非小细胞肺癌螺旋断层靶中靶放疗模式分割次数的剂量学研究

任 刚 朱夫海 吴伟章 王颖杰 夏廷毅

螺旋断层放疗(TOMO)技术作为1种特殊的调强放疗设备，可在保护周围组织的前提下，提高肿瘤放疗剂量［1］，逐渐应用于肺癌的治疗当中，本研究拟采用TOMO设备按照靶中靶、高剂量少分次模式，在剂量学上推测TOMO治疗肺癌可采用的最少分次，该结果将为临床实践提供重要帮助。

1 资料与方法

1.1 体位固定

患者取仰卧位，双手头上，采用热塑体膜配合碳纤维体部固定架固定，固定范围为胸部，采用西门子16排75 cm孔径定位CT，在平静呼吸下行胸部CT增强扫描，扫描包括双肺，层厚5 mm，层间距5 mm，将扫描图像经网络系统传至Elekta Focal医生工作站。

1.2 靶区勾画及剂量设定

由同一放疗科主治医师勾画肿瘤靶区及周边危及器官。GTV为影像学上可见肿瘤，CTV在GTV基础上各方向外扩5 mm，PTV在CTV基础上头脚方向外扩10 mm，其余方向各扩5 mm，传输至Tomotherapy计划系统(Version4.0.4.17)，同一物理组制定放疗计划，在相同物理参数条件下(包括射野宽度、螺距、束流强度调制因子等)，每例病例分别制定常规模式及靶中靶两套放疗计划，设定6种剂量模式:A组PTV/70Gy/35F;B组PTV/CTV/GTV/50 Gy/60 Gy/70 Gy/20 F;C组PTV/CTV/GTV/50 Gy/60 Gy/70 Gy/15 F;D组PTV/CTV/GTV/50 Gy/60 Gy/70 Gy/10 F;E组PTV/CTV/GTV/50 Gy/60 Gy/70 Gy/8 F;F组PTV/CTV/GTV/50 Gy/60 Gy/70 Gy/6 F。

1.3 参考剂量值转换

1.4 统计学方法

采用配对t检验统计方法分析，各靶中靶少分割与常规分割模式间研究参数间的差异。统计软件应用SPSS 20.0版，P＜0.05定义为存在统计学差异。

2 结果

靶区体积及剂量见表1。B组、C组、D组靶中靶模式中全肺等效BED的V5～V40均明显小于A组常规模式(P＜0.05);E组V5～V25明显小于常规分割(P＜0.05)，V30～V40无明显差异;F组 V5～V20明显小于常规分割(P＜0.05)，V25～V35无明显差异，V40明显大于常规模式(P＜0.05)，见表2。全肺D1000c(4.52 ± 2.01)Gy，D1500c(1.83 ± 1.40)Gy，D2000c(0.72 ±0.54)Gy，气管最大剂量(26.07 ±15.0)Gy，食管最大剂量(19.9 ±15.0)Gy，脊髓最大剂量(11.5 ±5.7)Gy。靶中靶 GTVD95(70.24 ±0.13)Gy，CTVD95(62.39 ± 0.88)Gy，PTVD95(51.11 ± 1.07)Gy;常规 PTVD95(70.35 ±0.13)Gy。

表1 靶区体积及靶区剂量

表2 各剂量模式肺的剂量体积参数值比较/%

3 讨论

放疗高剂量可提高肿瘤控制率，但由于肿瘤周围正常组织的剂量限制，导致肿瘤靶区剂量提升受限。肿瘤的生物学特点注定了不同肿瘤区域接受不同放射剂量，采用靶中靶剂量模式，靶区内部给予高剂量照射、靶区周围接受相对剂量照射，即可达到控制肿瘤的目的。调强放疗(IMRT)的出现，更加有利于靶中靶剂量模式的实施。IMRT较三维适形放疗能调节靶区内部剂量，在保证外周剂量的同时，增加靶区内部剂量，达到同步加量的效果。Ji等［2］的临床试验证实靶中靶模式可提高非小细胞肺癌的放疗疗效，在这个回顾性研究中收集48例患者，接受IMRT治疗，肿瘤周边剂量45 ～63 Gy，内部55.0 ～74.2 Gy，常规分割，结果得出中位生存时间21个月。

