(dāng)前食管癌放療研究中重點[2]。調(diào)強放射(intentensity modulated radiation theray,IMRT)是在三維適形(3 dimensional conformal radiotherapy,3DCRT)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的放射技術(shù)，IMRT可通過調(diào)節(jié)入射束流形狀，調(diào)解束流強度，能將劑量集中于靶區(qū)，減少對周圍正常組織的放射損傷[3-4]。共面IMRT雖能有效降低正常組織的受照，但臨床數(shù)據(jù)表明，其一樣會造成放射性損傷，為更好地保護正常組織，有學(xué)者引入非共面IMRT，為比較共面及非共面IMRT在胸中段食管癌中的應(yīng)用效果。

1 資料與方法

1.1 研究對象

將醫(yī)院2018年12月至2021年1月間收治的92例食管癌患者納為研究對象。納入標(biāo)準(zhǔn)：患者均經(jīng)病理活檢證實為食管癌；KPS≥70分；可進流食或半流食；早期拒絕手術(shù)者或晚期不適合手術(shù)者；均為首程放療；病變均位于胸中段。排除標(biāo)準(zhǔn)：胸部放療史者；合并其他惡性腫瘤者；發(fā)生鎖骨上淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移或遠處轉(zhuǎn)移者；晚期合并貧血、消瘦，處于惡病質(zhì)狀態(tài)者；放療禁忌史者；不能耐受放療者。病例資料：將滿足上述納入及排除標(biāo)準(zhǔn)的92例食管癌患者均分為共面組與非共面組，每組均46例，其中共面組中男性26例，女性20例，年齡38～65歲，平均年齡(46.53±11.46)歲，食管病變長度2.0～17.7 cm，平均長度(7.41±2.16)cm，病理分化程度：中高分化30例，低分化16例，臨床分期：Ⅰ～Ⅱ期33例，Ⅲ～Ⅳ期13例，非共面者中男性24例，女性22例，年齡35～66歲，平均年齡(48.41±12.03)歲，食管病變長度2.3～18.0 cm，平均長度(8.03±2.13)cm，病理分化程度：中高分化32例，低分化14例，臨床分期：Ⅰ～Ⅱ期35例，Ⅲ～Ⅳ期11例，兩組一般資料比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.050)。

1.2 方法

1.2.1 放射治療設(shè)備 CT模擬定位系統(tǒng)包括：東軟極速能譜64排CT NeuViz Prime，新華CTSim3A移動激光定位系統(tǒng)，美岑體位固定系統(tǒng)，XHA600E加速器，Raystation 9.0放療計劃系統(tǒng)。

1.2.2 體位固定及掃描 患者仰臥，雙手抱頭，真空袋固定。指導(dǎo)患者調(diào)節(jié)呼吸，東軟64排螺旋CT進行強化CT掃描，掃描參數(shù)：140 kV、833 mA，掃描層厚及間距均為5 mm，掃描范圍：鎖骨下至肋膈角下緣，包括兩肺及食管病變。將掃描圖像傳輸至Raystation 9.0放療計劃系統(tǒng)。

1.2.3 勾畫靶區(qū)及危及器官 主管醫(yī)師在Raystation9.0放療計劃系統(tǒng)上勾畫靶區(qū)及危及器官。包括大體腫瘤體積(gross tumor volume,GTV)、臨床靶體積(clinical target volume,CTV)以及計劃靶體積(planning target volume,PTV)，危及器官(OAR)有脊髓、兩側(cè)肺及心臟。

1.2.4 IMRT放療計劃設(shè)計 (1)共面調(diào)強放射計劃：采用6MV X線照射，射野均采用共面射野，以PTV幾何中心作為射野中心，設(shè)置5～7個固定射野，沿體中線兩側(cè)呈蝶形布野，權(quán)重平均分配，動態(tài)優(yōu)化，使靶區(qū)達到最優(yōu)劑量分布。行共面IMRT照射的46例患者中，5野計劃者31例：射野方向為：0°或180°、35°±10°、140°±10°、230°±10°、325°±10°)；7野計劃者共15例，射野方向為：0°、35°±10°、140°±10°、170°±10°、200°±10°、230°±10°、325°±10°。IMRT計劃的床角及準(zhǔn)直器角度均為0°，多葉光柵運動為靜態(tài)調(diào)強。(2)非共面調(diào)強放射計劃：采用6MV X線照射，在共面IMRT的基礎(chǔ)上，改變其中1個或2個共面野為非共面野，治療床90°，機架角330°和(或)30°，或治療床90°，機架角330°和(或)155°～160°，準(zhǔn)直器90°，總射野及多葉光柵運動與共面計劃相同。

1.3 觀察指標(biāo)

比較兩組近期療效：采用1989年萬鈞在食管鋇餐中的評價標(biāo)準(zhǔn)：分為完全緩解(complete response,CR)、部分緩解(partial response,PR)及無緩解(no response,NR)。

比較兩組急性放射反應(yīng)：包括急性放射食管炎、急性放射性肺炎及血液毒性，根據(jù)反應(yīng)嚴重程度，其分級標(biāo)準(zhǔn)見表1。

表1 放射性反應(yīng)分級標(biāo)準(zhǔn)

利用劑量體積直方圖(dose-volume histograms,DVH)評估兩種放射計劃的放射指標(biāo)：①PVT劑量參數(shù)：最大劑量(Dmax)、最小劑量(Dmin)、平均劑量(Dmean)。②適形指數(shù)(conformity index,CI)，CI取值在0～1之間，越接近于1說明該計劃的適形度越好。③劑量不均勻性指數(shù)(heterogeneity index,HI)：HI=D5/D95。④危及器官：脊髓1cc體積接受照射的最大劑量D1cc，雙肺V5、V10、V20、V30和雙肺平均劑量(mean lung density,MLD)，心臟V30、V40、V45、V50、V55和心臟平均劑量(Dmean)。

