双眶Grave’s眼病三种放射治疗技术比较

赵卫东，宁 健，赵水喜，孙化冬，穆晓峰

双眶Grave’s眼病三种放射治疗技术比较

赵卫东1，宁 健1，赵水喜2，孙化冬1，穆晓峰1

目的探讨三维适形(含电子线照射野)的照射技术治疗双眶Grave’s眼病的实施方法及其剂量学优势。方法10例确诊为双侧Grave’s眼病的患者，均用三维适形(含电子线照射野)照射技术、传统的对穿野照射技术以及近年来主流的调强照射技术等三种技术完成治疗计划，比较计划靶区(planning target volume，PTV)和危及器官(organ at risk，OAR)的剂量分布图、剂量体积直方图和剂量学参数。结果对于PTV的参数D98%、V95%、Dmean、CI和HI，双侧晶体的参数Dmin、Dmean和Dmax，双侧泪腺的参数Dmin和Dmean，三维适形和调强技术二者与对穿野技术相比差异均具有统计学意义(P<0.05)，但三维适形与调强技术相比差异无统计学意义。对于PTV的参数D2%和双侧泪腺的参数Dmax，则三种技术之间比较差异均无统计学意义。结论三维适形(含电子线照射野)和调强技术与传统的对穿野技术相比都有着同样的剂量学优势，在患者不愿意接受调强技术昂贵的价格或者没有调强设备的时候，可以用三维适形技术代替。

Grave’s眼病；调强放射治疗；放射治疗计划，计算机辅助

Grave’s眼病被认为是一种自身免疫性疾病，与Grave’s甲状腺肿相关[1]，目前主要的治疗手段有放射治疗、外科减压术及类固醇治疗[2,3]。传统的对穿野照射技术已经延用了很多年，优点是技术简便易行，但照射野要遮挡眼球前极或者向下倾斜5°以减少晶体的受照剂量，但这会使眼球前部眼肌附着点处靶区欠剂量[4]。现在有很多更先进的照射技术包括三维适形、调强以及立体定向放射治疗等用于治疗Grave’s眼病，可以使靶区获得更高的照射剂量覆盖率。笔者采用的方法是三维适形加电子线照射野技术，并将此方法同对穿野照射技术和调强照射技术在剂量学上进行比较。

1 对象与方法

1.1 对象 2013-01至2013-06共10例已经确诊为双侧Grave’s眼病并采用放射治疗的患者。10例均采用热塑头膜固定，用CT模拟定位机做定位扫描，扫描层厚为3 mm，扫描范围为头顶至颅底，图像传至治疗计划系统(Pinnacle3，9.2)。扫描时叮嘱患者目视正前方，不要随意转动眼球。

1.2 靶区和危及器官勾画 由同一位医师严格按照相同的原则勾画靶区和危及器官，大体靶区(gross target volume，GTV) 为影像学上可见的靶区，临床靶区(clinical target volume，CTV)勾画范围包括双眼的球后以及两侧晶体旁眼球前部眼肌附着点。本研究GTV和CTV范围相同，勾画晶体和泪腺做为危及器官(organs at risk,OAR)，CTV外放2 mm生成计划靶区(planning target volume，PTV)，本研究10例患者的PTV平均体积为56.1 cm3(48.3～61.2 cm3)。

1.3 照射技术 (1)对穿野技术：采用半野照射，照射野等中心选在晶体中心层面左右眼眶外侧眶骨尖连线的中点；(2)调强照射方法：采用7个野，射野方向分别为0°、40°、80°、115°、255°、280°和320°，计算网格精度设为2 mm，最小子野面积设为2 cm2，优化方式为DMPO，迭代次数设为30；(3)三维适形加电子线照射野技术：包括3个X线野和2个电子线野，3个X线野分别是0°床角(加速器治疗床)的左右对穿野(机架角分别为90°和270°)和90°床角、机架角为270°的头顶野。电子线2个野的机架和床角均为0°，垂直照射眼球，中间加铅柱用于遮挡晶体和角膜，用于补充对穿野技术因为躲避晶体和泪腺而造成的PTV双侧眼球前部眼肌附着点处的照射剂量缺失。

1.4 处方剂量 所有患者的处方剂量均为20 Gy/10次，14 d完成治疗。处方剂量给在PTV的95%平均剂量上。

1.5 剂量学参数及评价分析 比较PTV和OARs(晶体和泪腺)的剂量体积直方图(dose volume histograms，DVH)以及剂量分布图。PTV剂量学参数选择适形指数(conformity index，CI)、均匀指数(homogeneity index，HI)、D98%、Dmean、D2%和V95%。CI最早是由ICRU62号报告提出来的，最近经Paddick修改[5，6]，用来评价治疗计划里处方剂量包绕PTV的松紧程度，公式为CI=VPTV×VTV/TV2PV(VPTV：PTV的体积； VTV： 处方剂量线包绕的体积；TVPV：处方剂量线里PTV的体积)，HI=D5%/D95%(D5%和D95%分别是5%和95%的PTV体积受到的照射剂量)。D98%和D2%是根据ICRU83号报告，分别代表最小和最大剂量[7]。V95%是受到95%处方剂量照射的PTV体积。OARs的剂量学参数选择Dmin、Dmean和Dmax，分别代表最小、平均和最大剂量。

