非共面照射技术对鼻咽癌筛窦侵犯的剂量分析

胡海芹 陈心得 吕明月 张怀文 洪 潮



非共面照射技术对鼻咽癌筛窦侵犯的剂量分析

胡海芹 陈心得 吕明月 张怀文 洪 潮

目的 探讨鼻咽癌筛窦侵犯调强放疗中非共面射野对正常组织的保护和提高肿瘤区的剂量。方法 收集鼻咽癌筛窦侵犯患者15例，每一例患者设计2种射野方案，Ⅰ方案采用9野共面照射技术，Ⅱ方案采用9野和1野非共面照射技术。结果 2种方案比较发现：加设非共面射野能够有效改善正常组织的剂量，腮腺30Gy的照射体积减少10%以上。靶区剂量明显提高，适形性指数CI平均提高8%，均匀性指数HI平均提高6%。结论 非共面照射技术在鼻咽癌筛窦调强放疗中对正常组织有保护作用并可提高肿瘤区剂量。

优化；非共面射野；调强放疗

(ThePracticalJournalofCancer,2016,31:1803～1805)

筛窦位于鼻腔外上方筛骨迷路内，发育良好的筛窦，可伸展入额窦底部、蝶窦上方或侧方、上颌窦后上方及额骨眶部等处，个别的还可通过鼻中隔到达对侧鼻腔或向上伸入鸡冠。筛窦癌较少见，一般常见都是鼻咽癌后期向前侵犯至筛窦。本文中我们着重探讨在传统调强照射野基础上加设非共面照射野对这类IMRT计划的影响。

1 资料与方法

1.1 对象

收集2014年1月至2016年1月在我院进行治疗的鼻咽癌筛窦侵犯患者15例。年龄35～68岁，其中男性患者8例，女性患者7例。

1.2 方法

此15例患者定位CT图像均从锁骨头下缘2 cm扫描至颅顶，扫描层厚为3 mm；MRI保持和CT扫描相同的体位，并将肿瘤区包全，扫面层厚为3 mm，将CT和MR图像传送至Pinnacle治疗计划系统进行CT-MRI图像融合配准以帮助医生勾画靶区[1]。

靶区和危及器官勾划均参考鼻咽癌调强放射治疗靶区勾画-中国医学科学院肿瘤医院经验总结[2]，肿瘤靶区包括原发灶和淋巴引流区(GTV)、临床靶区(CTV)和计划靶区(PTV)。邻近敏感器官包括脑干、脊髓、视神经、腮腺、颞颌关节、皮肤、眼球、晶体、颞叶、喉。处方剂量按单次剂量1.8～2.4 Gy方式给出：可见肿瘤的PTV为 70 Gy/30次(PTV70)，亚临床灶的PTV为60 Gy/30次(PTV60)，上颈预防照射剂量为54 Gy/30次(PTV54)。对于体积效应很小的串行器官脑干和脊髓,为了保证不受到超剂量照射,分别外放5 mm。

1.3 计划设计和评估

应用Pinnacle39.8TPS系统进行IMRT计划设计，使用医科达Precise加速器6 MV能量的X线。每一位患者分别设计2组不同射野方向、使用相同约束条件的IMRT计划。物理约束条件包括最小剂量、最大剂量、最小剂量体积直方图、最大剂量体积直方图、均匀剂量。每个约束条件可以定义一个代表相对重要性的权重因子。优化模型将优化[3]的目标函数定义为对每个约束条件函数值的加权,然后采用梯度法求解得到所需强度分布和子野序列。IMRT设野包括鼻咽部原发灶和上颈淋巴引流区,具体方案:Ⅰ方案(9野方案)：0°、40°、80°、120°、160°、200°、240°、280°、320°，Ⅱ方案(9+1野方案)：0°、40°、80°、120°、160°、200°、240°、280°、320°、治疗床90°机架30°或者治疗床270°机架330°。2组方案进行IMRT优化时，保持相同的子野数、优先序列和优化参数[4]。

IMRT计划完成后，使用不同评估参数对2组方案进行评估。评估参数包括95%剂量所包含的体积(V95%)、均匀性指数(homogeneity index,HI)、适形性指数(conformal index,CI)。根据ICRU83号报告定义HI为,D50%是指PTV内剂量从高到低50%体积内所接受的剂量，D2%是指PTV内剂量从高到低2%体积内所接受的剂量，D98%是指PTV内剂量从高到低98%体积内所接受的剂量。其中D50%在相对均匀的受照体积内，最具有稳定性和可比性，对PTV的剂量具有很好的代表性。HI越接近0表示靶区剂量越均匀；CI为，是指被处方剂量的等剂量线包绕PTV体积，是指实际PTV体积，是指处方剂量的等剂量线包绕的体积。CI值在0～1之间，CI=1表示等剂量线包绕区域和靶区完全一致，CI=0表示等剂量线包绕区域和靶区完全不重叠。

1.4 数据分析

对Vptv(p)、Vptv、Vp、D2%、D98%和D50%采用求和取平均值的方法，得出2种方案HI和CI的比较，以及左右腮腺30 Gy照射相对体积的比较。

2 结果

2种射野方案脊髓、脑干及双侧晶体均满足临床要求，与靶区重叠的危及器官未能满足临床剂量要求。Ⅱ方案(9+1野方案)中对于眼球后40 Gy覆盖的正常组织要优于Ⅰ方案(9野方案)，见图1。

