三維適形和調強放射治療在食管癌術后患者輔助治療中的應用效果

余育賢，張龍泉，朱明陽，李曉林（通信作者）

福建醫科大學附屬漳州市醫院 （福建漳州 363000）

食管癌是一類原發于食管的消化系統惡性腫瘤。臨床針對已明顯侵犯至固有肌層的食管癌常采取根治手術治療，以清除腫瘤，但單純行根治手術治療的效果有待進一步加強。有研究顯示，術后未接受輔助治療是影響患者總生存時間的獨立危險因素，且Ⅱb ～Ⅲ期患者術后配合預防性照射的預后較好[1]。因此，食管癌術后配合放射治療作為輔助治療手段，對于降低腫瘤局部復發率、提高患者生存率均有積極意義。放射治療屬于放射性療法，應用于食管癌患者術后輔助治療時，雖可借助射線破壞癌細胞的DNA 結構，達到阻止癌細胞繼續生長的目的，但其具有較強的不良作用，故應科學有效地控制放射劑量，以減輕對周圍器官的損傷[2]。三維適形放射治療（3-dimensional conformal radiation therapy，3D-CRT）靶區內劑量的均勻性一般，無法對不同靶區的劑量進行調制，忽視了照射野附近正常器官受影響的可能性；相較于3D-CRT，調強放射治療（intensity modulated radiotherapy，IMRT）對照射野放射劑量的控制較為精確，針對性治療作用較顯著，可通過調整放射劑量來控制放射治療對周圍危及器官的不利影響[3]。基于此，本研究旨在探討3D-CRT 和IMRT 在食管癌術后患者輔助治療中的應用效果，現報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

回顧性分析2020 年3 月至2022 年2 月于福建醫科大學附屬漳州市醫院行手術治療的70 例食管癌患者的臨床資料，按照放射治療方式分組，35 例患者術后采用3D-CRT 治療（3D-CRT 組），另外35 例患者術后采用IMRT 治療（IMRT 組）。3D-CRT組男21 例，女14 例；年齡56～72 歲，平均（64.49±4.08）歲；臨床分期：Ⅰ期19 例，Ⅱ期16 例；癌癥類型：鱗癌33 例，腺癌2 例。IMRT 組男20 例，女15 例；年齡53～75 歲，平均（64.73±4.13）歲；臨床分期：Ⅰ期18 例，Ⅱ期17 例；癌癥類型：鱗癌34 例，腺癌1 例。兩組一般資料比較，差異無統計學意義（P＆gt;0.05），具有可比性。本研究經醫院醫學倫理委員會審核批準。

納入標準：符合2020 年中國臨床腫瘤學會《食管癌診療指南》[4]中食管鱗癌及腺癌的相關診斷標準；具備手術治療指征，癌變區淋巴結轉移數量＆lt;6 個，周圍器官組織功能正常。排除標準：癌變組織發生肝轉移、骨轉移等遠處轉移；存在食管穿孔、大出血、足量放射治療后復發史；卡氏功能狀態評分＆lt;60 分；存在惡液質等放射治療禁忌證。

1.2 方法

1.2.1 CT 模擬定位及治療靶區勾畫

患者取仰臥位，用熱塑成型體膜或頭頸肩大面罩固定；待患者呼吸頻率趨于平穩后，使用64 層螺旋CT 模擬定位機（PHILIPS，型號Brilliance CT BigBore）行連續增強掃描，設定層厚為5 mm；掃描完成后，將掃描圖像上傳至治療計劃系統，結合斷層掃描圖像及術前影像勾畫臨床靶區（clinical target volume，CTV），確保食管吻合口及淋巴結引流區均包含在CTV 內；CTV 前后左右各外放0.6～0.8 cm，頭腳方向外放0.8～1.0 cm，形成計劃靶區（planing target volume，PTV）。

1.2.2 放射治療計劃設計

將3D-CRT 照射野設定為前后野與兩斜野，結合CTV 圖像合理調整入射角度與射野劑量；IMRT 照射野設計盡量避開心臟、肺、脊髓、氣管等危及器官，設定100%等劑量曲線，應包括95% PTV 體積；將PTV 接受110%處方劑量的總體積控制在10%以下，接受＆lt;93%處方劑量的總體積控制在3%以下，除PTV 外，其余照射區域處方劑量均≤110%；針對食管周圍危及器官，心臟V30限量40%，肺部V20限量30%，V30限量20%，脊髓最大處方劑量≤45 Gy。

