DMLC-01型多叶光栅三维适形联合半束照射技术在下咽癌放射治疗的应用

罗若楠 沈小东 许 朋 付学海 陈嘉琦 王 帆 贾吉德 范志刚*

放射治疗在下咽癌的应用主要在于早期根治性放射治疗和晚期与手术治疗配合的综合治疗，传统的放射治疗往往采用对穿的面颈联合野联合颈部切线野照射[1-2]。然而在两个照射野衔接的处理上，为了给予肿瘤靶区较均匀剂量且避免危险器官-脊髓的放射损伤，传统方法往往较难兼顾，易造成靶区放射剂量不足而增加肿瘤复发的风险[3]。为此，本研究总结直线加速器国产多叶光栅半束照射技术，取得了较好的疗效。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2013年9月至2017年12月在西安交通大学医学院附属3201医院放射治疗科治疗的32例局部晚期下咽癌患者，其中男性21例，年龄37～74岁，中位年龄55.6岁；女性11例，年龄39～72岁，中位年龄56.2岁；均为鳞状细胞癌，因局部晚期T3～4期，N1～3期，无法分辨起源部位与分型(梨状窝型、环后型或咽后壁型)。将采用环状软骨以上平面给予国产光栅进行三维适形放射治疗(three dimensional conformal radiation therapy，3D-CRT)的患者纳入观察组(18例)，使用传统二维常规放射治疗(2-dimensional radiotherapy，2D-RT)的患者纳入对照组(14例)。观察组中男性12例，女性6例；对照组中男性9例，女性5例。两组放射治疗的下颈均采用前切线野照射，两组基本资料统计差异不显著，具有可比性，本研究经医院伦理委员会批准，所有患者均签署知情同意书。

1.2 纳入与排除标准

(1)纳入标准：①全部病例经病理确诊、影像评估证实为中晚期(即T3、T4期病变)喉癌及下咽癌病例；②血常规正常；③Karnofsky评分≥60分。

(2)排除标准：①此前患有其他恶性肿瘤者；②同时存在多发恶性肿瘤患者；③存在远处转移的患者。

1.3 放射治疗相关设备

Brilliace型16排放射治疗定位设备(美国飞利浦公司)；放射治疗设备为PRIUMS E型直线加速器(德国西门子公司)；DMLC-01型电动多叶光栅(苏州雷泰公司)；模拟定位及验证设备为SL-1型模拟定位机(山东新华公司)。

1.4 放射治疗方法

(1)治疗计划。对照组采用2D-RT计划；观察组采用3D-CRT计划。两组计划均通过线束视角显示(beameye view，BEV)确定射野形状和大小、调整与危及器官的比邻关系；尤其是3D-CRT计划，通过对射野数、射野方向、射野角度以及射野权重的反复调整确定出相对理想的剂量分布。三段不同放射治疗照射野范围方法设计均可根据靶区剂量分布要求加适当角度的楔形板和调整射野权重。

(2)体位固定。患者取仰卧体位，在常规模拟机下进行透视，使头颅正中线和体中线矢状线尽量保持在同一体中线矢状面内。头颅部+颈部予热塑料面罩固定，并尽量使下颌骨下缘与床面垂直，双手下垂置于躯体两侧的床面，有条件可加用真空袋固定躯干部，下肢伸直自然平放在床面上。在予热塑料面罩固定拍定位片前，可以根据患者肿瘤具体情况行咽部及颈段食道钡餐造影。

(3)模拟机定位。在体中线摆位居中后，旋转模拟机臂架至90°或270°，先定出面颈照射野，半束照射野等中心点的O点一般放在环状软骨或第6颈椎(C6)下缘层面，椎体前1/3～1/2处，尽量避免O点落在脊髓和(或)肿瘤上。利用独立准直器开半束光栏将上界一般定至颅底，包括咽侧间隙、口咽和肿瘤所在的下咽部，前界一般包括Ⅱa区颈部淋巴结及部分Ⅰb区淋巴结，具体情况再根据肿瘤情况做适当调整。后界包括Ⅴ区淋巴结，为保障颈部淋巴回流，如颈部淋巴结Ⅴ区无阳性淋巴结，一般建议至颈椎棘突后缘，留皮缘1～1.5 cm，确认无误后选择适当70 kV能量拍定位片。定颈部切线野时，亦采用等中心点照射技术，保证面颈半束照射等中心点O点不变的前提下，旋转模拟机臂架至0°，关闭上界的光栏为0，打开下界光栏至锁骨头下缘，外界对称开光栏至喙突，避免对肱骨关节照射，确认无误同前拍定位片(如图1所示)。

