三维适形放疗与调强放疗对上段食管癌中的疗效及剂量学分析

张　伟　吴　磊　樊　林

作者单位:610041 四川省肿瘤医院肺部肿瘤放疗病区



三维适形放疗与调强放疗对上段食管癌中的疗效及剂量学分析

张伟吴磊樊林

作者单位:610041 四川省肿瘤医院肺部肿瘤放疗病区

【摘要】目的分析三维适形放疗与调强放疗对上段食管癌中的疗效与剂量学差异，为临床治疗提供参考。方法选取40例段食管癌患者为研究对象，随机分为适形组与调强组各20例，分别采用三维适形放疗与调强放疗。比较两组患者的疗效，各计划靶区计量学差异，重要器官受量及放疗相关并发症发生率。结果①适形组总有效率为80.0%，调强组为85.0%，两组患者总有效率无显著性差异(P>0.05)；适形组放射性肺炎和骨髓抑制发生率均显著高于调强组(P<0.05)。②GVT下三维适形放疗和调强放疗 Dmean、Dmax无显著性差异，但调强放疗D95、D99高于三维适形放疗，而V105 和 HI均低于三维适形放疗；PTV1下 两种放疗的Dmean、Dmax、D95、D99无显著性差异，但调强放疗V105 和 HI低于三维适形放疗，而CI高于三维适形放疗(P<0.05)。③但调强组脊髓 Dmax,肺V10、V20、V30均显著低于适形组(P<0.05)。结论三维适形放疗与调强放疗对上段食管癌的有效率相近，但后者具有更好的剂量适形性，可脊髓、肺等重要器官照射剂量。

【关键词】三维适形放疗；调强放疗；上段食管癌；剂量学

(ThePracticalJournalofCancer,2015,30:729～732)

放射治疗是食管癌的主要治疗方式之一，但颈、胸上段食管由于纵轴方向的变化较大，而且解剖位置与脊髓、肺等组织器官距离较小，常规放疗很难达到根治性治疗的剂量，靶区的均匀性、适形度难以达到临床需求[1]。随着放疗技术的发展，三维适形放疗(3DCRT) 和 调强放疗(IMRT)在食管癌放疗中使用较为广泛，大量报道指出这两种放疗方法可提高头颈部癌、非小细胞肺癌、前列腺癌等恶性肿瘤原发灶的放射剂量，并降低靶区周围组织、器官的放疗损伤[2-4]。我科采用三维适形放疗和调强放疗治疗食管癌方面积累了一定的经验，现分析这两种放疗方法在上端食管癌中的疗效与剂量学差异，为临床治疗提供参考。

1资料与方法

1.1一般资料与分组

选取2009年1月-2011年6月我科治疗的上段食管癌患者为研究对象，共40例患者纳入本次研究。其中男性29例，女性11例，平均年龄(65.2±7.3)岁，食管病灶长度4.0～9.5 cm。随机分为适形组与调强组各20例，分别采用三维适形放疗与调强放疗，放疗期间顺铂单药增敏20 mg静脉滴注d1～5，每3周1次，共2个周期。两组患者性别、年龄、病灶位置及范围无显著差异，具有可比性(P>0.05)。

1.2治疗方法

1.2.1病灶定位和靶区勾画患者仰卧位，双臂放于身体两侧，热塑膜固定体位。CT定位扫描(ELSA CT TWIN型双螺旋CT)，层厚为3 mm，由下颌骨水平扫描至膈肌下缘，获得图像经 Nucletron计划系统工作站处理。大体肿瘤区域(GTV)包括食管上段原发病灶以及肿大的淋巴结，将食管壁厚度超过1.0 cm、气管旁淋巴结短径超过0.3 cm、多个淋巴结肿大短径超过0.5 cm、单个淋巴结肿大短径超过1.0 cm视为异常。临床靶区(CTV)为GTV上下各外放3.0 cm，轴向外放0.8 cm，包括低危区(CTV1)、高危区(CTV2)。计划靶区(PTV)为 CTV 基础上外放0.5 cm，分别生成 PTV1、PTV2，并做适当调整。

1.2.2三维适形放疗计划根据靶区大小、形状采用不同射野模式，合理使用楔形板补偿照射。分两段照射，PTV1根据靶区形状、周围组织器官距离，采用3～4野等中心照射，PTV1为DT 50 Gy/25 次，95% PTV1至少50 Gy；然后缩野至PTV2推量照射，PTV2 64 Gy/32 次，95% PTV2 至少 64 Gy。

