局部晚期胰头癌3D-CRT、X刀和γ刀治疗计划剂量学对比

尹立杰 丁田贵 彭兆祥 顾广海

局部晚期胰头癌3D-CRT、X刀和γ刀治疗计划剂量学对比

尹立杰 丁田贵 彭兆祥 顾广海

目的比较分析3D-CRT、X刀和OUR-QGD型体部γ刀(简称γ刀)技术在局部晚期胰头癌治疗计划的剂量学数据,为临床选择放疗技术提供参考。方法30例局部晚期胰头癌患者,每例设计3D-CRT、X刀和γ刀三种治疗计划。X刀和γ刀处方剂量设定400 cGy/次,3D-CRT处方剂量200 cGy/次,包绕90%PTV。根据LQ模型进行生物等效剂量换算。比较三种计划的PTV 靶区适形指数和均匀性指数,通过DVH图计算靶区剂量和周围危机器官剂量。结果靶区剂量：γ刀最高,X刀计划次之,3D-CRT计划最低。靶区适形度和均匀性指数：3D-CRT计划最好,X刀计划次之,γ刀计划最差。危机器官剂量：γ刀最低,X刀计划次之,3D-CRT计划最高。结论根据物理剂量学数据,γ刀技术可显著提高靶区剂量,更好保护周围正常组织。3D-CRT技术靶区适形度最好、剂量均匀性最好,但正常组织剂量较大,X刀技术介于两者之间。

局部晚期；胰头癌；三维适形放疗；X刀；体部γ刀

胰腺癌是预后最差的恶性肿瘤之一,其全球发病率逐年上升。胰头癌通常指位于胰头或钩突部的胰腺导管腺癌,约占胰腺癌的2/3～3/4,手术根治性切除率低,放疗剂量受限,50%～60%的胰头癌为局部晚期。放射治疗是局部晚期胰头癌重要的治疗手段之一。目前临床应用较多的是3D-CRT、立体定向放疗中的X刀和γ刀。这三种技术具有各自不同的放射物理学特性,针对局部晚期胰头癌如何选择这三种放疗技术,国内外还未见相关报道。为此本研究设计了局部晚期胰头癌患者3D-CRT、X刀、γ刀治疗计划,对采用不同技术的治疗计划的剂量学数据进行比较分析,为临床选择放疗技术提供参考。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取本院2010～2012年收治的胰腺癌患者中,按照2010年第7版AJCC胰腺癌分期标准［1］挑选Ⅲ期(T4N0～1M0)胰头癌患者30例。其中男22例,女8 例,年龄45～82岁,平均年龄66.33岁,肿瘤最大直径1.84～6.00cm,平均直径4.02cm。所有患者均未行原发肿瘤切除术,未出现远处转移,Karnofsky功能状态评分标准(KPS)评分>80分,可耐受放疗。

1.2 体位固定和CT 扫描 采用西门子CT定位系统行模拟定位。定位前1 h、30min分别口服250ml造影剂水溶液(复方泛影葡胺注射液：水=1∶50),定位前3min再次口服100ml。仰卧位,体位固定床和真空负压袋固定体位,自主呼吸下行腹部CT平扫,扫描层厚5 mm,层间距5 mm。

1.3 靶区勾画及处方剂量要求 采用Contouringanywhere靶区勾画系统,勾画肿瘤靶区(GTV)、临床靶区(CTV) 、计划靶区(PTV)和胃、肠、肝、肾以及脊髓等要害器官。因本研究所有放疗计划仅进行剂量学对比,不实际应用于患者治疗,为减少误差,设定所有GTV仅包括胰头原发肿瘤,腹膜后及腹腔内转移淋巴结不勾画。CTV在GTV基础上外放10 mm,PTV在CTV基础上外放10 mm［1］。加速器治疗计划系统(PrecisePLAN Release 2.16～28.76)、X刀治疗计划系统(大恒STAR 2000)和伽玛刀治疗计划系统(TRIPLAN v4.0)分别设计治疗计划。