隨訪1年，采用Kaplan-Meier法統(tǒng)計兩組局部控制率。

1.4 統(tǒng)計學(xué)方法

2 結(jié)果

2.1 兩組近期療效比較(表2)

表2 兩組近期療效比較/例

兩組近期療效比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。

2.2 兩組急性放射反應(yīng)比較(表3)

表3 兩組急性放射反應(yīng)比較/例

兩組放射性食管炎及WBC減少分級比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)，共面組患者放射性肺炎分級較非共面組嚴重，差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。

2.3 兩組PTV劑量參數(shù)比較(表4)

表4 兩組PTV劑量參數(shù)比較

兩組PTV劑量參數(shù)Dmax、Dmin及Dmean水平比較，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。

2.4 兩組CI及HI指數(shù)比較(表5)

表5 兩組CI及HI指數(shù)比較

兩組CI及HI指數(shù)比較，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。

2.5 兩組危及器官受量比較

非共面組雙肺受照劑量V5、V10、V20、V30及MLD水平均較共面組下降，心臟受照劑量V30、V40、V45、V55及Dmean水平均較共面組上升，差異均具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。兩組脊髓D1cc受照劑量比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)，見表6～8。

表6 雙肺受照劑量

2.6 兩組1年局部控制率比較

全部病例隨訪從2021年01月至2022年01月，無失訪病例，隨訪率為100.00%，采用Kaplan-Meier法分析病例1年局部控制率，結(jié)果提示，共面組1年局部控制率為64.1%，非共面組為72.6%，差異具有統(tǒng)計學(xué)差異(P<0.05)，見圖1。

表7 心臟受照劑量

表8 脊髓D1cc受照劑量

圖1 兩組1年局部控制率比較

3 討論

臨床中大約有70%～80%左右的食管癌患者首次確診時，疾病已發(fā)展為中晚期，錯過手術(shù)最佳治療時機。放療是食管癌治療的主要方式[5-6]。

在保障腫瘤組織受照劑量的同時有效保護周圍正常組織是放射治療的難點與重點，食管癌放療易發(fā)生放射性食管炎及放射性肺炎等放射性反應(yīng)損傷，對于胸中段食管癌患者，放療后肺部放射性損傷問題更為嚴重，正常肺組織的放射耐受劑量低，肺臟損傷是影響食管癌放療患者預(yù)后的重要原因[7-8]。

與常規(guī)放療技術(shù)相比，3DCRT技術(shù)利用三維影像法對靶區(qū)體積進行了鑒定，進而在保障腫瘤劑量的基礎(chǔ)上減少正常組織劑量，減少放療相關(guān)并發(fā)癥，但3DCRT技術(shù)對靶區(qū)形狀復(fù)雜或瘤體與周圍正常的敏感組織相近時，其治療優(yōu)勢性減弱[9-10]。而IMRT是在3DCRT技術(shù)上發(fā)展起來的放射技術(shù)，其能對入射束流形狀及強度，進而彌補3DCRT的不足，是21世紀放射治療的主流技術(shù)[11]。但接受共面IMRT技術(shù)治療的患者依舊會發(fā)生放射性損傷。為最大程度上提高靶區(qū)劑量，殺滅腫瘤細胞，同時減少周圍正常組織照射，通常會通過調(diào)節(jié)射線種類、射線能量、射野數(shù)目方向、形狀及權(quán)重等參數(shù)，以滿足不同患者腫瘤生長狀況[12]。非共面射野也是優(yōu)化射野的重要手段之一。羅云蔓等[13]研究發(fā)現(xiàn)，與共面射野相比，非共面射野在胃癌靜態(tài)調(diào)強放射治療中更具優(yōu)勢，可提高靶區(qū)劑量分布均勻性及危及器官保護作用。

HI是評估放療計劃的重要指標(biāo)[14]。本研究發(fā)現(xiàn)，共面及非共面IMRT治療組食管癌患者HI指數(shù)水平相似，此外，其PTV劑量參數(shù)及CI水指數(shù)也無明顯差異，說明兩種放射計劃的適形指數(shù)及劑量分布差異不大。放射性肺損傷是影響胸中段食管癌患者放療效果及預(yù)后的關(guān)鍵因素之一。放射性肺損傷的發(fā)生與否及損傷嚴重程度與肺組織受照體積及劑量密切相關(guān)[15]。本研究以V5V10V20V30及MLD最為肺受量評估指標(biāo)，結(jié)果提示，非共面組雙肺受照劑量V5、V10、V20、V30及MLD水平均較共面組下降，說明非共面IMRT能有效降低肺部受照劑量，本文中非共面組放射性肺炎分級3、4級者也明顯少于共面組，說明非共面IMRT能有效保護肺組織。此外，本研究發(fā)現(xiàn)，非共面IMRT增加了心臟受照劑量V30、V40、V45、V55及Dmean水平。提示非共面IMRT應(yīng)嚴格評估患者心臟情況，對于存在心肌病、瓣膜病及心內(nèi)膜疾病者慎用。

比較兩種放療計劃對胸中段食管癌患者的臨床療效發(fā)現(xiàn)，兩種放療計劃的近期療效相似，但非共面IMRT患者1年局部控制率高于共面IMRT患者。

綜上所述，非共面IMRT能更為有效地保護胸中段食管癌患者正常肺組織，減少放射性肺炎發(fā)生率，并提高患者1年局部控制率，但非共面IMRT可能增加心臟受照劑量，造成心臟損傷，對合并心肌病、瓣膜病變等患者應(yīng)慎重。