不同调强放疗方案对局部晚期鼻咽癌患者剂量学指标的影响

肖轩 林布雷 林勤

鼻咽癌主要指发生在鼻部及咽喉部的肿瘤病变，是我国发病率较高的头颈部恶性肿瘤之一，其在南方地方发病率较高[1]。相关研究证实，我国鼻咽癌发病比例可达15/10万～30/10万，由于其临床症状不明显，多数患者就诊时已发展为鼻咽癌晚期，约3/4的患者在接受治疗时其癌症已发展为Ⅲ期、Ⅳa期[2]。由于其解剖结构较为复杂，难以对癌变组织采取手术切除，因此临床上以放射治疗或结合放疗作为根治鼻咽癌的主要手段，其中调强放疗技术因其明显的剂量学优势而被广泛应用于临床[3]。调强放疗作为当前主要放射治疗技术，能够有效提高肿瘤靶区受照剂量，同时减少周围正常组织受损，其中以静态调强放射治疗（intensity-modulated radiotherapy，IMRT）、容积旋转调强放射治疗（volume-modulated arc therapy，VMAT）和螺旋断层放射治疗（helical tomotherapy，HT）作为主要代表。IMRT靶区适形性较高，危及器官（organs at risk，OAR）受照剂量低，但其疗程较长，易导致患者不适感及治疗不确定因素增加[4]。VMAT以IMRT为治疗基础，通过旋转照射的容积调强技术，快速、准确、高效的作用于靶区，能够有效缩短治疗时间，减少OAR受照[5]。HT采用直线加速器对靶区进行360°旋转照射，可以为靶区及正常组织提供更加优越的剂量分别条件[6]。文章体现了《中国鼻咽癌放射治疗指南（2020版）》[7]的指导精神，通过对90例晚期鼻咽癌患者分别采用HT、IMRT、VMAT 3种不同调强放疗方案并分析其剂量学指标变化以及放疗不良反应发生情况，探究不同调强放疗方案对于治疗晚期鼻咽癌患者的应用效果及安全性，便于为临床治疗提供参考依据，现将研究结果报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

厦门大学附属第一医院2021年4月—2022年4月收治的90例局部晚期鼻咽癌患者为研究对象，根据放射治疗方式将其分为HT组、IMRT组、VMAT组各30例。HT组：男性18例，女性12例；年龄53～64岁，平均（58.68±5.32）岁；癌症分期：Ⅲ期14例，Ⅳa期16例；癌症类型：未分化癌19例，非角化癌11例。IMRT组：男性15例，女性15例；年龄50～59岁，平均（54.35±4.35）岁；癌症分期：Ⅲ期17例，Ⅳa期13例；癌症类型：未分化癌10例，非角化癌20例。VMAT组男性14例，女性16例；年龄51～62岁，平均（56.57±5.43）；癌症分期：Ⅲ期15例，Ⅳa期15例；癌症类型：未分化癌13例，非角化癌17例。三组患者一般资料比较差异无统计学意义（P＞0.05），具有可比性。本研究经医院医学伦理委员会批准。纳入标准：（1）符合局部晚期鼻咽癌影像学诊断标准[7]。（2）年龄≥50岁且文化程度在初中或初中以上。（3）无意识或精神障碍，可配合参与研究患者。（4）患者及其家属已知晓研究目的并自愿签署放射治疗知情同意书。排除标准：（1）已发生局部复发或远处转移患者。（2）非首次接受放疗患者。（3）妊娠期或哺乳期患者。（4）合并严重感染或重大肝肾功能异常疾病患者。

1.2 方法

1.2.1 模拟定位

三组患者均取仰卧位，双臂贴紧体侧放置后以头颈肩热塑膜进行个体化适形固定，铅点标记后采用Discovery CT590 RT放疗定位大孔径CT（厂家：美国GE公司）进行扫描，维持3 mm层间距自头顶至胸骨下切迹2 cm范围间扫描，通过无线网络将扫描图像传输至治疗计划系统。

1.2.2 靶区及OAR勾画

参照2018年《鼻咽癌国际临床靶区勾画指南》[8]，对鼻咽和淋巴结大体肿瘤体积（gross tumor volume，GTV）、高危临床靶区体积（clinical target volume 1，CTV1）以及预防照射区（clinical target volume 2，CTV2）进行规范化勾画，根据摆放单位数据误差对GTV、CTV1、CTV2进行外扩3mm处理而得到相应计划靶体积（planning target volume，PTV）参数并将其分别定义为鼻咽癌肿瘤计划靶区（planning target volume of nasophaynx gross，PGTVnx）、计划靶区1（planning target volume 1，PTV1）、计划靶区2（planning target volume 2，PTV2）。OAR主要包括脊髓、脑干、视神经、腮腺等。