X刀和γ刀处方剂量400 cGy/次,3D-CRT处方剂量200 cGy/次。根据LQ模型将3D-CRT的剂量数据进行生物等效剂量换算。取胰腺肿瘤组织α/β=10 Gy ,危机器官组织α/β=3 Gy［2］。

1.4 治疗计划设计 3D-CRT计划采用多叶光栅MLC野行等中心适形照射,射野为六野内,处方剂量200 cGy/次,90%等剂量曲线包绕98%以上PTV,躲避脊髓、双肾等敏感组织器官,X线能量10 MV,源轴距100cm等中心照射。

X刀计划采用多中心旋转拉弧非共面照射技术,根据病灶情况确定中心个数与拉弧数,处方剂量400 cGy/次,50%等剂量曲线包绕95%以上PTV(为规避小肠等危机器官,不能包绕全部PTV)。

γ刀计划根据CT图像重建三维立体图像,从上方聚焦照射,形成和PTV形状相似的高剂量区域,50%等剂量曲线覆盖95%以上PTV,以50%剂量线为处方剂量线,处方剂量400 cGy/次。

1.5 计划比较 对三种计划在靶区剂量分布、均匀性指数(HI)、适形指数(CI)以及靶区和危及器官(OAR)剂量体积直方图(DVH)等方面进行比较。计算GTV、CTV、PTV的最大剂量(Dmax)、最小剂量(Dmin)、平均剂量(Dmean),PTV的HI和CI；计算胃、小肠、脊髓、肝脏和双肾的最大剂量Dmax、平均剂量Dmean。

1.6 统计学方法 采用SPSS19.0统计学软件处理数据。计量资料以均数±标准差(±s)表示,采用t检验；单因素采用方差分析。P<0.05表示差异有统计学意义。

2 结果

2.1 三种不同计划靶区剂量比较 30例γ刀和X刀治疗计划的靶区(包括GTV、CTV、PTV)最大剂量均值、平均剂量均值远大于3D-CRT,差异均有统计学意义(P<0.05)。但X刀治疗计划的靶区最大剂量均值、平均剂量均值大于γ刀治疗计划,但差异无统计学意义(P=0.52>0.05)。见表1。

2.2 三种不同计划PTV 靶区适形性和均匀性比较 3D-CRT计划靶区的适形度和剂量均匀性最好,X-刀计划次之,γ刀计划靶区的适形度和剂量均匀性最差,差异有统计学意义(P<0.05)。见表2。

2.3 三种不同计划危及器官剂量比较 30 例患者危及器官的剂量平均值,脊髓、小肠、双肾和肝脏γ刀最小,X刀次之,3D-CRT最高,差异有统计学意义(P<0.05)；胃的剂量平均值X刀最小,γ刀次之,3D-CRT最高,但差异无统计学意义(P>0.05)。三种不同的治疗计划相比,γ刀计划中危机器官剂量最小,3D-CRT计划最高,三种计划在胃的剂量上比较差异无统计学意义(P>0.05)。见表3。

表1 三种治疗计划的靶区剂量(±s,cGy)

注：与其他两组比较,P<0.05

放疗技术 GTV CTV PTV Dmin Dmax Dmean Dmin Dmax Dmean Dmin Dmax Dmean 3D-CRT 413.2±11.2 444.0±2.1a 430.2±4.4a 392.0±12.3 445.5±2.2a 428.8±4.0a 366.7±23.4 444.7±2.5a 426.4±3.8aX刀 294.0±76.8 817.8±9.8 609.6±29.3 166.2±45.2 817.1±8.9 516.2±33.3 91.8±35.2 813.1±6.7 467.5±26.4 γ刀 396.7±59.4 718.0±65.1 551.8±52.7 267.3±48.7 682.0±49.5 475.7±39.6 133.7±70.6 639.8±36.1 466.0±49.2

表2 三种不同照射方法PTV的HI和CI比较(±s)

