二程放射治療計劃在腫瘤調強放射治療中的可行性研究

謝 輝 顏卓鑫 尹陳艷 周 超*

在目前的放射治療中，放射治療計劃中靜態調強和動態調強均由治療計劃開始實施到整個放射治療計劃結束，即單程放射治療，中間將不再考慮靶區及危及器官(organ at risk，OAR)的變化而修改放射治療計劃[1]。在長達5～7周的分次放射治療期間，患者病灶結構和范圍會發生一定改變，而導致治療效果的改變。為此，本研究探討腫瘤患者在治療期間放射治療靶區及器官變化的因素，以及可能導致的惡性后果，對單程放射治療計劃與二程放射治療計劃進行對比分析，驗證二程放射治療計劃在治療中的可行性。

1 資料與方法

1.1 臨床資料

選取2015年1月至2018年4月湘南學院附屬醫院收治的23例癌癥患者，男性6例，女性17例；年齡18～70歲，其中乳腺癌5例，肺癌5例，鼻咽癌8例，腦瘤5例，所有患者治療前未接受過任何的放射治療。

1.2 儀器設備

采用Synergy醫用直線加速器(瑞典醫科達公司)、MOSAIQ病案管理系統、MONACO計劃系統；深圳銳康安科技有限公司定位塑形膜；4排螺旋定位CT(美國GE公司)以及碳素纖維固定架(廣州Klarity公司)。

1.3 治療方法

(1)對所有患者實行全程靜態調強放射治療(intensity-modulated radiation therapy，IMRT)。所有計劃的執行都獲得同一位主治醫師簽字確認，每例患者第一次計劃(plan1)執行全程IMRT得到結構.a，臨床靶區(clinical target volume，CTV)為CTV.a；二程計劃中(plan2)實際執行IMRI得到結構.b，靶區為CTV.b。

(2)第一次放射治療計劃。按照放射治療基本流程對患者實施前期治療工作，進行第一次體位固定、X射線計算機斷層掃描(X-ray computed tomography，CT)模擬、勾畫靶區、設計放射治療計劃、劑量驗證等步驟。

(3)二程放射治療計劃。再次定位及CT掃描同原步驟一致，照常進行，但當放射治療計劃實施至15～25次，腫瘤總體積(gross tumor volume，GTV)[2]劑量達到30～50 Gy時，對患者重新進行CT掃描?；颊唧w膜、頭部膜及參考坐標不變，并由同一臨床腫瘤醫師再次勾畫靶區及正常器官部位，并與首次的靶區及正常器官圖進行對比，看靶區是否有所變化，再制定第二次計劃(plan2)[3]。

1.4 評價指標

在計劃制作中二程放射治療計劃均以同一限制條件及處方劑量進行放射治療計劃的設計，二程計劃按照實際的執行天數進行融合總評估。比較兩次CT圖中靶區各層面積和總體積大小的變化，及最大劑量、最小劑量與平均劑量的變化[4]。同一指標所得數值均為數學平均值。

2 結果

2.1 兩種方法各評價指標數據平均值分類比較

(1)在對腫瘤患者的CTV、計劃靶區(planning target volume，PTV)、晶體、腦干、眼球、脊髓及腮腺等器官的接受劑量情況及體積變化比較中，乳腺癌主要是CTV、患側肺、健側胸壁的受照射劑量和體積變化的情況見表1和表2。

(2)對于肺癌患者主要是對CTV、全肺和心臟受照射情況和體積變化進行比較。總共得到四組數據，見表3和表4。

(3)對于鼻咽癌患者主要對原發病灶腫瘤總體積(GTVnx)、淋巴結轉移灶腫瘤總體積(GTVnd)、腦干、左右眼球、左右視神經及左腮腺受照射情況和體積變化進行比較，見表5、表6、表7和表8。

