共面IMRT和非共面IMRT在食管癌大范圍淋巴結(jié)預(yù)防性照射中的劑量學(xué)差異

鄒樂(lè)樂(lè) 車(chē)國(guó)強(qiáng) 景娟娟

我國(guó)是食管癌的高發(fā)國(guó)，放療是早期不愿手術(shù)或晚期不能手術(shù)食管癌患者最主要的治療手段[1]。食管癌放射治療失敗的主要原因是局部未控制及復(fù)發(fā)，近年來(lái)，隨著放療設(shè)備及技術(shù)的不斷進(jìn)展，食管癌放療效果不斷提升，而在保障腫瘤劑量達(dá)到根治量的同時(shí)保護(hù)心、肺、脊髓等周邊器官，成為當(dāng)前食管癌放療研究中重點(diǎn)[2]。調(diào)強(qiáng)放射(intentensity modulated radiation theray,IMRT)是在三維適形(3 dimensional conformal radiotherapy,3DCRT)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的放射技術(shù)，IMRT可通過(guò)調(diào)節(jié)入射束流形狀，調(diào)解束流強(qiáng)度，能將劑量集中于靶區(qū)，減少對(duì)周?chē)＝M織的放射損傷[3-4]。共面IMRT雖能有效降低正常組織的受照，但臨床數(shù)據(jù)表明，其一樣會(huì)造成放射性損傷，為更好地保護(hù)正常組織，有學(xué)者引入非共面IMRT，為比較共面及非共面IMRT在胸中段食管癌中的應(yīng)用效果。

1 資料與方法

1.1 研究對(duì)象

將醫(yī)院2018年12月至2021年1月間收治的92例食管癌患者納為研究對(duì)象。納入標(biāo)準(zhǔn)：患者均經(jīng)病理活檢證實(shí)為食管癌；KPS≥70分；可進(jìn)流食或半流食；早期拒絕手術(shù)者或晚期不適合手術(shù)者；均為首程放療；病變均位于胸中段。排除標(biāo)準(zhǔn)：胸部放療史者；合并其他惡性腫瘤者；發(fā)生鎖骨上淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移或遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移者；晚期合并貧血、消瘦，處于惡病質(zhì)狀態(tài)者；放療禁忌史者；不能耐受放療者。病例資料：將滿足上述納入及排除標(biāo)準(zhǔn)的92例食管癌患者均分為共面組與非共面組，每組均46例，其中共面組中男性26例，女性20例，年齡38～65歲，平均年齡(46.53±11.46)歲，食管病變長(zhǎng)度2.0～17.7 cm，平均長(zhǎng)度(7.41±2.16)cm，病理分化程度：中高分化30例，低分化16例，臨床分期：Ⅰ～Ⅱ期33例，Ⅲ～Ⅳ期13例，非共面者中男性24例，女性22例，年齡35～66歲，平均年齡(48.41±12.03)歲，食管病變長(zhǎng)度2.3～18.0 cm，平均長(zhǎng)度(8.03±2.13)cm，病理分化程度：中高分化32例，低分化14例，臨床分期：Ⅰ～Ⅱ期35例，Ⅲ～Ⅳ期11例，兩組一般資料比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.050)。

1.2 方法

1.2.1 放射治療設(shè)備 CT模擬定位系統(tǒng)包括：東軟極速能譜64排CT NeuViz Prime，新華CTSim3A移動(dòng)激光定位系統(tǒng)，美岑體位固定系統(tǒng)，XHA600E加速器，Raystation 9.0放療計(jì)劃系統(tǒng)。

1.2.2 體位固定及掃描 患者仰臥，雙手抱頭，真空袋固定。指導(dǎo)患者調(diào)節(jié)呼吸，東軟64排螺旋CT進(jìn)行強(qiáng)化CT掃描，掃描參數(shù)：140 kV、833 mA，掃描層厚及間距均為5 mm，掃描范圍：鎖骨下至肋膈角下緣，包括兩肺及食管病變。將掃描圖像傳輸至Raystation 9.0放療計(jì)劃系統(tǒng)。

1.2.3 勾畫(huà)靶區(qū)及危及器官 主管醫(yī)師在Raystation9.0放療計(jì)劃系統(tǒng)上勾畫(huà)靶區(qū)及危及器官。包括大體腫瘤體積(gross tumor volume,GTV)、臨床靶體積(clinical target volume,CTV)以及計(jì)劃靶體積(planning target volume,PTV)，危及器官(OAR)有脊髓、兩側(cè)肺及心臟。