1.2.3调强适形治疗计划该组患者放疗计划由核通公司Oncentra 4.1治疗计划调强模块设计，自动生成子野数目、形状等，采用360°均匀间隔5野照射。脊髓计划区低于45 Gy，肺V20低于25%、V30低于

20%，约束条件优化权重顺序为脊髓>PTV>CTV> 肺V20。

1.3研究方法和评价标准

比较两组患者的近期疗效以及放疗相关并发症发生率，各计划靶区剂量学及重要器官受量的差异。①放疗结束后即时评价近期疗效，分别记录完全缓解(CR)、部分缓解(PR)、未缓解(NR)例数，CR+PR为有效率。②依据放疗后不良反应常见标准3.0版，评价并记录两组患者急性放射性肺炎、骨髓抑制、放射性食管炎的发生率。③靶区剂量学参数：Dmean为平均剂量，Dmax为最高剂量；D99、 D95分别为 99%、95%相应靶体积的绝对剂量；V105为超过105%处方剂量的靶体积百分数；适形指数(CI)范围0～1，越接近1，靶区适合度越好；不均匀性指数(HI)[5]，越接近1说明该计划的剂量分布均匀性越好。④重要器官受量：脊髓Dmax；肺V10、V20、V30分别代表剂量超过10 Gy、20 Gy、30 Gy 的肺组织百分比。

1.4统计学处理

2结果

2.1两组疗效及放疗并发症(表1)

放疗结束后行食管造影、CT检查，适形组总有效率为80.0%，调强组为85.0%，两组患者总有效率无显著性差异(P>0.05)；适形组急性放射性肺炎和骨髓抑制发生率均显著高于调强组(P<0.05)。

表1　2组患者放疗后临床疗效及并发症比较

注：*为与调强组比较，P<0.05。

2.2两组患者GTV、PTV1剂量分布参数比较(表2、表3)

靶区计量学指标提示，GVT下三维适形放疗和调强放疗 Dmean、Dmax无显著性差异，但调强放疗D95、D99高于三维适形放疗，而V105 和 HI均低于三维适形放疗，具有统计学意义(P<0.05)。PTV1下2种放疗的Dmean、Dmax、D95、D99无显著性差异，但调强放疗V105 和 HI低于三维适形放疗，而CI高于三维适形放疗(P<0.05)。

2.3两组患者重要器官放疗参数的比较(表4)

两组患者的脊髓 Dmax 均未超过 45 Gy，但调强组Dmax显著低于适形组(P<0.05)；调强组肺V10、V20、V30均显著低于适形组(P<0.05)，提示调强放疗可增加双肺低剂量照射体积。

表2　2组患者GTV剂量分布参数比较

注：*为与调强组比较，P<0.05。

表3　2组患者PTV1剂量分布参数比较

注：*为与调强组比较，P<0.05。

表4　2组患者重要器官放疗参数的比较

注：*为与调强组比较，P<0.05。

3讨论

我们选取上段食管癌为研究对象，就肿瘤位置、形态来说，具有一定的特殊性。上段食管癌包括颈段、胸廓入口、上胸段食管，颈段至胸段的身体厚度、组织密度、曲面等变化较大，纵轴方向上该段食管距体表的距离差异较大，靶区与脊髓距离较小。上述解剖特点使上段食管癌放疗需严格控制剂量，剂量过低达不到治疗效果，引起局部复发和远处转移；剂量过高易损伤周围组织，如脊髓、肺等器官，加重放疗相关并发症[6-7]。

本次研究发现，适形组总有效率为80.0%，调强组为85.0%，两组患者总有效率无显著性差异，进一步比较两种放疗方法放疗剂量参数，GTV和PTV1中的 Dmean、Dmax无显著性差异，均能达到66 Gy，提示两种放疗均能使靶区达到治疗剂量，因此近期疗效无显著性差异，与其他学者研究相符[8]。本次研究中调强组 GTV、PTV1的D95、D99、HI、CI等剂量参数显著优于适形组，我们认为与以下几个因素有关：①上段食管癌一般与心脏、肝脏距离较大，双肺和脊髓是制约靶区剂量的主要敏感器官。三维适形放疗可达到靶区治疗的照射剂量，但如果对于有区域淋巴结转移、病灶较大的患者，则难以达到理想的剂量分布，为避免损伤周围重要组织或器官，常常不得不牺牲局部靶区，导致覆盖率降低[9]。②上段食管癌三维适形放疗计划实施需两阶段。首先覆盖病灶区、淋巴引流区域(PTV1)，然后缩野至原发病灶(PTV2)推量达根治剂量。部分体型较大的患者对 PTV2 推量照射使 PTV1 再次照射，平均剂量超过了计划要求，剂量分布均匀性差。③IMRT通过同步加量调强使预防照射区、加量区在同一计划中完成，从而获得更好的靶区适合度，保护周围重要的组织和器官。

