非小細胞肺癌螺旋斷層靶中靶放療模式分割次數的劑量學研究

任 剛 朱夫海 吳偉章 王穎杰 夏廷毅

螺旋斷層放療(TOMO)技術作為1種特殊的調強放療設備，可在保護周圍組織的前提下，提高腫瘤放療劑量［1］，逐漸應用于肺癌的治療當中，本研究擬采用TOMO設備按照靶中靶、高劑量少分次模式，在劑量學上推測TOMO治療肺癌可采用的最少分次，該結果將為臨床實踐提供重要幫助。

1 資料與方法

1.1 體位固定

患者取仰臥位，雙手頭上，采用熱塑體膜配合碳纖維體部固定架固定，固定范圍為胸部，采用西門子16排75 cm孔徑定位CT，在平靜呼吸下行胸部CT增強掃描，掃描包括雙肺，層厚5 mm，層間距5 mm，將掃描圖像經網絡系統傳至Elekta Focal醫生工作站。

1.2 靶區勾畫及劑量設定

由同一放療科主治醫師勾畫腫瘤靶區及周邊危及器官。GTV為影像學上可見腫瘤，CTV在GTV基礎上各方向外擴5 mm，PTV在CTV基礎上頭腳方向外擴10 mm，其余方向各擴5 mm，傳輸至Tomotherapy計劃系統(Version4.0.4.17)，同一物理組制定放療計劃，在相同物理參數條件下(包括射野寬度、螺距、束流強度調制因子等)，每例病例分別制定常規模式及靶中靶兩套放療計劃，設定6種劑量模式:A組PTV/70Gy/35F;B組PTV/CTV/GTV/50 Gy/60 Gy/70 Gy/20 F;C組PTV/CTV/GTV/50 Gy/60 Gy/70 Gy/15 F;D組PTV/CTV/GTV/50 Gy/60 Gy/70 Gy/10 F;E組PTV/CTV/GTV/50 Gy/60 Gy/70 Gy/8 F;F組PTV/CTV/GTV/50 Gy/60 Gy/70 Gy/6 F。

1.3 參考劑量值轉換

1.4 統計學方法

采用配對t檢驗統計方法分析，各靶中靶少分割與常規分割模式間研究參數間的差異。統計軟件應用SPSS 20.0版，P＜0.05定義為存在統計學差異。

2 結果

靶區體積及劑量見表1。B組、C組、D組靶中靶模式中全肺等效BED的V5～V40均明顯小于A組常規模式(P＜0.05);E組V5～V25明顯小于常規分割(P＜0.05)，V30～V40無明顯差異;F組 V5～V20明顯小于常規分割(P＜0.05)，V25～V35無明顯差異，V40明顯大于常規模式(P＜0.05)，見表2。全肺D1000c(4.52 ± 2.01)Gy，D1500c(1.83 ± 1.40)Gy，D2000c(0.72 ±0.54)Gy，氣管最大劑量(26.07 ±15.0)Gy，食管最大劑量(19.9 ±15.0)Gy，脊髓最大劑量(11.5 ±5.7)Gy。靶中靶 GTVD95(70.24 ±0.13)Gy，CTVD95(62.39 ± 0.88)Gy，PTVD95(51.11 ± 1.07)Gy;常規 PTVD95(70.35 ±0.13)Gy。

表1 靶區體積及靶區劑量

表2 各劑量模式肺的劑量體積參數值比較/%

3 討論

放療高劑量可提高腫瘤控制率，但由于腫瘤周圍正常組織的劑量限制，導致腫瘤靶區劑量提升受限。腫瘤的生物學特點注定了不同腫瘤區域接受不同放射劑量，采用靶中靶劑量模式，靶區內部給予高劑量照射、靶區周圍接受相對劑量照射，即可達到控制腫瘤的目的。調強放療(IMRT)的出現，更加有利于靶中靶劑量模式的實施。IMRT較三維適形放療能調節靶區內部劑量，在保證外周劑量的同時，增加靶區內部劑量，達到同步加量的效果。Ji等［2］的臨床試驗證實靶中靶模式可提高非小細胞肺癌的放療療效，在這個回顧性研究中收集48例患者，接受IMRT治療，腫瘤周邊劑量45 ～63 Gy，內部55.0 ～74.2 Gy，常規分割，結果得出中位生存時間21個月。

