臨床物理因素對胸部癌癥患者三維放療后急性放射性心臟損傷發生的影響

張啟富

胸部放射治療是食管癌、非小細胞肺癌、乳腺癌等惡性腫瘤的主要治療措施，胸部惡性腫瘤進行放射治療時不可避免的對心臟造成傷害。以往認為心臟對放射線有較強的抵抗力和耐受力，但近年來臨床觀察表明胸部放療可引起不同程度的心臟損傷，影響患者術后的生活質量。心臟的放射性損傷也越來越受到人們的重視。若能提早發現急性放射性心臟損傷(RIHD)，及時治療，降低放射治療后并發癥的發生率，就能大幅度提高患者生存質量。因此明確急性放射性心臟損傷的發生條件、病理變化、引起急性放射性心臟損傷的劑量等臨床、物理因素對心臟的影響對放療科醫師來講具有極大的意義。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2009年7月至2009年8月在我院接受放射治療的非小細胞肺癌和食管癌患者共212例。其中男性125例，女性87例。其中非小細胞肺癌患者124例，年齡40～70歲(中位62歲)；其中鱗癌67例，腺癌45例，中心型肺癌88例，周圍型肺癌32例。食管癌患者88例，年齡40～70歲(中位58歲)；男性59例，女性29例，Ⅱ期20例，Ⅲ期68例；均為鱗癌，胸上段癌8例，胸中段癌55例，胸下段癌25例。

1.2 納入及排除標準

納入標準：①初次接受三維放療；②經病理學檢查和臨床影像學檢查確診；③KPS評分≥70分；④年齡≤70歲；⑤無嚴重心臟疾病史，能夠接受放射治療。 排除標準：①有嚴重的心臟病史，并在3個月內急性發作；②影像學檢查顯示有心包積液者；③放療前生化檢查心肌酶升高，心功能檢查示EF<60%。

1.3 放療方法及治療計劃

在放射治療前、放射治療后、放射治療90天內分別檢測患者的心臟損傷情況，應用NCI-CTCAE 3.0版對急性放射性心臟分級標準進行評價。患者應用瓦里安21EX型加速器進行三維適形、調強放療。靶區勾畫標準，GTV：肺內腫瘤使用肺床勾畫，食管腫瘤使用縱膈窗勾畫。CTV：肺內腫瘤GTV外擴0.6～0.8 cm為CTV；食管腫瘤上下擴張3 cm，軸向擴張0.6～0.8 cm為CTV。PTV：肺內腫瘤在CTV的基礎上外擴0.5～0.8 cm為PTV。計劃靶體積D9550～66 Gy，1.8～2.0 Gy/次，5次/周，共25～33次，心臟勾畫包括心室、心房和心包，不包括冠狀動脈組織及大血管。

1.4 對心臟物理因素的評價指標

心臟最大劑量Dmax、平均劑量Dmean、最小劑量Dmin。心臟體積因素：V10、V20、V30、V40、V50、V60；心臟劑量因素：D10、D20、D30、D40、D50、D60、D70、D80、D90、D100。

1.5 不良反應評價

應用美國國立癌癥研究所不良反應常見術語3.0版標準，對患者的影像學資料、RIHD臨床癥狀發生程度、肌鈣蛋白Ⅰ、心肌酶、心功能檢測指標以及心電圖進行急性RIHD分級標準的綜合評價。

1.6 統計學處理

應用SPSS 13.0軟件包進行統計學分析，采用自身配對t檢驗進行數據的比較，采用單因素分析進行臨床、物理因素和心臟劑量體積相關影響因素分析。

2 結果

2.1 不良反應發生情況

觀察期內發生RIHD共155例，總發生率為73.1%，均為1級RIHD，未發現2級及以上RIHD。其中心電圖異常143例(67.5%)、心肌酶升高29例(13.7%)，肌鈣蛋白Ⅰ升高23例(10.9%)，心包積液14例(6.6%)。143例心電圖異常主要表現為ST段抬高或壓低[76例(53.1%)]及竇性心動過速[47例(32.9%)]，其次為右束支或房室傳導阻滯[13例(9.1%)]、房性期前收縮[5例(3.5%)]、心律不齊[2例(1.4%)]。

2.2 臨床因素與急性放射性心臟損傷發生的關系

單因素分析顯示，患者性別、年齡、KSP評分、吸煙史、化療史及心臟病史等均不是急性放射性心臟損傷發生的影響因素，見表1。

表1 臨床因素與急性放射性心臟損傷發生的關系/例

2.3 物理因素與放射性心臟損傷發生的關系

全組患者心臟受量Dmean(2342.5±1245.2)cGy，Dmin(302±271.4)cGy，Dmax(6201.2±1345.2)cGy，V40(24.2±18.5)%，V50(15.5±11.6)%，V60(5.8±5.4)%。單因素分析顯示心臟Dmax、V60是放射性心臟損傷發生的影響因素，見表2。

3 討論

放射性心臟損傷(RIHD)系由食管癌、非小細胞肺癌、乳腺癌等胸部惡性腫瘤經放射治療后引起的心包、心肌等的損傷而引起的炎癥反應。據文獻報道急性RIHD總發生率達70%[1]，輕者表現為血清酶譜升高，心功能降低，各種心律失常及心電圖異常，重者可引起心包填塞等嚴重危及生命的異常改變。本文就臨床、物理因素對放射治療對心臟急性損傷的影響因素進行了研究，為放射過程中降低放射并發癥提供一定的參考。