骨髓抑制与脊髓受照射剂量有关，是脊髓放射性损伤的主要表现，超过最大耐受剂量 45 Gy 都会引起严重后果，本次研究以 45 Gy 作为最大安全耐受剂量[10]，两组患者的脊髓 Dmax 均未超过 45 Gy，提示两种治疗方式均具有较高的安全性。但IMRT较 CRT 治疗上段食管癌具有更好的剂量学优势，分析重要器官放疗参数，调强组脊髓 Dmax，肺V10，V20，V30均显著低于适形组，体现在调强组患者放疗后相关并发症如骨髓抑制、急性放射性肺炎显著低于适形组。有学者研究放疗中危及器官的耐受剂量，结果提示放疗并发症与照射剂量、受照射体积有关[11]，报道较多的指标包括、肺 V20、V25、V30、双肺平均剂量(MLD)等，与放射性肺炎发病率呈正相关[12-13]。本次研究中未发现心血管并发症，可能与食管癌患者生存时间有限，而这类并发症多在放疗后10年以上产生，因此难以体现。调强组患者放射性食管炎稍高于适形组，但差异无统计学意义，有学者指出食管癌放疗后放射性食管炎的发生率可能与照射总剂量有关[14-15]。因此，IMRT 治疗上端食管癌应避免总剂量、分次剂量过大，其他部位肿瘤如头颈部鳞癌的 IMRT 剂量方案并不适合食管这种空腔脏器。

尽管放疗设备和技术不断进步，靶区剂量分布和保护周围器官效果越来越好，但放疗计划实施是较为漫长的过程，尚存在一些不稳定因素影响着剂量学的精确性。食管这类器官生物靶区与物理靶区间常存在较大差异，依据影像学勾画靶区常使肿瘤部位漏照或造成周围正常组织的放射损伤。食管癌以综合治疗为主，过度追求肿瘤局控率可能会损伤周围器官，在提高患者生存率的基础上，应尽量降低放疗并发症，改善患者的生存质量[16]。因此，IMRT 在上段食管癌根治性放疗中临床价值优于三维适形放疗。

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(编辑：吴小红)

Efficacy of 3DCRT and IMRT for Upper-thoracic Esophageal Carcinoma and

Dosimetric Analysis

ZHANGWei,FANLin,WULei,etal.SichuanTumorHospital,Chengdu,610041

【Abstract】ObjectiveTo study 3DCRT and IMRT for upper-thoracic esophageal cancer and dosimetric analysis,and provide reference for clinical treatment.Methods40 patients with upper-thoracic esophageal cancer were randomly divided into 3DCRT group and IMRT group,each with 20 cases.Clinical efficacy,exposure dose between target area and critical organ and radiation-induced complication of the 2 groups were compared.Results①The clinical efficiency in 3DCRT group and IMRT group were 80.0% and 85.0%,respectively.There had no statistical difference (P>0.05).The ratio of radiation pneumonitis and myelosuppression in 3DCRT group were higher than those of IMRT group (P<0.05).②The difference of Dean,Dmax dose of GTV between the 2 groups was not obvious,but D95,D99,V105 and HI of GTV between the 2 groups had statistical difference (P<0.05).③The Dmax of spinal cord and lung V10,V20,V30 in IMRT group were lower than those of 3DCRT group (P<0.05).ConclusionIMRT and 3DCRT has similar clinical efficacy for upper-thoracic esophageal cancer,but IMRT has better dose conformity,and can reduce the exposure dose of lung and spinal cord.

【Key words】3-dimensional conformal radiation therapy(3DCRT);Intensity modulated radiation therapy(IMRT);Upper-thoracic carcinoma;Dosimetry

(收稿日期2014-09-24修回日期 2014-12-25)

中图分类号：R735.1

文献标识码：A

文章编号：1001-5930(2015)05-0729-04

DOI：10.3969/j.issn.1001-5930.2015.05.031