颈段和胸上段食管癌常规照射、三维适形
放疗与调强放疗的剂量学研究
童 涛,杜 伟,罗海峰,徐云华,蔡志强,刘 珍,雷 勇,罗 斐,杨继元3
(荆州市第一人民医院,湖北荆州434000)
摘要:目的 用三维治疗计划系统分析颈段和胸上段食管癌常规放疗、三维适形放疗、调强放疗中肿瘤和周围正常组织器官的剂量分布情况,为临床治疗计划的选择提供参考。
方法 选择67例颈段和胸上段食管癌患者进行CT定位,分别模拟常规放疗计划、三维适形治疗计划和调强治疗计划,利用等剂量曲线以及剂量体积直方图对计划进行评价。
结果 常规放疗计划、三维适形治疗计划、调强放疗治疗计划95%剂量线内大体肿瘤体积分别为
82.0%,93.1%,99.7%,临床靶体积分别为82.3%、89.9%、96.2%,计划靶区分别为81.1%、84.0%、96.0%,脊髓
最高受量分别为47.0、40.4、42.1Gy,双肺V20分别为35.4%、31.7%、33.5%。
结论 调强放疗技术能给予肿瘤靶区均匀的剂量分布,使正常组织得到保护。
关键词:食管肿瘤/放射疗法;三维适形放射治疗法;调强放射疗法;剂量学
中图分类号:R735.1 文献标志码:B 文章编号:10022266X(2010)0120047202
食管癌是我国最常见的恶性肿瘤之一,颈段、胸上段食管癌约占食管癌发病率15%左右。
这类患者病灶区域常跨越胸廊入口,由于靶区深度变化显著,导致放疗中靶区分布不均匀,这可能是造成患者治疗后局部复发的重要原因,三维适形放疗(3D2CRT)和调强放疗(I M RT)是近年来开展的新技术,笔者旨在用三维治疗计划系统分析传统放疗(CR)、3D2CRT以及I M RT中肿瘤和正常组织器官的剂量分布。
1 资料与方法
1.1 临床资料 搜集2000年10月～2007年4月在我院接受首程放疗的颈段、胸上段食管癌患者67例,均经病理证实为鳞癌,其中男48例、女19例,年龄37～74岁、平均58.4岁,食管钡餐显示病灶长度3.2～10.5c m,平均6.3cm,其中纵隔淋巴结转移3例,颈淋巴结转移2例,患者一般情况好,KPS评分>70分,无食管多发病灶,未见全身转移灶。
1.2 方法
1.2.1 定位方法 机器条件:选用医科达或瓦里安加速器6MV参数,瓦里安公司Ecli p se三维放疗计划系统,天津万木公司模拟机及GE螺旋CT定位。
患者仰卧位,双手上举抱头,体膜固定,钡餐透视下,确定病变中心和最佳入射角度。
常规放疗均采用两前斜野等中心照射,野宽4～5c m。
三维适形及调强计划体位及固定方式同常规放疗,平静呼吸,5 mm层间距CT扫描,扫描范围上起下颌骨下缘,下
3通讯作者至肝脏水平,包括食管及双肺,图像经局域网1∶1传输到放疗计划系统(varian,Ecli p se)。
1.2.2 靶区及危及器官的勾画 常规放疗及钡餐X线下视窗病灶为中心,上下边界各外扩3c m,野宽4～5c m,标记射野中心、大小、角度,在计划系统中模拟并计算等剂量曲线,剂量体积直方图。
三维适形及调强放疗,由主治医师以上根据食管癌钡餐等X线片结合CT图像,勾画大体肿瘤体积(GT V)以及临近危及器官(OAR),包括骨髓、双肺和心脏。
GT V前后左右均外扩0.5c m(不超出脊柱骨前缘),下端各外扩2c m为临床靶体积(CT V),CT V前后左右均外扩1c m,下上端各外扩1.5c m为计划靶区(PT V)。
1.2.3 治疗计划 由物理师为每例患者设计3套治疗计划,计划1:CR(两前斜野带30°楔形板);计划2:3D2CRT,均采用5野共面照射(VAR I A N23EX 自带40对多叶光栅);计划3:I M RT,共用5～7个共面野,多野光栅动态调强,以满足脊髓D
max
小于45 Gy为首要条件,PT VD m in>65Gy,D max<72Gy为次要条件。
利用VAR I A N自带Ecli p se对3套GT V、CT V、PT V及OAR进行评估、比较。
1.3 统计学方法 采用SPSS11.5软件包进行统计分析,治疗计划各指标的对比采用单样本Kol m ogor2 o w2S m irnov法进行正态分布检验,继而行t检验。
P ≤0.05为有统计学差异。
2 结果
以95%等剂量线所包括的照射体积来评价,3