1.6 统计学处理 应用SPSS 20.0软件，将上述三种技术的CI、HI等所有剂量学参数进行比较分析，组间数据的中位数采用秩和检验，P<0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 剂量分布和剂量体积直方图 图1为1例典型病例的PTV中心CT层面的剂量分布图，等剂量区显示分别为2000、1800、1600、1400、1200 cGy。A图为对穿野技术，可以清楚地看出晶体和泪腺受照剂量很低，但PTV两侧眼球前部眼肌附着点处靶区明显没有在处方剂量区内，另外处方剂量区内除了要照射的PTV外，正常组织范围很大。B图为调强技术，可以看出晶体和泪腺受照剂量较低，PTV的处方剂量覆盖率高，正常组织受照少。C图为三维适形技术，晶体和泪腺受照剂量也较低，PTV的处方剂量覆盖率较高，正常组织受照较少。图2为同一例患者三种照射技术的PTV和OARs的剂量体积直方图，从图上可以看出PTV、晶体和泪腺的受照剂量和体积的关系。

图1 典型病例PTV中心CT层面的剂量分布图

A.对穿野技术；B.调强技术；C.三维适形技术；黄色箭头为照射野分向，C图中上方的两个垂直箭头分别代表两个电子线照射野，斜向的箭头代表90°床角、270°机架角的头顶野

图2 典型病例PTV和OARs的剂量体积直方图

2.2 剂量学参数比较 表1为三种照射技术的PTV和OARs的剂量学参数比较汇总。

2.2.1 PTV参数 对于D98%、V95%、CI和HI，三维适形和调强技术较对穿野技术有很大的优势，与之相比差异有统计学意义(P<0.05)，但三维适形和调强技术之间比较差异均无统计学意义。对于D2%，三种方法之间比较差异均无统计学意义。

2.2.2 OAR参数 双侧泪腺参数中，对于Dmin和Dmean，三维适形和调强技术与对穿野技术相比差异有统计学意义(P<0.05)，但三维适形和调强技术之间比较差异无统计学意义，对于Dmax则三种技术之间比较差异均无统计学意义。双侧晶体参数中，对于Dmin、Dmean和Dmax，三维适形和调强技术与对穿野技术相比，差异均有统计学意义(P<0.05)，三维适形和调强技术之间比较差异无统计学意义。

3 讨 论

Grave’s眼病被认为是一种自身免疫性疾病,发病机制尚不太明确,一般认为,眼部可能与甲状腺存在共同的抗原决定簇。当自身反应性胸腺依赖细胞 (T细胞 )被这些抗原识别激活后 ,T细胞、巨噬细胞浸润 ,分泌多种细胞因子 ,这些细胞因子作用于球后组织和眼外肌肌膜中成纤维细胞 ,使其增殖、分泌大量的糖胺多糖 ,导致球后脂肪细胞增多 ,球后组织、眼外肌肿胀[1]。目前主要治疗方法有类固醇治疗、外科减压矫正术及放射治疗。放射治疗被确认为是治疗Grave’s眼病的一种有效手段,但照射剂量存在争议，目前主要有三种方案，(1)20 Gy/10次，14 d；(2)10 Gy/10次,14 d；(3)20 Gy/20次，140 d。本研究采用的是目前被普遍采用的第一种方案[8]。

表1 三种照射技术的PTV和OARs剂量学参数比较汇总(结果为10例患者结果的中位数)

注：与对穿野技术比较，①P<0.05

传统的左右对穿野照射技术用于治疗Grave’s眼病已经几十年了，多采用遮挡上半野或照射野向下倾斜5°以减少晶体的受照剂量，它的优点是实施简便易行，治疗成本低，晶体和泪腺受照剂量低，眼球的转动对晶体的受照剂量影响小；缺点是两侧晶体旁眼球前部眼肌附着点处的PTV受照剂量严重不足。本研究的对穿野技术是采用半野照射方法，将PTV中心层面两侧眼眶外侧颅骨顶端连线的中点定为照射等中心，照射野上半部分铅门关闭，只用照射野下半部分照射PTV，这样可以减少由于射线发散而造成的晶体受照剂量增加。

近10年来，调强技术成为放射治疗的主流技术[9]。调强技术用于治疗Grave’s眼病与对穿野技术相比具有较明显的优势，PTV的处方剂量覆盖率要远远高于对穿野技术，可以达到PTV体积的95%左右，而对穿野的处方剂量覆盖率只有60%左右，PTV参数V95的数据说明了这个问题，虽然晶体和泪腺受照剂量较对穿野技术略高，但都在它们各自的耐受剂量范围内。PTV的剂量学参数根据ICRU83号报告[7]选择了D98%和D2%，分别代表最小剂量和最大剂量，这样可以避免由于非常小的PTV体积受到了过大或过小剂量对于PTV评价的影响。调强技术的缺点是技术复杂，计划时间和治疗时间长，机器的出束单位多，治疗成本高。