注：三组比较,P<0.05

治疗方法 HI CI 3D-CRT 1.38±0.17 0.51±0.07 X刀 1.60±0.17 0.54±0.09 γ刀 1.75±0.17 0.51±0.71

表3 三种治疗计划危机器官剂量分布(±s,cGy)

注：与其他两组比较,aP<0.05；与γ刀组比较,bP<0.05

3D-CRT X刀 γ刀脊髓 Dmax 253.5±16.6 131.3±37.4 76.8±21.2 Dmean 104.8±21.3a 42.1±17.0b 37.4±10.4胃Dmax 208.9±185.3 151.0±147.5 124.1±55.9 Dmean 33.8±30.4 21.7±19.4 30.0±20.4小肠 Dmax 443.3±2.4 587.6±93.4 265.6±31.3 Dmean 139.4±33.6a 99.2±29.0b 70.7±18.3左肾 Dmax 235.9±38.8 150.4±42.7 61.7±34.8 Dmean 41.7±20.6a 53.0±20.4b 22.3±18.4右肾 Dmax 368.6±65.2 228.4±104.6 134.5±63.1 Dmean 91.6±52.4a 69.6±26.0 60.1±24.3肝脏 Dmax 332.7±81.4 312.1±157.5 123.3±42.6 Dmean 41.5±13.8a 31.9±13.8b 25.6±11.5危害器官

3 讨论

本研究针对局部晚期胰头癌,设计3D-CRT、X刀和γ刀三种治疗计划。HI的分析结果显示,γ刀计划的均匀性明显比3D-CRT和X刀计划差。但是靶区剂量对比(PTV的Dmax),γ刀计划明显占优势,其高剂量区均在靶区内,越靠近肿瘤中心部位,剂量越高。X刀计划的靶区Dmean明显要高于γ刀,虽然这一结果在本研究中无明显的统计学意义,但却提示X刀有可能在实现肿瘤区域高剂量方面更具优势［3］。

靶区内部剂量比较显示,3D-CRT计划具有最好的适形度,X刀计划次之,γ刀计划适形度最差。但是,γ刀能较好保护正常组织,提高胰腺癌靶区的剂量。

吴伟章等［4］对20例局部晚期胰腺癌患者进行靶中靶(TIT)、调强(IMRT)和γ刀三种治疗计划进行剂量学对比,结果表明,IMRT计划的PTV 靶区适形度和剂量均匀性最好,TIT 计划次之,γ刀计划最差,但γ刀计划周围正常组织的剂量相对较低,而靶区剂量比TIT 和IMRT 计划要高得多。其认为γ刀治疗胰腺癌可显著提高靶区剂量,同时很好地保护周围正常组织。

总之,在局部晚期胰头癌的放射治疗中,γ刀技术能在实现靶区高剂量的同时,更好的保护正常组织,最大程度的杀伤肿瘤细胞,减轻副损伤。3D-CRT技术的靶区适形度最好,但是危机器官受量高,正常组织损伤大。

［1］Saif MW,Ng J,Chang B,et al.Is There a Role of Radiotherapy in the Management of Pancreatic Neuroendocrine Tumors (PNET)? Journal of the pancreas,2012,13(2):174-176.

［2］Kishi K,Sonomura T,Shirai S,et al.Brachytherapy reirradiation with hyaluronate gel injection of paraaortic lymphnode metastasis of pancreatic cancer: paravertebral approach--a technical report with a case.Journal of Radiation Research,2011,52(6):840-844.

［3］夏廷毅.γ(X)线立体定向放射治疗临床应用规范和治疗进展.中国癌症杂志,2006,16(6):454-458.

［4］吴伟章,李宏奇,王颖杰,等.胰腺癌伽玛刀和加速器治疗计划剂量学比较.中国医学物理学杂志,2010,27(4):1984-1987.

10.14164/j.cnki.cn11-5581/r.2016.23.085

2016-11-08］

116033 辽宁省大连市中心医院放射治疗科