李明 馬建華 王忠明 劉桂榮 蔣淑年 周杰

(連云港市第二人民醫(yī)院放療科，江蘇 連云港 222023)

食管癌是最常見(jiàn)的消化道腫瘤〔1〕，放射治療是食管癌主要治療手段，隨著放療技術(shù)的不斷進(jìn)步，調(diào)強(qiáng)放療(IMRT)取代了常規(guī)放療和三維適形放療，不僅提高了治療的精度，而且降低了正常組織的照射劑量，減少了放療相關(guān)不良反應(yīng)的發(fā)生〔2，3〕。但I(xiàn)MRT也有一定的缺陷，比如治療時(shí)間較長(zhǎng)，增加分次內(nèi)誤差〔4〕，可能導(dǎo)致腫瘤相對(duì)生物效應(yīng)降低〔5〕。容積旋轉(zhuǎn)調(diào)強(qiáng)(VMAT)是IMRT的新形式，機(jī)架運(yùn)動(dòng)的時(shí)候，多葉光柵(MLC)葉片也不停運(yùn)動(dòng)形成各種形狀，劑量率、機(jī)架旋轉(zhuǎn)速度都是變化的。VMAT是更加復(fù)雜的IMRT，已經(jīng)應(yīng)用在許多腫瘤的治療上，在腦瘤、前列腺癌、宮頸癌上均取得較好的療效〔6～8〕。本文通過(guò)比較老年患者仰臥位部分弧容積旋轉(zhuǎn)調(diào)強(qiáng)(PVMAT)和5野固定野動(dòng)態(tài)調(diào)強(qiáng)(DIMRT)技術(shù)在上段食管癌放療中的劑量學(xué)差異，為臨床應(yīng)用提供參考。

1 材料與方法

1.1 研究對(duì)象 選取接受調(diào)強(qiáng)放射治療的食管癌患者作為研究對(duì)象，年齡57～80歲，平均(70.2±6.4)歲，中位年齡73歲，男5例，女5例。

1.2 定位方法 患者均采用仰臥位，熱塑體膜固定，在自由呼吸狀態(tài)下應(yīng)用東軟CT模擬機(jī)行放療前定位，掃描層厚為0.5 cm。掃描圖像通過(guò)瓦里安Aria網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)傳輸?shù)紼clipse11.0治療計(jì)劃系統(tǒng)(TPS)。

1.3 靶區(qū)勾畫和處方劑量要求 醫(yī)生在TPS上勾畫腫瘤靶區(qū)(GTV)，臨床靶區(qū)(CTV)包括GTV前后左右外擴(kuò)0.5 cm，上下兩端外擴(kuò)3.0 cm，同時(shí)包括鎖骨上、淋巴引流區(qū)，根據(jù)解剖屏障作相應(yīng)調(diào)整。計(jì)劃靶區(qū)(PTV)為CTV上下外擴(kuò)1.0 cm，前后左右外擴(kuò)0.5 cm。95%PTV處方劑量60.0 Gy，分次劑量2.0 Gy/次，5次/w。危及器官(OAR)包括雙肺和脊髓。OAR限量：雙肺V20<28%、平均劑量(Dmean)<15 Gy，脊髓最大劑量(Dmax)<45 Gy。

1.4 治療計(jì)劃設(shè)計(jì) 物理師采用瓦里安Eclipse11.0計(jì)劃系統(tǒng)，所有計(jì)劃采用AAA算法，MLC為60對(duì)，中間40對(duì)為0.5 cm寬，兩邊分別為10對(duì)1.0 cm寬。選擇6MVX射線制定計(jì)劃。PVMAT計(jì)劃采用1個(gè)順時(shí)針181～179°弧加1個(gè)部分弧逆時(shí)針90～270°。DIMRT選用5個(gè)固定野動(dòng)態(tài)調(diào)強(qiáng)。PTW729平板劑量?jī)x和Octavius 4D驗(yàn)證計(jì)劃〔9〕。

