胡海芹 王 玲 袁星星 呂明月
放射治療是食管癌重要局部治療手段之一[1]。目前有多種放療技術(shù)可應(yīng)用于食管癌的治療,主要是三維適形放射治療(three-dimensional conformal radiotherapy,3DCRT)。近年新開展了調(diào)強(qiáng)放射治療(intensity-modulated radiotherapy,IMRT)[2]。三維適形放射治療以及調(diào)強(qiáng)治療是建立在CT模擬定位的基礎(chǔ)上實現(xiàn)的腫瘤放射技術(shù)。本文通過對20例食管癌患者同時進(jìn)行三維適形、調(diào)強(qiáng)適形放療的劑量學(xué)比較,從是否改善靶區(qū)劑量以及減少正常組織的損傷等方面比較三種方式的優(yōu)缺點,探討更佳的計劃方法。
2016年8月至2018年1月,共選擇入組20例臨床病理確診的原發(fā)性中段食管鱗狀細(xì)胞癌不能手術(shù)患者,其中男性10例,女性10例,中位年齡61(42~71)歲,靶區(qū)平均長度7~10 cm(<7 cm 7例)。
患者仰臥體位,雙手平放身體兩側(cè),真空袋固定。采用西門子公司的CT進(jìn)行胸部掃描,CT掃描范圍為一般從第4頸椎到第2腰椎,增強(qiáng)掃描,層厚5mm。掃描結(jié)束后,經(jīng)計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)傳輸至治療計劃系統(tǒng)。
在CT圖像中分表勾畫大體腫瘤體積(gross tumor volume,GTV)、臨床靶體積(clinical target volume,CTV)。GTV定義為食管原發(fā)灶以及腫大淋巴結(jié);CTV定義為包括原發(fā)灶及其亞臨床灶上下3~4 cm,寬度左右1 cm范圍及相應(yīng)節(jié)段淋巴引流區(qū);PGTV由GTV外擴(kuò)擺位誤差0.5 cm形成;PTV由CTV外擴(kuò)擺位誤差0.5 cm形成。危及器官包括肺、心臟、脊髓。
為每例患者分別設(shè)計3套放療計劃:3DCRT、2組IMRT計劃。計劃均采用Elekta直線加速器6MV-X線,PGTV處方劑量統(tǒng)一為60 Gy,PTV的統(tǒng)一處方劑量為50 Gy,分為26~27次照射。對于危及器官,如脊髓Dmax<45 Gy;肺V20<28%;心臟V33<46%。
3DCRT使用Pinnacle 9.8計劃系統(tǒng),采用卷積劑量算法,4野共面[3](具體入射角度根據(jù)食管靶區(qū)形狀兩側(cè)野避開脊髓最佳角度),劑量參考點定義為靶區(qū)中心點。
IMRT使用Pinnacle 9.8計劃系統(tǒng),采用卷積劑量算法,分別4野和7野均勻分布共面固定照射設(shè)計。4野的入射角度參考三維計劃設(shè)計時兩側(cè)野避開脊髓最佳的角度。7野的入射角度盡量避開肺的照射后均勻分布各野。參考點定義為腫瘤靶區(qū)中心點。
靶區(qū)劑量學(xué)參數(shù)包括靶區(qū)的D95GTV,HIGTV,CIGTV,D95PTV,HIPTV,CIPTV等[4]。其中D95為95%靶區(qū)體積接受的照射劑量。根據(jù)ICRU83報告定義均勻性指數(shù)(homogeneity index)為HI=(D2%-D98%)/D50%,HI越接近0表示靶區(qū)劑量越均勻;適形度指數(shù)(conformal index)為CI=(VPTV95%/VPTV)×(VPTV95%/VBody95%),公式中VPTV95%是PTV中小于95%的劑量所包含的體積,VPTV是PTV的體積,VBody95%是身體中95%劑量所包含的體積,即治療區(qū)。CI的取值在0~1,等于1時表示95%等劑量線體積與PTV完全一致;等于0時表示95%等劑量線體積與PTV完全沒有重疊。危及器官劑量學(xué)參數(shù)包括等V30Lung,V20Lung,V5Lung,D2spinal cord,D33Heart,其中V30為全肺中受到30 Gy劑量照射的體積;D2為全脊髓體積2%受到的照射劑量[5-8]。
