两种放疗技术在食管癌放疗中的比较

胡海芹 王 玲 袁星星 吕明月

放射治疗是食管癌重要局部治疗手段之一[1]。目前有多种放疗技术可应用于食管癌的治疗，主要是三维适形放射治疗(three-dimensional conformal radiotherapy，3DCRT)。近年新开展了调强放射治疗(intensity-modulated radiotherapy，IMRT)[2]。三维适形放射治疗以及调强治疗是建立在CT模拟定位的基础上实现的肿瘤放射技术。本文通过对20例食管癌患者同时进行三维适形、调强适形放疗的剂量学比较，从是否改善靶区剂量以及减少正常组织的损伤等方面比较三种方式的优缺点，探讨更佳的计划方法。

1 资料与方法

1.1 病例选择

2016年8月至2018年1月，共选择入组20例临床病理确诊的原发性中段食管鳞状细胞癌不能手术患者，其中男性10例，女性10例，中位年龄61(42～71)岁，靶区平均长度7～10 cm(<7 cm 7例)。

1.2 体位固定和CT扫描

患者仰卧体位，双手平放身体两侧，真空袋固定。采用西门子公司的CT进行胸部扫描，CT扫描范围为一般从第4颈椎到第2腰椎，增强扫描，层厚5mm。扫描结束后，经计算机网络传输至治疗计划系统。

1.3 靶区、危及器官的勾画

在CT图像中分表勾画大体肿瘤体积(gross tumor volume，GTV)、临床靶体积(clinical target volume，CTV)。GTV定义为食管原发灶以及肿大淋巴结；CTV定义为包括原发灶及其亚临床灶上下3～4 cm，宽度左右1 cm范围及相应节段淋巴引流区；PGTV由GTV外扩摆位误差0.5 cm形成；PTV由CTV外扩摆位误差0.5 cm形成。危及器官包括肺、心脏、脊髓。

1.4 剂量目标和放疗计划设计

为每例患者分别设计3套放疗计划：3DCRT、2组IMRT计划。计划均采用Elekta直线加速器6MV-X线，PGTV处方剂量统一为60 Gy，PTV的统一处方剂量为50 Gy，分为26～27次照射。对于危及器官，如脊髓Dmax<45 Gy；肺V20<28%；心脏V33<46%。

3DCRT使用Pinnacle 9.8计划系统，采用卷积剂量算法，4野共面[3](具体入射角度根据食管靶区形状两侧野避开脊髓最佳角度)，剂量参考点定义为靶区中心点。

IMRT使用Pinnacle 9.8计划系统，采用卷积剂量算法，分别4野和7野均匀分布共面固定照射设计。4野的入射角度参考三维计划设计时两侧野避开脊髓最佳的角度。7野的入射角度尽量避开肺的照射后均匀分布各野。参考点定义为肿瘤靶区中心点。

1.5 计划评估指标

靶区剂量学参数包括靶区的D95GTV，HIGTV，CIGTV，D95PTV，HIPTV，CIPTV等[4]。其中D95为95%靶区体积接受的照射剂量。根据ICRU83报告定义均匀性指数(homogeneity index)为HI=(D2%-D98%)/D50%，HI越接近0表示靶区剂量越均匀；适形度指数(conformal index)为CI=(VPTV95%/VPTV)×(VPTV95%/VBody95%)，公式中VPTV95%是PTV中小于95%的剂量所包含的体积，VPTV是PTV的体积，VBody95%是身体中95%剂量所包含的体积，即治疗区。CI的取值在0～1，等于1时表示95%等剂量线体积与PTV完全一致；等于0时表示95%等剂量线体积与PTV完全没有重叠。危及器官剂量学参数包括等V30Lung，V20Lung，V5Lung，D2spinal cord，D33Heart，其中V30为全肺中受到30 Gy剂量照射的体积；D2为全脊髓体积2%受到的照射剂量[5-8]。

1.6 统计学方法

2 结果

2.1 3组计划剂量分布示意图比较

病例中3组计划横断位和冠状位剂量分布见图1，其图中4野IMRT计划的剂量分布要优于3D-CRT和7野IMRT计划。

图1 3组计划剂量分布示意图

2.2 重要器官和靶区的剂量体积直方图(DVH)比较

重要器官和靶区的DVH中显示各组计划靶区的曲线并没有很大差异，而4野IMRT计划LungV20，V30优于其他各组计划，Heart的曲线4野IMRT计划优于7野IMRT计划而略差于三维计划。

2.3 重要器官和靶区剂量学比较

三组计划中脊髓Dmax<45 Gy，心脏V33<46%，均达到计划要求，且各组参数无统计学意义差别。Lung的受照剂量中，4野IMRT计划中V20参数优于3DCRT计划[9]，V20、V30、V5参数优于7野IMRT计划，比较均具有统计学意义。表1、2中CI和HI指数与图1剂量分布图对应。4野IMRT计划CIGTV，HIPTV，CIPTV三个指数优于3D-CRT计划；4野IMRT计划CIPTV指数优于7野计划，且具有统计学意义。

表1 3D-CRT计划与4野IMRT计划重要器官和靶区参数比较

表2 4野IMRT计划与7野IMRT计划重要器官和靶区参数比较

3 讨论

食管癌全球年新发病例为482300例，年死亡406800例[10]。我国年新发236589例，约占世界年新发食管癌总数的一半，居国内恶性肿瘤的第4位[11]。食管癌二维常规放疗效果差，5年生存率仅为8%～16%[12]，常规放疗不能很好的显示食管腔以外的肿瘤情况，不能准确的掌握照射野的大小和中心位置。三维适形放疗可以很好的避免这类不确定因素，但是高剂量却不能有效的控制，且食管周围的重要器官如心脏、肺和脊髓得不到很好的控制。

调强放疗是近年来主要的放疗技术手段，利用三维计划系统设计共面或非共面不规则舍业进行分次照射，最大限度减小正常组织照射剂量和提高肿瘤靶区适形度。本文中，我们采用Pinnacle 9.8计划系统，通过4种照射方案，反复比较各种数据，我们得到：调强计划能提供更佳的靶区DVH、靶区适形度和有效减少正常组织的损伤。4野IMRT计划肺的V20，V30优于其他各组计划，心脏的受照剂量优于7野IMRT计划而略差于三维计划。Claude等[13]研究分析认为全肺的平均剂量、V20与放射性肺炎呈显著相关[14-15]。本文中4野IMRT计划V20为19.5±2.3，各剂量指标差异较其他三组有统计学意义(P<0.05)。

3DCRT不能很好的提高食管癌靶区剂量和保护重要器官的剂量，4野IMRT与7野IMRT相比，心脏、脊髓剂量差异不显著，但是肺的受量明显降低且患者接受照射的时间较7野IMRT减少2倍，治疗费用较7野调强减少1倍。

目前食管癌靶向治疗正处在一个起步阶段，研究还相对较少。除EGFR拮抗剂外，VEGF拮抗剂(如索拉非尼、阿瓦斯汀等)[16]，Her-2拮抗剂(如曲妥珠单抗、拉帕替尼等)和COX2抑制剂等治疗食管癌的研究都有小样本报道，其结果值得期待。总之，目前食管癌放疗的主要研究方向是进一步优化3D-CRT/IMRT的放疗技术、寻找放疗的预后和预测因子制定个体化治疗方案以及联合靶向药物或新的化疗药物[17]以期进一步提高放疗敏感性和空间协同作用。尽管这些方面已取得一定进展，但道路仍然漫长。