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山东医药2010年第50卷第1期
种不同放疗计划对靶区GT V、CT V及PT V剂量分布影响的比较见表1。
三种不同放疗计划对脊髓双侧肺脏受照剂量的比较:三种方法对双肺剂量分布的影响无差别,对脊髓的影响见表1。
表1 3种不同放疗计划的靶区及OAR剂量分布比较(%)
指标
靶区
CR 3D2CRT I M RT
OAR
CR3D2CRT I M RT
P值
GT V
平均值85.790.396.647.044.442.1
最大值95.110010066.549.8348.93△ 最小值67.486.8394.13△33.632.036.4
CT V
平均值82.389.996.235.431.733.5
最大值10010010038.336.6338.73△ 最小值56.586.5393.53△20.223.619.6
PT V(%)
平均值81.187.496.027.824.224.7
最大值97.810010030.125.4325.93△ 最小值47.386.4393.53△8.302.2
注:与CR比较,3P<0.05;与3D2CRT比较,△P<0.05
3 讨论
颈段、胸上段食管癌,由于病变位置特殊,导致放疗中颈部病变和胸部病变剂量差异极大,颈部病变为热点区域,而胸部病变为相对冷点区域,这可能是造成患者治疗后局部复发的一个重要原因,CR计划采用楔形板可一定程度上减少剂量的不均匀性,但楔形板在头侧方向上为一均匀厚薄度变化过程不足以校正体表轮廊的不规则变化,这一点在体态偏瘦的患者中尤为明显。
本研究治疗计划系统的结果显示,CR计划中靶区GT V、PT V、CT V剂量分布最差,最低剂量均位于胸部病变最下端,最小绝对值GT V、CT V、PT V分别为32.6、29.7、24.1Gy,该剂量对于控制肿瘤显然不足,主要原因是因为经CT定位后勾画靶区较大,常规设野宽度不足以完全包括病灶,该结果与肖泽芬等[1]、王澜等[2]结论一致。
对脊髓受量,二前斜野虽在BE V方向上避开脊髓,在计划系统结果仍有部分病例脊髓最大量超过50.0Gy,可能由于病变在BEV上距脊髓太近,散射线所致。
3D2CRT是一种较新的技术,可在三维方向精确布野,避开OAR等优势,刘慧等[3]采用了3D2CRT在颈段和胸上段食管中取得了较好的物理剂量分布,我们在实践中发现了3D2CRT虽然能控制脊髓最高剂量,一定程度上降低肺受量,但在靶区剂量分布上仍不能满意,加用2～3个30°楔形板后,剂量分布有一定程度改善,但颈部病变和胸部病变剂量仍不均匀。
原因可能与CR计划相同,主要由于靶区深度变化明显造成;另外肺组织和骨校正为次要因素,由于3D2 CRT计划中物理师设计计划时有意避开脊髓,控制脊髓受量,脊髓最大剂量优于常规放疗。
另外多叶光栅的应用,减少了不必要照射的正常组织体积,所以肺受量亦小于CR。
I M RT是近年用于临床的一种新技术,通过采用调整射野内剂量强度的方法,使照射靶区表面及靶区内的剂量得到均匀分布,尤其适用于凹形靶区,同时可很好控制OAR受量。
对于颈段、胸上段食管癌病变虽然靶区不为凹形,但靶区剂量计算深度变化明显,且无一定规律,周围组织器官密度差异较大,3D2CRT技术及楔形板技术不能完全改善这一问题,造成剂量分布不均匀,I M RT技术则可明显提高靶区内剂量的均匀性。
调强治疗中为了提高食管下段靶区剂量,在一定程度上增加了双上肺的照射剂量,但由于累及肺组织较小,双肺V20仍在可接受范围内。
全部病例脊髓最高受量均小于45Gy。
缺点是治疗费用较昂贵。
综上所述,CR技术不能保证靶区在有效受照范围内,也不能保证脊髓处于安全范围内;3D2CRT虽在控制脊髓剂量及肺受量方面有一定优势,但不能有效改善深度不均匀造成的靶区剂量不均匀,尤其是病变下端容易产生低剂量区;I M RT对颈段、胸上段食管癌是一种合理、可靠的治疗技术,可最大程度提高靶区剂量的均匀性,而降低OAR受量。
能否提高远期生存率有待进一步临床资料验证。
参考文献:
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(收稿日期:2009211201)
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