1.2.3 计划设计

采用美国varian公司生产的Truebeam SN1402型直线加速器以6 mV能量光子线进行同步加量照射，PGTVnx、PTV1、PTV2处方剂量分别为70 Gy、60 Gy、56 Gy，治疗频次为1次/d，5次/周，一共接受31次照射治疗。HT组采用HT方案：通过TomoTherapy计划系统进行治疗计划设计，射野宽度2.505 cm，螺距0.380，调制因子2.6，剂量率872 MU/min。IMRT组与VMAT组均在Varian Eclipse计划系统上进行设计。其中IMRT组采用IMRT方案：9野360°等角分布照射，最大子野个数100，最小子野面积6 cm2，最小子野跳数6 MU，使用直接子野优化（direct machine parameter optimization，DMPO）。VMAT组采用VMAT方案：采用双弧，顺时针180.1°～180°，逆时针为180°～180.1°，准直器角度为10°、350°，剂量率600 MU/min。

1.3 观察指标

（1）适形性指数（conformity index，CI）：采用公式CI=（Vt，ref/Vt）×（Vt，ref/Vref），计算并比较三组患者CI，其中Vt代表靶区体积，Vt，ref代表等剂量线覆盖的靶体积，Vref代表等剂量线包绕的所有体积，CI取值范围为0～1，取值越接近1代表靶区适形度越好。（2）均匀性指数（homogeneity index，HI）：采用公式HI=（D2-D98）/D50，计算并比较三组患者HI，其中D2、D98、D50分别代表靶区2%、98%、50%体积所 接受的剂量，HI越接近0，靶区均匀性越好。（3）OAR受照剂量参数：对三组患者脊髓、脑干、视神经、腮腺等危及器官的最大受照剂量（Dmax）进行评估比较，Dmax越小表明该治疗方案安全性更高。（4）不良反应发生情况：鼻咽癌患者常见放疗不良反应包括口干、疲乏、食欲下降、记忆力减退，比较治疗1个月后三组患者不良反应发生率，发生率越低表明该放疗方案安全性越高。

1.4 统计学方法

采用SPSS 23.0统计学软件进行数据分析，三组间计量资料比较采用单因素方差分析，两两组间比较采用SNK-q检验，以（±s）表示，计数资料使用χ2检验或Fisher确切概率法，以n（%）表示，P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 适形性指数（CI）与均匀性指数（HI）比较

HT组PGTVnx、PTV1、PTV2的CI和HI均 明 显 高于IMRT组和VMAT组，差异有统计学意义（P＜0.05），IMRT组和VMAT组组间CI和HI比较差异无统计学意义（P＞0.05），见表1。

表1 三组患者CI和HI比较 （±s）

表1 三组患者CI和HI比较 （±s）

组别 CI HI PGTVnx PTV1 PTV2 PGTVnx PTV1 PTV2 HT组（n=30） 0.912±0.011 0.857±0.021 0.874±0.020 1.061±0.012 1.158±0.027 1.051±0.012 IMRT组（n=30） 0.866±0.024 0.823±0.022 0.818±0.011 1.052±0.011 1.140±0.035 1.037±0.016 VMAT组（n=30） 0.859±0.023 0.834±0.025 0.825±0.021 1.053±0.013 1.139±0.026 1.039±0.018 F值 60.856 17.477 87.100 5.046 3.319 7.127 P值 ＜0.001 ＜0.001 ＜0.001 0.008 0.024 0.001 t值（HT组 vs IMRT组） 14.360 8.193 17.129 4.098 3.515 4.936 P值（HT组 vs IMRT组） ＜0.001 ＜0.001 ＜0.001 0.013 0.039 0.002 t值（HT组 vs VMAT组） 12.463 5.542 14.988 3.643 3.330 4.231 P值（HT组 vs VMAT组） ＜0.001 ＜0.001 ＜0.001 0.012 0.021 0.004 t值（IMRT组 vs VMAT组） 1.897 2.651 2.141 0.455 0.185 0.705 P值（IMRT组 vs VMAT组） 0.183 0.064 0.134 0.748 0.896 0.619

2.2 OAR受照剂量参数比较

HT组脊髓、脑干、视神经以及腮腺的最大剂量（Dmax）均明显低于IMRT组和VMAT组，差异有统计学意义（P＜0.05），IMRT组和VMAT组组间脊髓、脑干、视神经以及腮腺Dmax比较差异无统计学意义（P＞0.05），见表2。