1.5 計(jì)劃評(píng)價(jià) 通過(guò)劑量體積直方圖(DVH)評(píng)估靶區(qū)和OAR的劑量分布。將處方劑量歸一到95%的PTV體積，兩種計(jì)劃的靶區(qū)和OAR分別進(jìn)行分析和評(píng)價(jià)。(1)PTV的評(píng)價(jià)指標(biāo)：靶區(qū)劑量適形性指數(shù)(CI)和均勻性指數(shù)(HI)評(píng)估靶區(qū)劑量分布。CI采用Vant′Riet〔10〕公式，CI =(TVRI/TV)×(TVRI /VRI)，TV為靶體積，TVRI為95%處方等劑量線包繞的靶體積，VRI為95%處方等劑量線包繞的體積，CI越接近1說(shuō)明適形度越好。靶區(qū)劑量HI參考ICRU 83號(hào)報(bào)告，定義為HI=(D2%-D98%)/D50%，D2%、D98%、D50%分別為2%、98%和50% PTV體積的接受劑量〔11〕，HI值越小說(shuō)明靶區(qū)劑量分布越均勻。(2)OAR評(píng)價(jià)指標(biāo)：雙肺的V5、V10、V20、 V30、Dmean和脊髓的Dmax。(3)治療跳數(shù)和治療時(shí)間。

1.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS19.0軟件行t檢驗(yàn)。

2 結(jié) 果

2.1 等劑量分布比較 同一層橫斷面比較，PVMAT計(jì)劃及DIMRT計(jì)劃差異不大，見(jiàn)圖1。

2.2 靶區(qū)的CI和HI比較 PVMAT計(jì)劃與DIMRT計(jì)劃CI分別為(0.82±0.074 vs 0.80±0.089;t=1.76，P>0.05)；HI分別為(0.067±0.022 vs 0.063±0.017;t=0.67，P>0.05)。兩種計(jì)劃CI及HI比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

圖1 兩種計(jì)劃?rùn)M斷面對(duì)比

2.3 OAR劑量評(píng)價(jià) PVMAT計(jì)劃與DIMRT計(jì)劃比較雙肺的V5、V10、V20、V30、Dmean和脊髓的Dmax差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。其中，PVMAT計(jì)劃雙肺的V20、V30和脊髓的Dmax優(yōu)于DIMRT計(jì)劃，但DIMRT計(jì)劃雙肺V5、V10和Dmean 優(yōu)于PVMAT計(jì)劃。見(jiàn)表1。

表1 兩種計(jì)劃雙肺和脊髓的劑量參數(shù)比較

2.4 跳數(shù)時(shí)間比較 PVMAT計(jì)劃和DIMRT計(jì)劃的機(jī)器跳數(shù)比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義〔(441.8±55.1)MU vs(1 011.7±235.9)MU;t=-8.64，P<0.05〕，DIMRT機(jī)器跳數(shù)將近是PVMAT計(jì)劃跳數(shù)的2.3倍。由于PVMAT治療操作步驟較少，治療時(shí)間PVMAT計(jì)劃比DIMRT計(jì)劃時(shí)間短很多〔(131.2±8.26)s vs (252.4±70.60)s;t=-5.49,P<0.05〕。

3 討 論

VMAT作為IMRT和弧形治療的結(jié)合，通過(guò)優(yōu)化機(jī)架旋轉(zhuǎn)的角度、調(diào)整MLC的形狀及輸出劑量率，對(duì)靶區(qū)進(jìn)行強(qiáng)度調(diào)制。同時(shí)由于上段食管癌所處位置人體曲面弧度比較大，食管距體表的距離在人體縱軸方向自上而下變化較大，手術(shù)難度大，并發(fā)癥多，且很多患者都是中老年人，一般采取放射治療。為了保護(hù)脊髓和肺，本文設(shè)計(jì)PVMAT計(jì)劃從上方布野，可以分擔(dān)從脊髓和下部分肺組織穿射到達(dá)腫瘤組織的劑量。以減少放射性肺炎和脊髓炎的發(fā)生率。

