钟南保 吕光明 陈忠华 季洪兵
肝癌为全球范围常见的恶性肿瘤,总体五年生存率大约只有5%,是癌症死亡原因的第三位[1]。近年采用立体定向体部放射治疗原发性肝癌[2,3,4],已被失去手术机会的患者所接受。其中治疗计划设计是肿瘤放射治疗必不可少的环节,治疗计划的优劣直接影响放射治疗的效果[5]。我们比较分析了γ射线立体定向放射治疗43例巨大原发性肝癌和28例原发性小肝癌患者的疗效,现报道如下。
一、临床资料 我科自2008年5月~2011年2月收治的原发性巨大肝癌患者43例(A组,男性35例,女性8例,平均年龄59.8岁)、原发性小肝癌患者28例(B组,男性23例,女性5例,平均年龄58.2岁)。A组28例经病理学检查证实,15例经CT、PET/CT或/和MRI检查作出临床诊断。AFP阳性38例。43个计划靶区体积均≥300cm3。B组3例同时有两个病灶,28例患者共31个计划靶区,体积均≤100cm3。19例经病理学检查证实,9例经CT、PET/CT或/和MRI检查作出临床诊断。AFP阳性26例。所有患者卡氏评分均≥70。因肿瘤属于中晚期、不适合手术、患者心肺肝功能较差或家属拒绝等原因而未行手术治疗。
二、治疗方法 (1)治疗前定位:患者卧于真空成形袋中抽真空塑形,按层距5mm CT扫描定位,将患者定位的影像学资料、定位N线值及体位标记数据经PACS系统传输至OUR-QGD立体定向体部治疗计划系统(TPS);(2)放射治疗计划设计:首先进行三维重建,然后勾画食道、胆囊、脊髓、肾、胃、肺等重要器官及肿瘤靶区(GTV),GTV外放5~10mm构成计划靶区(PTV)。选择类型合适的准直器在肿瘤靶区合适位置布置射野;(3)放射治疗计划评估:利用剂量体积直方图(DVH)获取射野数,包绕PTV和GTV的等剂量线,靶区最小剂量、最大剂量、平均剂量以及正常组织所受剂量等有关参数,对所设计的放射治疗计划进行评估。排除下述不合格的治疗计划:1)剂量均匀指数(homogeneity index,HI=靶区最大剂量/靶区最小剂量,HI越接近1越好)超过2;2)最大剂量点位于正常组织而非GTV范围内;3)正常组织所受剂量超过耐受剂量。
一、射野 A组需14~22个射野才能使合适的等剂量线完全覆盖PTV,明显比B组多,显然是由于A组PTV很大(均≥300cm3)的原因。A组准直器以直径为5cm类型为主,配合使用直径为3cm的准直器,没有任一计划使用直径为1cm类型的准直器;B组大多只需直径为3cm类型准直器形成一个射野就够了,有时配合使用直径为5cm或1cm准直器。两组计划在选择射野位置时,大多位于GTV内,这样能使GTV内的剂量权重增大,使最大剂量不至于超出GTV范围。
二、靶区剂量 A组PTV周边照射最小总剂量3200~3900cGy,分割处方剂量 300~350cGy,PTV 均由50%~55%等剂量线包绕,其中65%~70%等剂量线至少覆盖了80%的GTV,高于70%的等剂量线均在GTV内。PTV内分布有50%~100%等剂量线,剂量不均匀,HI值为1.60~1.72;B组PTV周边照射最小总剂量 4000~5400cGy,分割处方剂量 400~600cGy,PTV 均由70%~90%等剂量线包绕,其中80%等剂量线几乎完全覆盖GTV,高于80%等剂量线均在GTV内,靶区剂量均匀,HI值为 1.06~1.43。
三、正常组织所受剂量 所有74个立体定向放射治疗计划的正常组织没有出现最大剂量点,所受剂量均低于相应的耐受剂量。
虽然肝癌首选治疗手段为手术,但是只有少于20%的患者适合手术治疗。因此放射治疗在肝癌的治疗中发挥着重要作用。放射治疗肝癌的早期研究是对全肝照射,而肝耐受剂量与受照体积关系是:受照体积越小,耐受剂量就越高,全肝照射时,肝耐受剂量自然很低,疗效也自然很差,因此曾一度认为肝癌是放射抗拒型肿瘤,不宜放射治疗。近年来由于三维适形放射治疗、立体定向放射治疗、质子与重离子放射治疗等新技术应用于肝癌治疗,减少了肝受照体积,提高了耐受剂量,甚至有报道[6,7]耐受剂量可高达90 Gy,因此疗效大为提高。一些研究[8,9]结果表明肝癌不但不是放射抗拒而且是放射敏感的肿瘤。
TAE HYUN KIM 等[10]认为当 V30(30Gy照射剂量的体积)≤全肝体积的60%时能防止2级或更严重的放射性肝损伤,这与曾昭冲[11,12]提出肝癌放疗必须考虑留有正常肝组织不受照射的看法实质是一致的。肝癌的γ射线立体定向放射治疗能很好的满足这一要求。γ射线立体定向放射治疗采用旋转聚焦原理,使装在旋转式源体上的30个Co60放射源围绕病灶中心做锥面旋转聚焦运动,从不同方向瞬间穿射正常组织而聚焦于肿瘤,在焦点(肿瘤位置)形成一定大小的照射野。所以γ射线立体定向放射治疗能减少正常组织受量,提高肿瘤组织剂量,即提高治疗增益比,从而提高肿瘤治疗效果。
本例A组由于靶区体积大,其立体定向放射治疗计划设计遵照V30≤全肝体积的60%的原则,控制PTV周边照射最小总剂量为3200~3900cGy,分割处方剂量较小。靶区剂量均匀性也较差,HI值为1.60~1.72,PTV内分布有50%~100%等剂量线,但是65%~70%等剂量线至少覆盖了80%的GTV,高于70%的等剂量线均在GTV内,这样带来的好处就是提高了GTV内的剂量,亦即提高了增益比。为了提高GTV的剂量,在选择射野(焦点)位置时应尽量将焦点置于GTV内。另外,由于需要较多的射野,各照射野低剂量叠加后造成剂量线往上移,在选择射野位置时要充分考虑这一因素,否则不但使高剂量线不在GTV内,甚至低剂量线也不能包绕PTV。因此原发性巨大肝癌立体定向放射治疗计划设计的关键是选择合适的射野焦点位置。