目前，適形放療和調強放療等比較精確的的放療技術廣泛應用于臨床，文獻報道放射治療引起心電圖異常的發生率高達28.7%～63.2%[2]。近年來臨床觀察表明心臟的抗輻射性并非如此，胸部放療可引起不同程度的心臟損傷[3]。據文獻報道32例放射治療后出現心電圖異常改變的為13例，占40.6%，心臟損傷和受照射的體積及劑量有關[4]。胸部放療對急性放射性心臟損傷的程度與放療總劑量有關，一般認為心臟60%的體積受照射后出現心包炎、全心炎的TD5/5為45 Gy，TD50/5為55 Gy[5]。當心臟體積的60%收到照射時，劑量為40 Gy時，放射性心包炎的發生率為1%～5%；劑量超過50 Gy時，其發生率高達25%～50%。但在劑量不高于30 Gy時，極少引起心臟損傷。可見在劑量>40 Gy是，隨照射計量的增加，心臟發病率增高。根據RTOG0617臨床研究，限制劑量為心臟接受40 Gy照射體積占總體積的百分比V40<100%，V45<67%，V60<33%，這與文獻報道的直接照射左下肺癌比照射其他胸部腫瘤的心電圖異常發生率高，且放射劑量和心電圖異常發生率有相關性[6]。

表2 物理因素與急性放射性心臟損傷發生的關系

大量研究表明，放射性心包炎是常見的放射性心臟損傷[7]。Canney等[8]研究發現采用精確放療技術優化后，心臟NTCP均值為(0.3±0.6)%(范圍為0～2%)。未采用技術優化的患者，心臟NTCP均值為(7.4±5.6)%(范圍為0.6%～17%)，用精確放療技術后，預測晚期心臟并發癥的發生率將減少23倍。在本研究中患者接受放射治療時，由于采用適形放療和調強放療技術，心臟受量再設計計劃時就受到了一定的限制，但在發生急性放射性心臟損傷組，雖然V60均值僅為(6.5±5.9)%，V40為(26.1±16.9)%，劑量-體積因素顯著低于上述研究，但仍有6.6%的患者出現放射性心包炎，有報道稱心包積液和心功能的改變主要發生在心臟損傷晚期[9]，所以對一些長期胸部腫瘤生存期患者的治療需要引起我們的足夠重視。

心肌受損時心肌細胞內的各種酶釋放入血，引起一系列的血清酶學變化。臨床研究表明[10]乳腺癌和肺癌胸部照射50～60 Gy/5～6周完成，心肌酶譜異常發生率為28.5%，肌鈣蛋白I和肌鈣蛋白T對放射性心肌損傷的診斷具有更高的敏感性和特異性，本研究早期心肌酶升高29例(13.7%)，肌鈣蛋白Ⅰ升高23例(10.9%)。早期肌鈣蛋白Ⅰ和心肌酶異常發生率比文獻報道的低，可能與制定計劃時應用三維放療技術限制心臟受量有關。

綜上所述，我們認識到心臟Dmax、V60是放射性心臟損傷發生的主要物理因素。未發現臨床因素對急性放射性心臟損傷的影響，這與王軍等研究結果一致[1]，但臨床因素的研究還需進一步深入，我們才能做出正確的評價和預測。

[1] 王 軍，王 祎，劉 青，等.三維放療急性放射性心臟損傷類型及影響因素分析〔J〕.中華放射腫瘤學雜志，2013，22(3)：213-216.

[2] 龍 惠，劉德順.食道中下段癌放療對心臟的影響及復方丹參對心臟保護作用的觀察〔J〕.現代預防醫學，2008，35(17)：3460-3461，3463.

[3] 武 霞，王 宇.胸部腫瘤放射治療對心臟損傷的研究進展〔J〕.實用醫藥雜志，2011，28(5)：470-473.

[4] 姜 敏，吳 榮.放射性心臟損傷的研究進展〔J〕.醫學綜述，2012，18(19)：3228-3231.

[5] 殷蔚伯，余子豪，徐鎮國，等.腫瘤放射治療學(第4版)〔M〕.中國協和醫科大學出版社，2008：1347.

[6] 黃義文，黃芝華，廖遇平，等.44例胸部惡性腫瘤放療后心電圖異常的臨床觀察〔J〕.實用癌癥雜志，2001，16(1)：84-86.

[7] arbetakis N，Xenikakis T，Paliouras D.Pericardiectomy for radiation-induced constrictive pericarditis〔J〕.Hellenic J Cardiol 2010，51(3):214-218.

[8] Canney PA，Sanderson R，Deehan C，et al.Variation in the probability of cardiac complications with radiation technique in early breast cancer〔J〕.Br J Radiol，2001，74(879)：262-265.

[9] 李曉鳳，張美云，劉愛勇，等.胸部放療后對心臟損傷檢測因素的探討〔J〕.內蒙古醫學雜志，2009，41(12)：1492-1493.

[10] 寧 博，楊朝群.心肌肌鈣蛋白T在放射性心肌損傷監測中的價值〔J〕.醫學綜述，2011，17(5)：655-658.