IMRT能降低食管癌肺V20和V30，比三維適形具有更好靶區(qū)適形度，靶區(qū)劑量分布更均勻〔12〕。但也有不足之處。劉麗虹等〔13〕研究不同位置食管癌單弧VMAT計(jì)劃與IMRT計(jì)劃比較表明上段食管癌V5、V10增大，而V20、V30減小。美國(guó)放射腫瘤學(xué)協(xié)作組在一個(gè)前瞻性研究中發(fā)現(xiàn)，V20的大小與放射性肺炎的發(fā)生率高低有關(guān)，經(jīng)多因素分析，V20是放射性肺損傷的獨(dú)立因子〔14〕。楊留勤等〔15〕經(jīng)多因素分析認(rèn)為全肺V30為發(fā)生大于2級(jí)肺急性放射反應(yīng)的獨(dú)立相關(guān)因素?，F(xiàn)在放射治療還主要以肺的V20為主要指標(biāo)評(píng)價(jià)肺的劑量可接受度。近年來(lái)，肺低劑量研究增多，沈文斌等〔16〕研究食管癌三維適形照射肺低劑量與放射性肺炎關(guān)系時(shí)，經(jīng)多因素分析結(jié)果顯示，雙側(cè)肺平均劑量、V5、V20和V25為患者發(fā)生大于1級(jí)急性放射性肺炎的獨(dú)立影響因素。Jo等〔17〕治療非小細(xì)胞肺癌時(shí)進(jìn)行單因素分析表明，全肺平均劑量(MLD)、V5、V10、V20均與放射性肺炎的發(fā)生率相關(guān)。本研究PVMAT計(jì)劃與DIMRT計(jì)劃比較得到了相似的結(jié)論，PVMAT計(jì)劃V5和V10增大和雙肺Dmean稍有增加，而V20、V30減小。本研究提供了一種供臨床參考的方法，到底是選擇小劑量大體積還是選擇高劑量小體積，具體選擇根據(jù)實(shí)際情況而定。

梁健等〔18〕研究得到VMAT計(jì)劃脊髓最大劑量為43 Gy，比IMRT平均低1 Gy。高瀚等〔19〕比較食管癌VMAT和IMRT的Meta分析研究數(shù)據(jù)顯示，VMAT技術(shù)用于治療食管癌時(shí)能將治療時(shí)間比IMRT平均縮短至323.5秒，分析單次2 Gy組別時(shí)機(jī)器跳數(shù)平均減少了134.2 MU。本研究PVMAT計(jì)劃同樣也減少脊髓的最大劑量。治療時(shí)間也大幅減少，與高瀚等〔19〕統(tǒng)計(jì)分析的結(jié)果一致。但靶區(qū)的適形度和均勻度差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，可能由于方法及所用的加速器和計(jì)劃系統(tǒng)算法不同，結(jié)果存在一定的差異。

綜上，食管癌的放療技術(shù)不斷發(fā)展。IMRT則無(wú)論在靶區(qū)優(yōu)化和正常器官保護(hù)方面優(yōu)于三維適形放療。PVMAT技術(shù)在治療時(shí)間、治療跳數(shù)等方面有較大優(yōu)勢(shì)。在靶區(qū)適形度和均勻度方面比DIMRT更優(yōu)或相當(dāng)，正常器官保護(hù)方面優(yōu)劣參半。因?yàn)槠溥€處于發(fā)展階段，各種功能技巧需要不斷開(kāi)發(fā)運(yùn)用及算法需要不斷改進(jìn)，患者的療效是否得到改善也需要醫(yī)生長(zhǎng)時(shí)間的觀察和研究。