1.2.4 IMRT放療計(jì)劃設(shè)計(jì) (1)共面調(diào)強(qiáng)放射計(jì)劃：采用6MV X線照射，射野均采用共面射野，以PTV幾何中心作為射野中心，設(shè)置5～7個(gè)固定射野，沿體中線兩側(cè)呈蝶形布野，權(quán)重平均分配，動(dòng)態(tài)優(yōu)化，使靶區(qū)達(dá)到最優(yōu)劑量分布。行共面IMRT照射的46例患者中，5野計(jì)劃者31例：射野方向?yàn)椋?°或180°、35°±10°、140°±10°、230°±10°、325°±10°)；7野計(jì)劃者共15例，射野方向?yàn)椋?°、35°±10°、140°±10°、170°±10°、200°±10°、230°±10°、325°±10°。IMRT計(jì)劃的床角及準(zhǔn)直器角度均為0°，多葉光柵運(yùn)動(dòng)為靜態(tài)調(diào)強(qiáng)。(2)非共面調(diào)強(qiáng)放射計(jì)劃：采用6MV X線照射，在共面IMRT的基礎(chǔ)上，改變其中1個(gè)或2個(gè)共面野為非共面野，治療床90°，機(jī)架角330°和(或)30°，或治療床90°，機(jī)架角330°和(或)155°～160°，準(zhǔn)直器90°，總射野及多葉光柵運(yùn)動(dòng)與共面計(jì)劃相同。

1.3 觀察指標(biāo)

比較兩組近期療效：采用1989年萬(wàn)鈞在食管鋇餐中的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)：分為完全緩解(complete response,CR)、部分緩解(partial response,PR)及無(wú)緩解(no response,NR)。

比較兩組急性放射反應(yīng)：包括急性放射食管炎、急性放射性肺炎及血液毒性，根據(jù)反應(yīng)嚴(yán)重程度，其分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表1。

表1 放射性反應(yīng)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

利用劑量體積直方圖(dose-volume histograms,DVH)評(píng)估兩種放射計(jì)劃的放射指標(biāo)：①PVT劑量參數(shù)：最大劑量(Dmax)、最小劑量(Dmin)、平均劑量(Dmean)。②適形指數(shù)(conformity index,CI)，CI取值在0～1之間，越接近于1說(shuō)明該計(jì)劃的適形度越好。③劑量不均勻性指數(shù)(heterogeneity index,HI)：HI=D5/D95。④危及器官：脊髓1cc體積接受照射的最大劑量D1cc，雙肺V5、V10、V20、V30和雙肺平均劑量(mean lung density,MLD)，心臟V30、V40、V45、V50、V55和心臟平均劑量(Dmean)。

隨訪1年，采用Kaplan-Meier法統(tǒng)計(jì)兩組局部控制率。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

2 結(jié)果

2.1 兩組近期療效比較(表2)

表2 兩組近期療效比較/例

兩組近期療效比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。

2.2 兩組急性放射反應(yīng)比較(表3)

表3 兩組急性放射反應(yīng)比較/例

兩組放射性食管炎及WBC減少分級(jí)比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，共面組患者放射性肺炎分級(jí)較非共面組嚴(yán)重，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。

2.3 兩組PTV劑量參數(shù)比較(表4)

表4 兩組PTV劑量參數(shù)比較

兩組PTV劑量參數(shù)Dmax、Dmin及Dmean水平比較，差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。

2.4 兩組CI及HI指數(shù)比較(表5)

表5 兩組CI及HI指數(shù)比較

兩組CI及HI指數(shù)比較，差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。

2.5 兩組危及器官受量比較

非共面組雙肺受照劑量V5、V10、V20、V30及MLD水平均較共面組下降，心臟受照劑量V30、V40、V45、V55及Dmean水平均較共面組上升，差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。兩組脊髓D1cc受照劑量比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，見(jiàn)表6～8。

表6 雙肺受照劑量

2.6 兩組1年局部控制率比較

全部病例隨訪從2021年01月至2022年01月，無(wú)失訪病例，隨訪率為100.00%，采用Kaplan-Meier法分析病例1年局部控制率，結(jié)果提示，共面組1年局部控制率為64.1%，非共面組為72.6%，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P<0.05)，見(jiàn)圖1。