由于Grave’s眼病是良性病，所以很多患者并不愿意选择昂贵的调强照射技术。在此背景下，笔者采用了三维适形加电子线照射野的技术治疗Grave’s眼病，使用传统的电子线照射野(中间要用铅柱遮挡晶体)给在对穿野技术中漏照的两侧眼球前部眼肌附着点处靶区的PTV补充剂量。本研究说明，此技术和调强技术与对穿野技术相比有着同样的剂量学优势，在大大减少了治疗成本的前提下，给患者提供了一个新的选择。对于本研究中的PTV和OARs的所有剂量学参数，三维适形加电子线照射野技术与调强技术相比差异均无统计学意义,甚至三维适形技术的PTV曲线还要优于调强技术的PTV曲线，曲线肩部更高，更加陡峭，Dmax更小，这说明在患者不愿意接受调强技术昂贵的价格或者基层医院未配备调强设备的时候，完全可以用此方法代替。但调强技术和三维适形技术实施治疗时都必须叮嘱患者目视正前方，不要随意转动和斜视，这样可以减小由于眼球的转动而引起的晶体受照剂量评估偏差。本研究结果还表明，在放射治疗技术快速发展的今天，有时对一些已经渐渐淡出临床视野的所谓老旧技术善加利用来解决问题也会收到非常好的效果。

[1] Burch H B，Wartofsky L.Grave’s ophthalmopathy： current concepts regarding pathogenesis and management[J]. Endocr Rev，1993，14：747-793.

[2] Hallin E S， Feldon S E. Grave’s ophthalmopathy： effect of transantral orbital decompression on optic neuropathy[J]. J Ophthalmol，1988，72：683-687.

[3] Ohtsuka K，Sato A， Kawaguchi S，etal. Effect of pulse steroid therapy with and without orbital radiotherapy on grave’s ophthalmopathy[J]. Am J Ophthalmol ，2003，135(3)：285-290.

[4] 赵水喜，宁 健. Grave’s眼病的放射治疗[J].武警医学，2005，16(1)：60-62.

[5] ICRU.Prescribing, recording and reporting photon beam therapy (supplement to ICRU report 50)[J]. J O phthalmol, 1999:57-60.

[6] Paddick I.A simple scoring ratio to index the conformity of plans[J]. J Neurosurg, 2000，93：219-222.

[7] ICRU.Prescribing, recording and reporting photon beam therapy (supplement to ICRU report 83).2010:62-67.

[8] Kahaly G J， Rosler H， Pitz S，etal. Low- versus high-dose radiotherapy for grave’s ophthalmopathy： a randomized， single blind trial[J]. J Clin Endocrinol Metab， 2000，85(1)：102-108.

[9] Goyal S， Cohler A，Camporeale J，etal. Intensity-modulated radiation therapy for orbital lymphoma[J]. Radiat Med，2008，26(10)：573-581.

(2014-02-25收稿 2014-04-20修回)

(责任编辑 梁秋野)

ComparisonofthreeradiotherapytechniquesforbilateralGrave’sophthalmopathy

ZHAO Weidong1，NING Jian1，ZHAO Shuixi2，SUN Huadong1，and MU Xiaofeng1.1.Center of Radiotherapy，2.First Department of Oncology，General Hospital of Chinese People’s Armed Police Forces，Beijing 100039，China

ObjectiveTo study the implementation and dosimetric advantages of three-dimensional conformal irradiation (3DCRT) including electron beam irradiation field in the treatment of bilateral Grave’s ophthalmopathy.MethodsAll the ten patients diagnosed as having bilateral Grave’s ophthalmopathy were scheduled for such three techniques including three-dimensional conformal irradiation, the conventional opposing field irradiation (OF) and the mainstream intensity modulated irradiation (IMRT) in recent years. Dose distribution diagrams, dose volume histograms and dosimetric parameters of the planning target volume (PTV) and organs at risk (OARs) were compared.ResultsFor D98%,V95%,Dmean, CI and HI in PTV parameters, Dmin, Dmean and Dmax in bilateral lens parameters, Dmin,Dmean in bilateral lacrimal glands parameters , 3DCRT and IMRT compared with OF were statistically significantly different (P<0.05), while no significant difference was found between 3DCRT and IMRT technique，for D2% in PTV parameters and Dmax in bilateral lacrimal glands parameters, the comparison between such three technologies were not statistically significantly different (P>0.05).Conclusions3DCRT (including electron beam irradiation field) and IMRT technology have as many dosimetric advantages as OF technology. This technology can replace IMRT technology if patients are unwilling to accept IMRT due to its price or no IMRT equipment can be acquired.

Grave’s ophthalmopathy；intensity modulated radiotherapy；treatment planning，computer-assisted

医学期刊常用字词正误对照表

赵卫东，硕士，主管技师，E-mail: zwd721114@hotmail.com

100039北京，武警总医院：1.放疗中心,2.肿瘤一科

宁 健，E-mail:13501066275@163.com

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