金屬內支架與食管癌IMRT靶區和危及器官劑量分布關系

屈進文 王友碩 張建文 熊菊芳 王健 周美英 張亞莉

（1.瀘州醫學院附屬醫院宜賓醫院腫瘤科，四川 宜賓 644000；2.瀘州醫學院附屬醫院腫瘤科，四川 瀘州 646000）

食管癌是常見惡性腫瘤，確診時不超過50%的患者有手術治療的可能［1］，超過50%的患者在確診時已是不可治愈［2］。吞咽困難是晚期食管癌常見的癥狀［3，4］，對晚期不可手術食管癌患者支架置入不僅是緩解吞咽困難、提高生活質量的有效方法，而且能延長患者生存時間［3～7］。因此，支架置入是緩解晚期食管癌吞咽困難常用的措施。而調強放射治療（IMRT）是常用的精確放療技術，在諸如鼻咽癌、肺癌、宮頸癌、食管癌等腫瘤中均有應用［8～11］。晚期不可手術食管癌有金屬支架時，采用IMRT 技術，放射線劑量分布如何，并不清楚。為此，我們在2011年1月～2011年12月放療的食管癌患者中，選擇有金屬支架、病變在食管中下段（UICC）、資料完整的患者進行IMRT，并研究金屬支架與靶區和危及器官（OAR）劑量分布關系，為此類患者的放療提供依據，現報告如下。

1 資料與方法

1.1 病例選擇 6例晚期食管癌患者中，男2例，女4例，年齡40～65歲，中位年齡47.5歲。所有患者均經病理確診，中分化鱗癌2例，高分化鱗癌4例。因吞咽困難行支架置入3 例（支架組），為單個網狀金屬支架，無支架置入3例（非支架組）。所有患者治療前均行食管鋇餐和胸部增強CT 檢查。分期標準：結合食管鋇餐和胸部增強CT，按食管癌非手術治療的臨床分期標準進行分期［12］，其中支架組根據支架置入前食管鋇餐和胸部增強CT 分為T36例，N13例，N21例，臨床分期均為Ⅳ期。

1.2 模擬定位 所有患者均行CT 模擬定位（美國GM 公司）掃描。掃描同時靜脈注射35%的碘氟醇（江蘇恒瑞醫藥股份有限公司）98ml進行影像對比增強，注射速度3ml／s。CT 掃描參數：150Kv，200MA，層距：2.5mm。掃描范圍：環甲膜～腎上腺上緣。

1.3 靶區勾畫和劑量設置 將CT 模擬定位掃描圖像傳輸到GMS 工作站（美國GMS 公司），在GMS上，由一名經驗豐富的放療醫師按ICRU62報告［13］靶區勾畫原則結合食管鋇餐分別勾畫靶區，并由包括放療醫師和物理師在內的3 人共同確認。照射靶區包括：大體腫瘤體積（GTV）：有支架者包括整個支架，無支架者根據食管鋇餐和CT 圖像確認；臨床靶體積（CTV）：在GTV 上下各放3cm，前后左右各放0.5cm；計劃靶體積（PTV）：在CTV 上下各放1cm，前后左右各放0.5cm。靶區總劑量PTV 6000cGy。所有患者均僅對PTV 行IMRT 放療計劃，7野照射角度分別為0°、50°、100°、150°、210°、260°、310°。放射線為6MV－x線。靶區劑量評定：分別評定GTV、CTV、PTV的95%、90%、85%、80%的體積劑量。

1.4 OAR 的勾畫和劑量測定 在GMS治療計劃系統上，調整定位掃描CT 圖像的窗寬和窗位，在顯示左右肺、心臟、脊髓、氣管、左右支氣管等正常組織影像清晰的條件下，分別勾畫左右肺、心臟、脊髓、氣管、左右支氣管等正常組織體積。體積范圍：左右肺和整個心臟（不包括心底部血管）；脊髓：上下超出PTV 各2cm；氣管：上超出PTV 2cm，下至氣管分叉；左右支氣管：上至氣管分叉，下至段支氣管末端。正常組織體積劑量評定：左右肺：V5、V10、V20、V30、V40、V50；心臟、左右支氣管、氣管：V10、V20、V30、V40、V50和V20、V30、V40、V50的體積劑量，以及他們的平均劑量、最大劑量、最小劑量；脊髓：平均劑量、最大劑量、最小劑量以及D1、D5、D10、D20的劑量體積。

1.5 計劃確認 PTV 95%等劑量曲線≥5400cGy，最大劑量：≤110%～120%，最小劑量：≥93%。適型指數（conformity index，CI）和均勻性指數（homogene－ity index，HI）參照文獻計算［14，15］，要求CI ≥0.70，HI≤1.20。

1.6 統計學處理 統計軟件為SPSS 17.0，采用單因素方差分析，以P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 靶區CI和HI 兩組CI均在0.70以上，HI均在1.20以下，兩組間無明顯差異（P＞0.05），見表1。