表7 心臟受照劑量

表8 脊髓D1cc受照劑量

圖1 兩組1年局部控制率比較

3 討論

臨床中大約有70%～80%左右的食管癌患者首次確診時(shí)，疾病已發(fā)展為中晚期，錯(cuò)過(guò)手術(shù)最佳治療時(shí)機(jī)。放療是食管癌治療的主要方式[5-6]。

在保障腫瘤組織受照劑量的同時(shí)有效保護(hù)周?chē)＝M織是放射治療的難點(diǎn)與重點(diǎn)，食管癌放療易發(fā)生放射性食管炎及放射性肺炎等放射性反應(yīng)損傷，對(duì)于胸中段食管癌患者，放療后肺部放射性損傷問(wèn)題更為嚴(yán)重，正常肺組織的放射耐受劑量低，肺臟損傷是影響食管癌放療患者預(yù)后的重要原因[7-8]。

與常規(guī)放療技術(shù)相比，3DCRT技術(shù)利用三維影像法對(duì)靶區(qū)體積進(jìn)行了鑒定，進(jìn)而在保障腫瘤劑量的基礎(chǔ)上減少正常組織劑量，減少放療相關(guān)并發(fā)癥，但3DCRT技術(shù)對(duì)靶區(qū)形狀復(fù)雜或瘤體與周?chē)５拿舾薪M織相近時(shí)，其治療優(yōu)勢(shì)性減弱[9-10]。而IMRT是在3DCRT技術(shù)上發(fā)展起來(lái)的放射技術(shù)，其能對(duì)入射束流形狀及強(qiáng)度，進(jìn)而彌補(bǔ)3DCRT的不足，是21世紀(jì)放射治療的主流技術(shù)[11]。但接受共面IMRT技術(shù)治療的患者依舊會(huì)發(fā)生放射性損傷。為最大程度上提高靶區(qū)劑量，殺滅腫瘤細(xì)胞，同時(shí)減少周?chē)＝M織照射，通常會(huì)通過(guò)調(diào)節(jié)射線種類、射線能量、射野數(shù)目方向、形狀及權(quán)重等參數(shù)，以滿足不同患者腫瘤生長(zhǎng)狀況[12]。非共面射野也是優(yōu)化射野的重要手段之一。羅云蔓等[13]研究發(fā)現(xiàn)，與共面射野相比，非共面射野在胃癌靜態(tài)調(diào)強(qiáng)放射治療中更具優(yōu)勢(shì)，可提高靶區(qū)劑量分布均勻性及危及器官保護(hù)作用。

HI是評(píng)估放療計(jì)劃的重要指標(biāo)[14]。本研究發(fā)現(xiàn)，共面及非共面IMRT治療組食管癌患者HI指數(shù)水平相似，此外，其PTV劑量參數(shù)及CI水指數(shù)也無(wú)明顯差異，說(shuō)明兩種放射計(jì)劃的適形指數(shù)及劑量分布差異不大。放射性肺損傷是影響胸中段食管癌患者放療效果及預(yù)后的關(guān)鍵因素之一。放射性肺損傷的發(fā)生與否及損傷嚴(yán)重程度與肺組織受照體積及劑量密切相關(guān)[15]。本研究以V5V10V20V30及MLD最為肺受量評(píng)估指標(biāo)，結(jié)果提示，非共面組雙肺受照劑量V5、V10、V20、V30及MLD水平均較共面組下降，說(shuō)明非共面IMRT能有效降低肺部受照劑量，本文中非共面組放射性肺炎分級(jí)3、4級(jí)者也明顯少于共面組，說(shuō)明非共面IMRT能有效保護(hù)肺組織。此外，本研究發(fā)現(xiàn)，非共面IMRT增加了心臟受照劑量V30、V40、V45、V55及Dmean水平。提示非共面IMRT應(yīng)嚴(yán)格評(píng)估患者心臟情況，對(duì)于存在心肌病、瓣膜病及心內(nèi)膜疾病者慎用。

比較兩種放療計(jì)劃對(duì)胸中段食管癌患者的臨床療效發(fā)現(xiàn)，兩種放療計(jì)劃的近期療效相似，但非共面IMRT患者1年局部控制率高于共面IMRT患者。

綜上所述，非共面IMRT能更為有效地保護(hù)胸中段食管癌患者正常肺組織，減少放射性肺炎發(fā)生率，并提高患者1年局部控制率，但非共面IMRT可能增加心臟受照劑量，造成心臟損傷，對(duì)合并心肌病、瓣膜病變等患者應(yīng)慎重。