病例中3組計劃橫斷位和冠狀位劑量分布見圖1,其圖中4野IMRT計劃的劑量分布要優(yōu)于3D-CRT和7野IMRT計劃。
圖1 3組計劃劑量分布示意圖
重要器官和靶區(qū)的DVH中顯示各組計劃靶區(qū)的曲線并沒有很大差異,而4野IMRT計劃LungV20,V30優(yōu)于其他各組計劃,Heart的曲線4野IMRT計劃優(yōu)于7野IMRT計劃而略差于三維計劃。
三組計劃中脊髓Dmax<45 Gy,心臟V33<46%,均達(dá)到計劃要求,且各組參數(shù)無統(tǒng)計學(xué)意義差別。Lung的受照劑量中,4野IMRT計劃中V20參數(shù)優(yōu)于3DCRT計劃[9],V20、V30、V5參數(shù)優(yōu)于7野IMRT計劃,比較均具有統(tǒng)計學(xué)意義。表1、2中CI和HI指數(shù)與圖1劑量分布圖對應(yīng)。4野IMRT計劃CIGTV,HIPTV,CIPTV三個指數(shù)優(yōu)于3D-CRT計劃;4野IMRT計劃CIPTV指數(shù)優(yōu)于7野計劃,且具有統(tǒng)計學(xué)意義。
表1 3D-CRT計劃與4野IMRT計劃重要器官和靶區(qū)參數(shù)比較
表2 4野IMRT計劃與7野IMRT計劃重要器官和靶區(qū)參數(shù)比較
食管癌全球年新發(fā)病例為482300例,年死亡406800例[10]。我國年新發(fā)236589例,約占世界年新發(fā)食管癌總數(shù)的一半,居國內(nèi)惡性腫瘤的第4位[11]。食管癌二維常規(guī)放療效果差,5年生存率僅為8%~16%[12],常規(guī)放療不能很好的顯示食管腔以外的腫瘤情況,不能準(zhǔn)確的掌握照射野的大小和中心位置。三維適形放療可以很好的避免這類不確定因素,但是高劑量卻不能有效的控制,且食管周圍的重要器官如心臟、肺和脊髓得不到很好的控制。
調(diào)強(qiáng)放療是近年來主要的放療技術(shù)手段,利用三維計劃系統(tǒng)設(shè)計共面或非共面不規(guī)則舍業(yè)進(jìn)行分次照射,最大限度減小正常組織照射劑量和提高腫瘤靶區(qū)適形度。本文中,我們采用Pinnacle 9.8計劃系統(tǒng),通過4種照射方案,反復(fù)比較各種數(shù)據(jù),我們得到:調(diào)強(qiáng)計劃能提供更佳的靶區(qū)DVH、靶區(qū)適形度和有效減少正常組織的損傷。4野IMRT計劃肺的V20,V30優(yōu)于其他各組計劃,心臟的受照劑量優(yōu)于7野IMRT計劃而略差于三維計劃。Claude等[13]研究分析認(rèn)為全肺的平均劑量、V20與放射性肺炎呈顯著相關(guān)[14-15]。本文中4野IMRT計劃V20為19.5±2.3,各劑量指標(biāo)差異較其他三組有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。
3DCRT不能很好的提高食管癌靶區(qū)劑量和保護(hù)重要器官的劑量,4野IMRT與7野IMRT相比,心臟、脊髓劑量差異不顯著,但是肺的受量明顯降低且患者接受照射的時間較7野IMRT減少2倍,治療費用較7野調(diào)強(qiáng)減少1倍。
目前食管癌靶向治療正處在一個起步階段,研究還相對較少。除EGFR拮抗劑外,VEGF拮抗劑(如索拉非尼、阿瓦斯汀等)[16],Her-2拮抗劑(如曲妥珠單抗、拉帕替尼等)和COX2抑制劑等治療食管癌的研究都有小樣本報道,其結(jié)果值得期待。總之,目前食管癌放療的主要研究方向是進(jìn)一步優(yōu)化3D-CRT/IMRT的放療技術(shù)、尋找放療的預(yù)后和預(yù)測因子制定個體化治療方案以及聯(lián)合靶向藥物或新的化療藥物[17]以期進(jìn)一步提高放療敏感性和空間協(xié)同作用。盡管這些方面已取得一定進(jìn)展,但道路仍然漫長。