1.2.3 治療方案

3D-CRT 治療：首先勾畫靶區、設置照射劑量，然后使用6 MV X 線行3D-CRT，1.8～2.0 Gy/次，1 次/d，每周進行5 次，總照射劑量50～66 Gy，持續治療35～46 d。

IMRT 治療：首先勾畫靶區GTV 和CTV，在靶區GTV 和CTV 的基礎上，前后左右外放0.5 cm，頭腳外放0.8 cm，形成計劃靶區GTV 和CTV，設置照射劑量，給予5～7 野照射；明確照射劑量及范圍后，應用6 MV X 線進行IMRT，1.8～2.0 Gy/次，1 次/d，每周進行5 次，總照射劑量約為60 Gy，PTV 總照射劑量約為50～66 Gy，持續治療35～46 d。

1.3 評價指標

（1）參考劑量體積直方圖（dose volume histogram，DVH）參數，比較兩組的靶區劑量學參數，包括PTV 百分比（V100%）、靶區適形性指數（conformity index，CI）、 劑 量 均 勻 性 指 數（homogeneity index，HI）。（2）比較兩組的心臟、肺、脊髓及氣管等危及器官參數，包括心臟平均劑量Dmean，肺平均劑量Dmean，脊髓、氣管的平均劑量Dmean及最大劑量Dmax。（3）比較兩組的不良反應發生情況，包括心臟損傷、放射性肺炎、胃腸道反應。（4）比較兩組1 年內無進展生存率（progression-free survival，PFS），瘤體最大徑×最大垂直徑與治療首日相比增大≥25%或出現新發病灶視為進展，1 年內未出現此情況視為無進展生存。

1.4 統計學處理

采用SPSS 22.0 統計軟件進行數據分析，計量資料以±s表示，采用t檢驗，計數資料以率表示，理論頻數＆lt;5 采用連續性校正χ2檢驗，理論頻數≥5 采用χ2檢驗，P＆lt;0.05 為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組靶區劑量學參數比較

3D-CRT 組的V100%低于IMRT 組，CI、HI 高于IMRT 組，差異均有統計學意義（P＆lt;0.05），見表1。

表1 兩組靶區劑量學參數比較（±s）

表1 兩組靶區劑量學參數比較（±s）

注：3D-CRT 為三維適形放射治療，IMRT 為調強放射治療，V100%為計劃靶區百分比，CI 為靶區適形性指數，HI 為劑量均勻性指數

組別 例數 V100%（%） CI HI 3D-CRT 組 35 90.56±2.35 1.23±0.15 0.14±0.03 IMRT 組 35 95.13±2.94 1.05±0.13 0.09±0.02 t 9.005 6.725 10.284 P 0.000 0.000 0.000

2.2 兩組危及器官參數比較

3D-CRT 組的心臟Dmean、肺Dmean均高于IMRT 組，差異有統計學意義（P＆lt;0.05）；兩組脊髓、氣管的受照射劑量比較，差異無統計學意義（P＆gt;0.05），見表2。

表2 兩組危及器官參數比較（Gy，±s）

表2 兩組危及器官參數比較（Gy，±s）

注：3D-CRT 為三維適形放射治療，IMRT 為調強放射治療

組別 例數 心臟Dmean 肺Dmean 3D-CRT 組 35 23.69±3.83 12.45±3.11 IMRT 組 35 18.60±3.75 9.73±2.58 t 7.042 4.992 P 0.000 0.000組別 例數 脊髓Dmean Dmax 3D-CRT 組 35 23.15±4.85 41.06±4.36 IMRT 組 35 22.94±4.30 42.26±4.81 t 0.240 1.371 P 0.811 0.173組別 例數 氣管Dmean Dmax 3D-CRT 組 35 52.79±7.67 59.15±5.47 IMRT 組 35 53.02±8.15 59.09±6.11 t 0.015 0.054 P 0.879 0.957

2.3 兩組不良反應發生率比較

3D-CRT組的不良反應總發生率高于IMRT組，差異有統計學意義（P＆lt;0.05），見表3。

表3 兩組不良反應發生率比較[例（%）]