B组由于靶区体积小,V30远小于全肝体积的60%,因此,PTV周边照射最小总剂量为4000~5400cGy,同时分割处方剂量较高。靶区剂量均匀,HI值为1.06~1.43,80%等剂量线几乎完全覆盖GTV,但是过于均匀有时未必好。如图a所示,在病灶中心层面位置布置1个直径为5cm类型的准直器形成的射野就能使90%等剂量线完全包绕PTV,均匀性非常好。图b同时布置1个直径为5cm和1~2个直径为3cm或者1cm准直器形成的照射野(作用类似于大野套小野),使稍低等剂量线(如70%)包绕PTV,而稍高等剂量线(如90%)包绕GTV。则图a方法设计的放射治疗计划明显比图b方法所设计的治疗计划差,理由有:(1)图b缩小了照射范围;(2)图 b能提高治疗增益比。假设同样的分割方式、同等4500cGy的剂量分别规一到图a的90%剂量线和图b的70%剂量线,则在剂量规一线临界处的正常组织损伤两者完全一样,但是图b中肿瘤组织的照射剂量远比图a高,这样自然提高了治疗增益比。因此选择合适类型的准直器是原发性小肝癌立体定向放射治疗计划设计的关键。
图1 同一肿瘤采用不同方法设计出的立体定向放射
总之,无论是原发性巨大肝癌还是小肝癌,都能设计出与之对应的合格的立体定向放射治疗计划。设计的小肝癌的立体定向放射治疗计划均匀性要好于巨大肝癌的治疗计划。原发性巨大肝癌立体定向放射治疗计划需要较多射野,选择射野位置是设计原发性巨大肝癌立体定向放射治疗计划的关键;原发性小肝癌虽然所需射野少,剂量均匀,但在计划设计时既要考虑剂量均匀性,也需考虑治疗增益比,关键是需选择合适类型的准直器。
[1]PARKIN DM,BRAY F,FERLAY J,et al.Global cancer statistics[J].2002 CA Cancer J Clin,2005,55:74-108.
[2]ZHAO JD,XU ZY,ZHU J,et al.Application of active breathing control in 3-dimensional conformal radiation therapy for hepatocellular carcinoma:The feasibility and benefit[J].Radiother Oncol,2008(87):4439-4444.
[3]TSE RV,GUHA C,DAWSON LA.Conformal radiotherapy for hepatocellular carcinoma[J].Crit Rev Oncol Hematol,2008(67):113-123.
[4]吕光明,钟南保,陈忠华,等.立体定向放射治疗原发性肝癌的疗效分析[J]. 实用肝脏病杂志,2009,12(6):435-436.
[5]钟南保,吕光明,陈忠华,等.巨大原发性肝癌立体定向放射治疗计划设计[J]. 实用肝脏病杂志,2011.14(1):40-42.
[6]BEN-JOSEF E,NORMOLLE D,ENSMINGER WD,et al.Phase II trial of high-dose conformal radiation therapy with concurrent hepatic artery floxuridine for unresectable intrahepatic malignancies[J].J Clin Oncol,2005,23:8739-8747.
[7]DAWSON LA,TEN HAKEN RK,LAWRENCE TS.Partial irradiation of the liver[J].Semin Radiat Oncol,2001,11:240-246.
[8]ZENG ZC,JIANG GL.DNA2PKcs subunits in radiosensitization by hypert-hermia on hepatocellular carcinoma Hep G2 cell line[J].World J Gastroenterol,2002,8(5):797-803.
[9]HAWKINS MA,DAWSON LA.Radiation therapy for hepatocellular carcinoma:from palliation to cure[J].Cancer,2006,106:1653-1663.
[10]KIM TH,KIM DY,PARK JW,et al.Dose volumetric parameters predicing radiation-induced hepatic toxicity in unresectable hepatocellular carcinoma patients treated with threedemensional conformal radiotherapy[J].Int J Radiation Oncology Biol Phys,2007,67(1):225-231.
[11]曾昭冲.肝癌放疗应采用何种分割剂量[J].临床肿瘤学杂志,2008,13(2):97-104.