高剂量少分次放疗被认为是立体定向放疗，实际上是介于立体定向放疗与常规放疗模式之间的剂量分割模式，单次剂量高于2 Gy，但比立体定向放疗剂量低。在剂量学上等效BED高于常规分割，自然在预后上好于常规分割，且治疗次数少，减轻治疗费用，对设备要求并不高，适合广泛使用。与单次剂量超高的立体定向放疗相比，高剂量少分次放疗模式的副反应低，更加适合实际操作，而疗效相似。近两年已高剂量少分次放疗是国内外放疗界的热门话题，不仅是肺癌，包括肝癌、胰腺癌、前列腺癌等［3-4］，都逐渐改变以往的治疗模式，追求更加快捷、疗效佳的高剂量少分割模式。

TOMO作为1种新兴的调强放疗技术，将6MV直线加速器安装在环形机架上，在加速器围绕治疗床360°照射靶区的同时，治疗床沿轴向前进同步穿过机架，使放疗过程更加连贯。利用TOMO的技术特点，结合靶中靶剂量模式，可进一步提高肿瘤的剂量是可能的。根据本试验的结果即使不增加靶区内部的总剂量，仅通过缩短放疗次数方式，即可达到提高肿瘤生物剂量的目的。通过计算可知6次靶中靶模式肿瘤外周BED(a/β =10)为 91.6 Gy，内部 BED(a/β =10)为151.6 Gy，而 70 Gy 常规分割 BED(a/β =10)为 84 Gy，明显低于靶中靶少分次模式。在6次分割中，仅在双肺V40高于常规分割，而且V40与放射性肺炎的关系不大。脊髓、食管、气管所受剂量均在可控制范围内。因此，可以认为非小细胞肺癌放疗采用螺旋断层靶中靶模式，增加单次剂量、减少分割次数，PTV/CTV/GTV/50 Gy/60 Gy/70 Gy/6F在剂量学上并不增加周围危及器官的照射剂量。

本组病例采用70 Gy常规分割计划中，双肺的V20平均值仅10%，推测与患者病灶的体积不大有关，说明本组病例的物理计划相对好制作，因此，如果患者肿瘤较大，可能并不能按照6次分割，这应该个体化治疗，本组病例较少，如行深入个体化分析，还需收集大量病例。另外，本研究是在按照BED方程的基础上计算的，肺组织按照晚反应a/β=3，但当单次剂量超过2 Gy，仍采用BED公式计算是否得当，还需进一步研究。尽管本研究采用TOMO技术，实际上普通的调强放疗同样适合靶中靶、高剂量少分次放疗模式。

［1］Mackie TR，Holmes T，Swerdloff S，et al.Tomotherapy:a new concept for the delivery of dynamic conformal radiotherapy〔J〕.Med Phys，1993，20(6):1709-1719

［2］Ji K，Zhao LJ，Liu WS，et al.Simultaneous integrated boost intensity-modulated radiotherapy for treatment of locally advanced non-small-cell lung cancer:a retrospective clinical study〔J〕.Br J Radiol，2014，87(1035):20130562

［3］Wuthrick EJ，Curran WJ Jr，Camphausen K，et al.A pilot study of hypofractionated stereotactic radiation therapy and sunitinib in previously irradiated patients with recurrent highgrade glioma〔J〕.Int J Radiat Oncol Biol Phys，2014，90(2):369-375

［4］Ren G，Xia T，Wang Y.IMRT with capecitabine in advanced pancreatic cancer.in regard to passoni et al〔J〕.Int J Radiat Oncol Biol Phys，2014，89(2):431