表1 乳腺癌患者前后兩程計劃下CTV、心臟及脊髓照射劑量(cGy)和體積(cm3)的變化

表2 乳腺癌患者前后兩程計劃下健側肺及健側胸壁照射劑量(cGy)和體積(cm3)的變化

表3 肺癌患者前后兩程計劃下CTV及心臟照射劑量(cGy)和體積(cm3)的變化

表4 肺癌患者前后兩程計劃下脊髓及全肺照射劑量(cGy)和體積(cm3)的變化

表5 鼻咽癌患者前后兩程計劃下GTVnx、GTVnd及腦干照射劑量(cGy)和體積(cm3)的變化

表6 鼻咽癌患者前后兩程計劃下左右眼球照射劑量(cGy)和體積(cm3)的變化

表7 鼻咽癌患者前后兩程計劃下左右視神經照射劑量(cGy)和體積(cm3)的變化

表8 鼻咽癌患者前后兩程計劃下左右腮腺照射劑量(cGy)和體積(cm3)的變化

(4)對于腦瘤患者主要從CTV、晶體、腦干受照射情況和體積變化進行比較，見表9和表10。

2.2 統計分析

患者靶區(治療區)的體積在接受靜態調強治療15～25 d后普遍呈下降趨勢，經統計分析顯示，其中腦瘤患者的病患靶區下降幅度最大，降幅比例達到42.8%，其次為鼻咽癌患者、肺癌患者和乳腺癌患者分別為11.6%、9.8%和5.2%[5]。但乳腺癌患者變化最小，是由于選取的病患為患側乳腺全切除術后的放射治療只照射患側胸壁及鎖骨上以及腋窩這部分，這部分預防照射區域本來就沒有什么變化，因此對于這部分患者如果無特殊變化一般單程計劃就能滿足臨床治療需要。而正常組織在二程放射治療計劃當中所接受的最大劑量、最小劑量以及平均劑量都呈現下降趨勢。

3 討論

研究數據表明，第一程治療達到了預期目的，腫瘤得到有效控制，靶區體積普遍縮小。而危及器官的體積無較大變化，表明危及器官的受照劑量限制的較好，未出現明顯的治療副反應，但是也發現某些危及器官有出現增大現象，這可能源于臨床醫師勾畫靶區時出現的一定人為誤差，在允許范圍內無統計學意義。而無論是病患靶區還是危及器官部位，其平均劑量都在第二程治療計劃中得到明顯下降，尤其是肺癌患者的肺部最小劑量降幅達到了65.8%，危及器官最低降幅也達到1%。靶區的平均劑量都在降低，表明靶區劑量的均勻性更好[7]。同時，這些數據符合放射治療的劑量學原理。本研究發現，二程計劃對早期患者危及器官劑量影響與單程計劃之間無顯著差異，但是根據RTOG0022對正常組織結構的限量要求確有45%(9/20)的單程計劃危及器官超量。由此可見，第二程放射治療計劃很大程度更新了變化靶區及危及器官的數據，一定程度上減少了正常組織的受照量，針對靶區也給了更合適的照射劑量，使治療更加精準[8]。

本研究中，對4類患者的第一程治療情況和第二程治療情況進行比較和分析表明，與單程放射治療相比，二程放射治療計劃可有效減少危及器官的受照量，同時減小腫瘤患者靶區不必要的高的受照量(靶區熱點)，使放射治療更加精確，正常組織的受照射劑量相應的減少并得到了很好的保護，在很大程度上減小了治療副反應的發生，具有極大的實踐意義[9]。孫榮剛[10]的研究表明，多程放射治療計劃在食道癌腫瘤中能明顯降低肺的放射性肺炎的發生概率，極大地保護了肺組織。候玥等[3]報道，多程放射治療計劃在對腦干及視神經的劑量接受方面有明顯的降低，而本研究也得到類似的結果。同時，二程放射治療計劃的優越性也可反映出單程放射治療計劃在某些腫瘤治療當中，尤其是對于復雜的、腫瘤較大且與重要器官保護矛盾較大時的缺陷，缺少動態觀察病情發展的步驟，未考慮到放射治療周期長導致計劃對治療的影響，缺乏動態研究[11]。在考慮到復雜病情單程計劃不能滿足臨床需要時，建議采取二程甚至多程放射治療計劃，從而得到符合臨床的劑量學分布。

隨著放射治療技術的迅速發展，全國的放射醫療設備基本處于同等水平的情況下，要提高放射治療的治療效果，就必須提高放射治療的精確度。要達到這樣的目標，不僅要對定位、擺位的工作嚴格要求，同時需要對計劃設計提出更高的標準，對制定放射治療計劃的方法或步驟進行革新，而二程放射治療計劃甚至多程計劃定會成為未來放射治療的發展方向，而多程放射治療計劃中也有很多內容亟待研究，具有很大發展潛力[12]。

雖然行二程放射治療計劃對行動不便的患者會造成一定困擾，造成更多的經濟壓力，會消耗更多的人力和物力，但二程放射治療計劃對提高放射治療效果、提高治療精度具有重大意義，也具有現實可行性。

表9 腦瘤患者前后兩程計劃下CTV及腦干照射劑量(cGy)和體積(cm3)的變化

表10 腦瘤患者前后兩程計劃下左右晶體照射劑量(cGy)和體積(cm3)的變化

4 結語

二程放射治療計劃在腫瘤的放射治療當中有著重要的實踐意義，尤其是在病情復雜，如腫瘤較大或者解剖位置不佳在對于正常組織的保護方面有難度時，二程放射治療計劃在減少照射靶區的體積和減少正常組織接受劑量等明顯優于單程放射治療計劃。