图1 两种方案中横断面剂量包绕范围

对于PTV70，PTV60，PTV54，Ⅱ方案中靶区剂量的均匀性指数HI、适形性指数CI明显高于9野方案，见表1。

腮腺受照的剂量和体积与放疗后腮腺的分泌功能相关[5]，接受30 Gy的照射体积在50%以上的大部分腮腺不能分泌足够的唾液，且其功能难恢复；而接受较低剂量的腮腺其分泌量随时间的延长逐渐增加[6]。Ⅱ方案中左右腮腺接受30 Gy的照射体积也要低于Ⅰ方案,见表2。

3 讨论

目前对于鼻咽癌的治疗手段首选是放射治疗,早期的鼻咽癌单纯放射治疗的5年生存率可以达到80%[7],其疗效首先依赖于肿瘤对放疗的敏感性,其次取决于在避开正常组织的情况下,使肿瘤侵犯区域达到充足的放射剂量。随着影像及放疗技术的进展[8]，IMRT已经取代常规放疗。由于我国体检机制的不够完善和区域性差异大，早期鼻咽癌很难被发现，目前多数鼻咽癌患者都是晚期多处侵犯和转移，需要最大限度地将放射剂量集中在靶区内以杀灭肿瘤细胞,并使周围正常组织和器官少受或免受不必要的放射,从而提高放射治疗的增益比[9],使靶区剂量适形度及均匀性更加满意。容积调强技术(VMAT)治疗鼻咽癌,在剂量分布、剂量分割、局部控制率、正常组织的保护以及近期疗效方面均优于静态调强技术，将成为鼻咽癌放射治疗的主流。未来的研究方向是在进一步改善局部区域控制率的同时,尽可能地降低正常组织的损伤,改善患者的生存质量,同时,筛选有效的化疗药物及综合治疗方案[10],以降低鼻咽癌的远隔转移,改善总生存率。同时调强仍处于起步阶段,须积累更多的病例以评价远期疗效,同时在靶区勾画、治疗中靶区的变化及分割剂量方面也存在着各种问题有待进一步研究。

表1 Ⅰ、Ⅱ方案靶区各指数比较

表2 Ⅰ、Ⅱ方案中左右腮腺30Gy照射的相对体积

[1] 胡海芹,张怀文,邱小平.调强放疗中生物等效均匀剂量优化结果的研究〔J〕.中国医学物理学杂志，2016,33(2):190-194.

[2] 易俊林,高 黎,徐国镇,等.鼻咽癌调强放射治疗靶区勾画-中国医学科学院肿瘤医院经验总结〔J〕.肿瘤防预与治疗，2011,24(3):157-164.

[3] 杨瑞杰,戴建荣,胡逸民.调强放射治疗的计划优化〔J〕.中国医疗器械信息,2005,11(2):13-16.

[4] 赵永亮,储开岳,吴建亭.等效均匀剂量优化方法对肿瘤调强放疗计划中危及器官保护的研究〔J〕.肿瘤研究与临床,2013,25(7):472-474.

[5] 肖 锋,石 梅,宋 晖,等.鼻咽癌调强治疗照射野布野方向对剂量分布的影响〔J〕.中国癌症杂志，2005，15(6)：557-560.

[6] 乐文友,戴建荣,高 黎.鼻咽癌调强放疗等效均匀剂量优化方法对腮腺的保护作用〔J〕.中华放射肿瘤杂志,2006,15(6):484-488.

[7] 王 鑫,何少琴.精确放疗所面对的生物问题〔J〕.中华肿瘤防治杂志,2006,13(10):1-4.

[8] 姚升宇,陈旭明,胡哲恺,等.等效均匀剂量优化方法对提高靶区均匀度的作用〔J〕.中国医学物理学杂志,2011,28(3):2601-2608.

[9] O Meara WP,Lee N.Advances in nasopharyngeal carcinoma〔J〕.Curr Opin Oncol,2005,17(3):225.

[10] Chan AT,Teo PM,Ngan RK,et al.Concurrent chemotherapy-radiotherapy compared with radiotherapy alone in loco regionally advanced nasopharyngeal carcinoma:progression-free survival analysis of a phase Ⅲ randomized trial〔J〕.J Clin Oncol,2002,20(8):2038-2044.

(编辑：吴小红)

Dose Analysis of Non Coplanar Irradiation Technique for Ethmoid Sinus Involvement of Nasopharyngeal Carcinoma

HUHaiqin,CHENXinde,LVMingyue,etal.

JiangxiCancerHospital,Nanchang,330029

Objective To investigate the dose of non coplanar radiation technology for ethmoid sinus involvement of nasopharyngeal carcinoma.Methods Collect 15 cases of patients with metastatic nasopharyngeal carcinoma of ethmoid sinus;each patient was treated with 2 sets of field programs,1 treatment used 9 fields coplanar irradiation technology,another use 9 fields and 1 field non coplanar irradiation technology.Results In comparison of the 2 groups of field case:adding non coplanar field can effectively improve the dose of normal tissue;the irradiation volume of 30Gy in parotid gland could be reduced by more than 10%.Target dose increased significantly,conformal index increased by 8%,homogeneity index increased by 6%.Conclusion Non coplanar radiation technology for ethmoid sinus involvement of nasopharyngeal carcinoma can protect normal tissues and improve tumor dose.

Optimization;Non coplanar field;Lntensity modulated radiotherapy

江西省卫生厅科技计划项目(20155480)

330029 江西省肿瘤医院(胡海芹，陈心得，张怀文，洪 潮)；510630 暨南大学附属第一医院(吕明月)

10.3969/j.issn.1001-5930.2016.11.018

R739.63

A

1001-5930(2016)11-1803-03

2016-03-10

2016-04-05)