高劑量少分次放療被認為是立體定向放療，實際上是介于立體定向放療與常規放療模式之間的劑量分割模式，單次劑量高于2 Gy，但比立體定向放療劑量低。在劑量學上等效BED高于常規分割，自然在預后上好于常規分割，且治療次數少，減輕治療費用，對設備要求并不高，適合廣泛使用。與單次劑量超高的立體定向放療相比，高劑量少分次放療模式的副反應低，更加適合實際操作，而療效相似。近兩年已高劑量少分次放療是國內外放療界的熱門話題，不僅是肺癌，包括肝癌、胰腺癌、前列腺癌等［3-4］，都逐漸改變以往的治療模式，追求更加快捷、療效佳的高劑量少分割模式。

TOMO作為1種新興的調強放療技術，將6MV直線加速器安裝在環形機架上，在加速器圍繞治療床360°照射靶區的同時，治療床沿軸向前進同步穿過機架，使放療過程更加連貫。利用TOMO的技術特點，結合靶中靶劑量模式，可進一步提高腫瘤的劑量是可能的。根據本試驗的結果即使不增加靶區內部的總劑量，僅通過縮短放療次數方式，即可達到提高腫瘤生物劑量的目的。通過計算可知6次靶中靶模式腫瘤外周BED(a/β =10)為 91.6 Gy，內部 BED(a/β =10)為151.6 Gy，而 70 Gy 常規分割 BED(a/β =10)為 84 Gy，明顯低于靶中靶少分次模式。在6次分割中，僅在雙肺V40高于常規分割，而且V40與放射性肺炎的關系不大。脊髓、食管、氣管所受劑量均在可控制范圍內。因此，可以認為非小細胞肺癌放療采用螺旋斷層靶中靶模式，增加單次劑量、減少分割次數，PTV/CTV/GTV/50 Gy/60 Gy/70 Gy/6F在劑量學上并不增加周圍危及器官的照射劑量。

本組病例采用70 Gy常規分割計劃中，雙肺的V20平均值僅10%，推測與患者病灶的體積不大有關，說明本組病例的物理計劃相對好制作，因此，如果患者腫瘤較大，可能并不能按照6次分割，這應該個體化治療，本組病例較少，如行深入個體化分析，還需收集大量病例。另外，本研究是在按照BED方程的基礎上計算的，肺組織按照晚反應a/β=3，但當單次劑量超過2 Gy，仍采用BED公式計算是否得當，還需進一步研究。盡管本研究采用TOMO技術，實際上普通的調強放療同樣適合靶中靶、高劑量少分次放療模式。

［1］Mackie TR，Holmes T，Swerdloff S，et al.Tomotherapy:a new concept for the delivery of dynamic conformal radiotherapy〔J〕.Med Phys，1993，20(6):1709-1719

［2］Ji K，Zhao LJ，Liu WS，et al.Simultaneous integrated boost intensity-modulated radiotherapy for treatment of locally advanced non-small-cell lung cancer:a retrospective clinical study〔J〕.Br J Radiol，2014，87(1035):20130562

［3］Wuthrick EJ，Curran WJ Jr，Camphausen K，et al.A pilot study of hypofractionated stereotactic radiation therapy and sunitinib in previously irradiated patients with recurrent highgrade glioma〔J〕.Int J Radiat Oncol Biol Phys，2014，90(2):369-375

［4］Ren G，Xia T，Wang Y.IMRT with capecitabine in advanced pancreatic cancer.in regard to passoni et al〔J〕.Int J Radiat Oncol Biol Phys，2014，89(2):431