图1 下咽癌应用半束照射的面颈联合野和颈部切线野示图

1.5 不同放射治疗方法设计

(1)3D-CRT计划设计。拟分三段设定照射野(设野)范围：①第一段为双侧颈侧野+上颈前野+下颈前切线野，剂量为36 Gy/18 F；②第二段为双侧颈侧缩野+上颈前野+颈后电子线野+下颈前切线野(中档脊髓)+下颈中央电子线条形野补量，剂量为14 Gy/7 F；③第三段为三野光子线夹角照射+局部电子线小野，剂量为16 Gy/8 F。电子线野分次剂量依据具体剂量分布需要给予。总处方剂量为66 Gy/33 F。剂量分布计算均选取射野中心轴层面，剂量参考点选取为多野央角照射选取射野中心轴相交平面。

(2)2D-RT计划设计。第一、二段设野均常规于颈侧野加300楔形板，楔尖向地。具体设野为：①第一段为双颈侧野+下颈前切线野，剂量为36 Gy/18 F；②第二段为双颈侧缩野+颈后电子线野+下颈前切线野(中档脊髓)+下颈中央电子线条形野补量，剂量为14 Gy/7 F；③第三段为双颈侧野+阳性淋巴引流区颈后电子线野，剂量为16 Gy/8 F。总处方剂量为66 Gy/33 F。

(3)下颈部等中心半束照射。照射剂量分布的计算平面均选取射野中心轴层面，剂量参考点选取为颈侧野选取射野中心轴与体中线相交处。下颈前切线野为皮下3 cm深度处；电子线野为90%剂量深度距皮肤表面的距离。

表2 两组患者放射性损伤反应发生情况比较[例(%)]

1.6 放射治疗计划质量控制

(1)上颈放射治疗设计质量控制。上颈部三维适形及常规放射治疗对治疗靶区进行勾画，并将CT图像重建成侧位和正位(90°)二维投影数字图像(DRR大小约10×10)，在模拟机下根据所得数据将定位中心移至所需照射中心野，以“十”字作为标记摆位线，并拍摄侧位图像，作为以后配准的标准片进行验证。放射治疗过程中给患者进行3次(治疗前1次、治疗中1次、治疗后期1次)拍摄验证片，然后进行测量。

(2)下颈半束照射的质量控制。半束照射虽然在理论上两相邻野在相接处线束完全吻合，不存在剂量“冷点和热点”，但必须建立在严格完善的质量保证和质量控制基础之上。为保证半束照射的准确性，除满足放射治疗一般的质量保证和质量控制外应做到：①保证直线加速器与模拟机各参数，尤其是独立准直器参数的一致；②照射野的衔接一般不落在肿瘤上；③面颈半束照射野和颈部切线半束照射野衔接保证以O点为等中心，共线相衔接；④照射前拍片验证照射野的准确性，照射中技术人员严格操作，以保证摆位的准确性，并定期拍片复查验证。

1.7 统计学方法

采用SPSS 17.0统计软件包对数据进行分析，计量资料以均数±标准差(x-±s)表示各指标，计数资料采用卡方检验，以p＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组患者治疗疗效比较

两组近6个月的疗效评估比较。观察组治疗6个月后88.9%的患者病情客观缓解，对照组为71.4%，观察组患者疾病缓解率明显优于对照组，两组比较差异有统计学意义(x2=3.11，p＜0.05)，见表1。

表1 两组患者治疗疗效情况比较[例(%)]

2.2 两组患者放射性损伤反应发生情况比较

两组治疗中急性皮肤损伤、吞咽困难、口腔黏膜炎和口干症放射性损伤反应发生情况比较，观察组Ⅰ～Ⅱ级发生率依次是16.7%、27.7%、33.3%和16.7%，而Ⅲ～Ⅳ级的发生率为11.1%、11.1%、16.7%和5.5%，均未观察到Ⅳ级放射性损伤反应，观察组共有1例出现Ⅲ级放射性损伤反应；对照组Ⅰ～Ⅱ级发生率依次是21.4%、28.5%、35.7%和21.4%，Ⅲ～Ⅳ级的发生率为21.4%，21.4%、21.4%和7.1%，对照组有3例出现Ⅲ级放射性损伤反应，两组间差异无统计学意义(x2=2.12，x2=2.43，x2=2.27，x2=2.15；P＞0.05)，见表2。