表1 有無支架者CI和HI比較（n＝3，）Table 1 CI and HI

表1 有無支架者CI和HI比較（n＝3，）Table 1 CI and HI

注：與支架組比較，P＞0.05

2.2 靶區劑量 GTV、CTV、PTV 支架組95%、90%、85%、80%的體積劑量與非支架組無明顯差異（P＞0.05），見表2。

表2 有無支架者IMRT靶區劑量比較（n＝3，）Table 2 Dosage of IMRT target areas

表2 有無支架者IMRT靶區劑量比較（n＝3，）Table 2 Dosage of IMRT target areas

注：與支架組比較，P＞0.05

2.3 肺部體積受照劑量 右左肺的最小劑量、最大劑量、平均劑量，以及V5、V10、V20、V30、V40、V50有無支架組間無明顯差異（P＞0.05），見表3。

表3 有無支架者IMRT 肺部劑量比較（n＝3，）Table 3 Lung dosage of IMRT

表3 有無支架者IMRT 肺部劑量比較（n＝3，）Table 3 Lung dosage of IMRT

注：與支架組比較，P＞0.05

2.4 脊髓體積受照劑量 脊髓最小劑量、最大劑量、平均劑量，以及D1、D5、D10、D20 支架組均高于非支架組（P＜0.05），見表4。

2.5 心臟體積受照劑量 心臟最小劑量、最大劑量、平均劑量，以及V10、V20、V30、V40、V50 支架組均高于非支架組（P＜0.05），見表5。

2.6 氣管、左右支氣管體積受照劑量 氣管最小劑量、最大劑量、平均劑量，以及V20、V30、V40、V50 支架組均高于非支架組（P＜0.05）；右側和左側支氣管最小劑量、最大劑量、平均劑量，以及V20、V30、V40、V50 非支架組與支架組無明顯差異（P＞0.05），見表6、7。

表4 有無支架者IMRT脊髓劑量比較（n＝3，）Table 4 Spinal cord dosage of IMRT

表4 有無支架者IMRT脊髓劑量比較（n＝3，）Table 4 Spinal cord dosage of IMRT

注：與支架組比較，P＞0.05

表5 兩組IMRT心臟劑量比較（）Table 5 Heart dosage of IMRT

表5 兩組IMRT心臟劑量比較（）Table 5 Heart dosage of IMRT

注：與支架組比較，P＞0.05

表6 兩組IMRT 氣管劑量比較（n＝3）Table 6 Trachea dosage of IMRT

表7 兩組IMRT 左右支氣管劑量比較（n＝3）Table 7 Bronchus dosage of IMRT

3 討論

為緩解晚期不可手術食管癌患者食管惡性狹窄導致的吞咽困難，支架置入是最常用的方式［3，15］。金屬支架是臨床最常應用的類型，金屬支架對放射線的影響已引起人們的重視。Chen YK 等［15］采用固態水體模研究不銹鋼Z 型支架、非金屬的聚四氟乙（Polyflex）支架和鎳鈦合金支架在6、10、15MV X 線時對劑量分布的影響，結果表明，3種不同支架均導致劑量不同增加，分別為3.5%～7.8%、5.5%～8.8%和2%～2.5%。蒙地卡羅計算結果與劑量儀實際測量相似。有學者研究了3 種金屬支架（WallFlex，Ultraflex，and Alveolus）和一種非金屬支架（Polyflex）對6和15MV 光子線放射線劑量分布的影響，結果表明，3種金屬支架對劑量分布的影響最大，靠近放射源的劑量增加超過15.4%，遠離放射源的劑量增加在－6.1%～5.8%，非金屬支架也產生與金屬支架相似的劑量變化（－7.6%～15.4%）。上述研究表明，對放射線劑量分布產生影響的主要是金屬食管支架。

研究表明，金屬食管支架對放射線劑量分布影響范圍較小。Chu J等［16］研究了188Re型食管支架的照射野特征，β射線的最大范圍是11mm，90%劑量建成在1.5mm 范圍內，95%劑量建成在2.5mm 范 圍內，γ射線只有4.21%的能量和軔致輻射超過6.5mm范圍。Li XA 等［17］采 用3 種Monte Carlo code systems評估金屬食管支架對放射線劑量分布的影響，結果表明，金屬食管支架會導致食管粘膜劑量增加5%～10%，但僅限于0.5mm 深度范圍內的食管壁。

4 結論

本研究結果顯示，支架組與非支架組靶區計劃CI和HI無明顯差異，表示靶區計劃相似度高；支架組與非支架組GTV、CTV 和PTV 的95%、90%、85%、80%的體積劑量、右肺和左肺、脊髓、心臟、氣管、左側和右側支氣管劑量無明顯差異。因此，食管內支架采用IMRT 技術時，可獲得無支架的劑量分布。

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