2.4 兩組1年內PFS 比較

3D-CRT 組1 年 內PFS 為82.86%（29/35），IMRT 組為91.43%（32/35），差異無統計學意義（χ2=1.148，P=0.284）。

3 討論

食管癌是一種預后不夠理想的消化系統惡性腫瘤，目前以根治性切除術為主要治療方法，旨在延長患者術后生存時間，防止癌細胞擴散、轉移。為進一步增強療效，臨床常在食管癌患者術后配合輔助治療，以降低腫瘤復發的可能性[5]。放射治療作為食管癌術后重要的輔助治療方式，可利用放射線照射殺滅目標范圍內的腫瘤細胞；但在此過程中，癌變區域附近的正常組織不可避免地會被納入放射治療范圍，而高能X 線可能導致周圍器官組織的功能受到不利影響，甚至可能產生不良反應[6]。因此，為減少放射性損傷的影響，食管癌患者術后配合放射治療時應當確定科學的照射范圍，以免損傷靶區附近的正常組織。

食管的解剖結構較為特殊，與心臟、肺、脊髓等重要器官相鄰。3D-CRT 對靶區范圍內和靶區附近采取的照射劑量相同，可能導致部分無腫瘤細胞分布區域的組織受到照射，同時影響對目標靶區內腫瘤細胞的殺滅效果。本研究結果顯示，3D-CRT組V100%低于IMRT 組，CI、HI 高于IMRT 組，差異均有統計學意義（P＆lt;0.05），說明IMRT 的靶區劑量適形度及放射劑量均勻性均優于3D-CRT。其原因在于，IMRT 能更好地區分正常組織與計劃靶區，精確調整放射劑量，利用致死劑量的射線殺滅腫瘤細胞，并可減少對周圍正常組織的損害[7-9]。這一優勢為臨床基于腫瘤區位置及食管與周圍正常器官的解剖結構來調節放射劑量奠定了良好的基礎。

合理利用IMRT 來調節不同區域照射野的放射劑量，能夠針對較復雜的食管癌術后靶區進行治療，不易受到正常組織限值的影響，可最大限度控制放射劑量對周圍危及器官的影響。本研究結果顯示，3D-CRT 組的心臟Dmean、肺Dmean均高于IMRT 組，差異有統計學意義（P＆lt;0.05）；兩組脊髓、氣管的受照射劑量比較，差異無統計學意義（P＆gt;0.05）；可見IMRT 可有效降低心臟、肺的受照射劑量，且在控制脊髓、氣管等器官放射劑量方面的作用與3D-CRT 相當。本研究結果與張磊等[10]的研究結果相近，進一步說明兩種放射治療模式雖均能運用三維立體成像技術重建食管癌術后病變區域組織結構，但3D-CRT 未能根據腫瘤分布情況對不同區域的放射劑量進行調節，可導致放射治療照射劑量的分布特征未與食管癌術后靶區形態保持高度一致性；相較于3D-CRT，IMRT 可圍繞腫瘤所在位置精準、科學地劃分照射野，從而滿足對應區域腫瘤致死劑量的要求，并可對各照射野內的輸出劑量進行合理控制，考量食管癌術后靶區形狀復雜這一特征，減弱瘤體周圍危及器官的受照射劑量[11-12]，進而可降低放射性損傷引發骨髓抑制的可能性，有利于維持正常組織微循環的穩定性，防止周圍心肺系統、細胞代謝機制受累而出現異常癥狀，有利于控制危及器官受累。

此外，本研究結果顯示，3D-CRT 組的不良反應總發生率高于IMRT 組，差異有統計學意義（P＆lt;0.05），表明IMRT 的不良反應控制效果優于3D-CRT。這可能與IMRT 的靶區覆蓋率高且降低了心臟、肺的受照射劑量有關[13-15]。以PFS 為療效評估指標發現，兩種治療方式均能夠起到長效控制腫瘤組織生長、延長食管癌術后患者生存期的作用，這可能與放射治療計劃良好的靶區覆蓋率有關。

綜上所述，相較于3D-CRT，IMRT 在食管癌患者術后輔助治療中的安全性更高，可進一步提高靶區覆蓋率及適形性，合理控制不均勻放射劑量，減少對心臟、肺部等危及器官的放射劑量。