3 讨论

在配备独立准直器及且可进行半束照射的现代直线加速器问世之前，由于射线的发散，照射野之间的衔接是一个难题，热点和冷点较易产生，尤其在关键照射靶区的分野上。尽管低熔点挡铅的应用同样可以产生半束照射的效果，但这种方法仍显得耗时耗力。随着独立准直器(多叶光栅)的广泛应用，应运而生的半束照射野一侧为来自射线中心轴的垂直射线，理论上不存在偏射线，散射线也极少，进入组织无照射野扩大效应，减少正常组织的受照剂量，防止照射野相交处出现剂量热点和冷点，但设野的衔接问题依然有待解决[4-6]。进口一体化带独立准直器加速器价格昂贵，较偏远地区购买含独立准直器的全配置进口直线加速器与TPS计划系统需要一次较大的投入，经费上存在一定困难，而国产外挂行独立准直器价格仅为进口价格的1/3，按照常规质量控制要求进行操作，完全能胜任半束衔接照射工作。截至目前，此技术在乳腺癌、肺癌、头颈部肿瘤等多种肿瘤的放射治疗中已得到广泛应用[7-9]。本研究利用进口直线加速器外挂国产多叶光栅，很好的完成下咽癌的3D-CRT，疗效优于同期的传统2D-RT，并有效利用半束照射技术有效实现下颈野的衔接与遮挡，两组近6个月的疗效评估比较，观察组88.9%对比71.4%，急性皮肤损伤、吞咽困难、口腔黏膜炎、口干症等放射性损伤反应发生情况两组间差异无统计学意义。

下咽癌是头颈肿瘤中较有代表性的一种，应其单纯手术疗效较差且颈部淋巴结转移率较高，需要对咽侧间隙、口咽、下咽病灶、喉部、颈段食管入口以及上中颈所引流的淋巴结区域进行照射，放射治疗常采用对穿的面颈联合野联合颈部切线野照射[6-8]。为了解决照射野(适形野或常规野)的衔接问题，保证肿瘤靶区的剂量，且避免脊髓受照射＞45 Gy，传统处理方法为：①面颈联合野的下界对脊髓处用2 cm×2 cm的铅块遮挡；②颈部切线野上界在脊髓处用2 cm×2 cm的铅块遮挡，为减小两野或上下颈照射半束照射衔接可能对临床靶区遮挡而遗漏部分靶区，改进者建议可利用合适的电子线进行局部补量[9-10]。在本研究的前期研究中结果显示，下咽癌的颈部淋巴结转移率极高，即使临床颈淋巴结阴性，同侧和对侧的淋巴结转移率仍高达36%和27%发现转移的区域，且主要位于同侧的Ⅱ区和Ⅲ区[11]。一但Ⅲ区出现淋巴结转移，环状软骨上方的临床病灶在上下野衔接处，采取靶区下沿，遮挡部分脊髓可能会对此区漏照，致使放射剂量不足而造成肿瘤的复发。下咽癌的生物学行为具有向黏膜下扩散的特点，向上易侵犯口咽，向下则易至颈段食管，下颈切线野上界向上延伸遮挡部分环状软骨及以上水平的脊髓，同样存在靶区遗漏照射的危险，尽管部分研究者也提出对采用小野线补量，然而对于2 cm×2 cm小野本身剂量分布就相对不均匀且临床操作不方便。

半束照射技术很好地解决了下咽癌的照射野衔接问题，在临床操作的细节上本研究做了改进：①颈部切线照射野同样采用源轴距(source axis distance，SAD)照射，中心点与面颈联合野为同一中心点O点，避免了源皮距离(source skin distance，SSD)照射的不精确性，如颈部淋巴结体积过大和(或)位置靠后，在同中心点的前提下将臂架旋转至180°用对穿野照射即可；②部分下咽癌易侵犯颈段食管，在定位前先嘱患者在热塑料固定拍定位片时前咽部及颈段食道钡餐造影，同时也为等中心点(面颈联合野的下界)的位置确定提供参考[12-13]。

DMLC-01型多叶光栅开展半束照射技术，具有单一等中心照射更为精确的特点，衔接处理较传统方法(低熔点铅块遮挡)相比多叶光栅使用共同的等中心，实施半束照射，避免了传统铅块的遮挡，可能存在遮挡过多或不足问题，极大减少了冷热点的产生，靶区剂量更为均匀，操作上也简单易行；在放射治疗中完全胜任半束照射技术，在下咽癌的放射治疗中具有较传统的照射技术在照射野衔接方面的优势，且操作方便简捷、重复性较好、剂量分布均匀等优点，但该方法的准确应用必须建立在严格的质量保证和质量控制的基础之上。