表2 三组患者OAR Dmax参数比较（Gy，±s）

表2 三组患者OAR Dmax参数比较（Gy，±s）

组别 脊髓 脑干 视神经 腮腺HT组（n=30） 37.436±2.527 49.726±3.635 36.252±10.658 69.245±3.254 IMRT组（n=30） 40.548±3.395 52.154±3.647 41.246±9.372 71.257±3.272 VMAT组（n=30） 39.875±3.670 52.298±3.265 42.539±8.221 72.648±3.315 F值 7.689 5.056 3.688 8.161 P值 ＜0.001 0.008 0.029 ＜0.001 t值（HT组 vs IMRT组） 5.270 2.428 2.889 3.359 P值（HT组 vs IMRT组） 0.001 0.009 0.044 0.020 t值（HT组 vs VMAT组） 4.130 4.002 3.636 5.682 P值（HT组 vs VMAT组） 0.005 0.016 0.032 ＜0.001 t值（IMRT组 vs VMAT组） 1.140 0.224 0.748 2.323 P值（IMRT组 vs VMAT组） 0.423 0.875 0.598 0.104

2.3 不良反应发生情况比较

治疗1个月后，三组患者各项不良反应发生率及总发生率比较差异无统计学意义（P＞0.05），见表3。

表3 三组患者不良反应发生率比较[例（%）]

3 讨论

鼻咽癌恶性程度及致死率较高，且随着我国老龄化社会发展，鼻咽癌患病率也在逐年升高[9]。放疗作为局部晚期鼻咽癌患者首要治疗手段，在临床上已取得较为成熟的发展。其主要通过在靶区内对肿瘤细胞进行集中照射，从而减少正常组织损伤，提高治疗效果[10]。

IMRT和VMAT作为针对鼻咽癌患者较为成熟的治疗方式，其在早期鼻咽癌患者中应用性较好，但局部晚期鼻咽癌有较高的复发及转移风险，其靶区较长且不规则，因此局部晚期鼻咽癌患者中应用IMRT和VMAT方案进行治疗时仍然无法达到理想的治疗效果。IMRT和VMAT方案射野较为固定，致使光子利用率下降，癌变周围软组织及淋巴结侵犯情况无法完全暴露，因而导致放疗精准性受损，患者治疗时间被延长，对其情绪发展及生活质量均可造成不利影响。相关研究证实，HT作为临床新型放疗技术，主要通过360°旋转最大限度地将放射治疗剂量集中在靶区，既可保障足够的靶体积照射剂，同时也可降低靶位误差发生概率，避免对损伤周围细胞，从而提高靶区放射剂量及疗效[11]，具有更高的放疗适形性及均匀性。本研究结果中可以看出，采用3种不同调强方案治疗后，HT组患者PGTVnx、PTV1、PTV2的CI指数与HI指数均明显高于IMRT组和VMAT组。分析可知，相对于IMRT及VMAT治疗方案而言，HT对肿瘤细胞进行自适应放射治疗，其靶区剂量曲线更加陡直，通过精准辐射，能够充分保护靶区周围正常组织，对于提高患者靶区均匀性具有积极作用。

由于头颈部器官较为集中，放射剂量过高时会导致鼻咽癌患者在接受放射治疗过程中出现不同程度的脊髓、脑干、视神经、腮腺等器官功能受损。崔珍等[12]研究中提出，HT通过调强技术从三维角度对患者进行治疗，便于暴露肿瘤体积及周围组织位置，避免过度照射，从而有效改善患者放疗反应，减少其腮腺等危及器官受损。结合本研究结果也可发现，相较于IMRT和VMAT方案中患者而言，采用HT方案患者脊髓、脑干、视神经、腮腺等危及器官Dmax均明显低于对照组。照射强度过高时患者器官受累加重，出现胃肠道反应及肝肾功能损伤风险也随之增加。而采用HT方案射野集中，光子利用率较高，能够有效较少患者治疗时间，改善射线对患者造成的不适感及肿瘤生物效应，避免患者因不自主器官运动以及体位移动所引起的靶区移位，从而最大程度的保障治疗精准度及疗效，减少正常细胞受损[13]。

尽管本研究结果表明，采用3种不同调强放疗方案患者治疗1个月后患者之间化疗不良反应发生率比较并无统计学意义。但是结合3种放疗方案治疗原理可知，HT通过精准辐射，能够充分保护靶区周围正常组织，减少放疗时间。该方案对于减轻患者化疗不良反应依然具有更突出的作用。分析本研究结果与临床实际不符的原因在于本研究观察周期较短，无法充分体现HT方案的治疗优越性，因此仍需行进一步观察以确定其实际疗效，

综上所述，相比较于IMRT及VMAT方案而言，HT方案对于改善晚期鼻咽癌患者剂量学指标以及保护其危及器官具有更优越的应用价值，可为往后中国鼻咽癌放射治疗指南（2022版）的修订提供临床借鉴内容。