雙眶Grave’s眼病三種放射治療技術(shù)比較

趙衛(wèi)東，寧 健，趙水喜，孫化冬，穆曉峰

雙眶Grave’s眼病三種放射治療技術(shù)比較

趙衛(wèi)東1，寧 健1，趙水喜2，孫化冬1，穆曉峰1

目的探討三維適形(含電子線照射野)的照射技術(shù)治療雙眶Grave’s眼病的實(shí)施方法及其劑量學(xué)優(yōu)勢(shì)。方法10例確診為雙側(cè)Grave’s眼病的患者，均用三維適形(含電子線照射野)照射技術(shù)、傳統(tǒng)的對(duì)穿野照射技術(shù)以及近年來(lái)主流的調(diào)強(qiáng)照射技術(shù)等三種技術(shù)完成治療計(jì)劃，比較計(jì)劃靶區(qū)(planning target volume，PTV)和危及器官(organ at risk，OAR)的劑量分布圖、劑量體積直方圖和劑量學(xué)參數(shù)。結(jié)果對(duì)于PTV的參數(shù)D98%、V95%、Dmean、CI和HI，雙側(cè)晶體的參數(shù)Dmin、Dmean和Dmax，雙側(cè)淚腺的參數(shù)Dmin和Dmean，三維適形和調(diào)強(qiáng)技術(shù)二者與對(duì)穿野技術(shù)相比差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，但三維適形與調(diào)強(qiáng)技術(shù)相比差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。對(duì)于PTV的參數(shù)D2%和雙側(cè)淚腺的參數(shù)Dmax，則三種技術(shù)之間比較差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。結(jié)論三維適形(含電子線照射野)和調(diào)強(qiáng)技術(shù)與傳統(tǒng)的對(duì)穿野技術(shù)相比都有著同樣的劑量學(xué)優(yōu)勢(shì)，在患者不愿意接受調(diào)強(qiáng)技術(shù)昂貴的價(jià)格或者沒(méi)有調(diào)強(qiáng)設(shè)備的時(shí)候，可以用三維適形技術(shù)代替。

Grave’s眼??；調(diào)強(qiáng)放射治療；放射治療計(jì)劃，計(jì)算機(jī)輔助

Grave’s眼病被認(rèn)為是一種自身免疫性疾病，與Grave’s甲狀腺腫相關(guān)[1]，目前主要的治療手段有放射治療、外科減壓術(shù)及類固醇治療[2,3]。傳統(tǒng)的對(duì)穿野照射技術(shù)已經(jīng)延用了很多年，優(yōu)點(diǎn)是技術(shù)簡(jiǎn)便易行，但照射野要遮擋眼球前極或者向下傾斜5°以減少晶體的受照劑量，但這會(huì)使眼球前部眼肌附著點(diǎn)處靶區(qū)欠劑量[4]。現(xiàn)在有很多更先進(jìn)的照射技術(shù)包括三維適形、調(diào)強(qiáng)以及立體定向放射治療等用于治療Grave’s眼病，可以使靶區(qū)獲得更高的照射劑量覆蓋率。筆者采用的方法是三維適形加電子線照射野技術(shù)，并將此方法同對(duì)穿野照射技術(shù)和調(diào)強(qiáng)照射技術(shù)在劑量學(xué)上進(jìn)行比較。

1 對(duì)象與方法

1.1 對(duì)象 2013-01至2013-06共10例已經(jīng)確診為雙側(cè)Grave’s眼病并采用放射治療的患者。10例均采用熱塑頭膜固定，用CT模擬定位機(jī)做定位掃描，掃描層厚為3 mm，掃描范圍為頭頂至顱底，圖像傳至治療計(jì)劃系統(tǒng)(Pinnacle3，9.2)。掃描時(shí)叮囑患者目視正前方，不要隨意轉(zhuǎn)動(dòng)眼球。

1.2 靶區(qū)和危及器官勾畫 由同一位醫(yī)師嚴(yán)格按照相同的原則勾畫靶區(qū)和危及器官，大體靶區(qū)(gross target volume，GTV) 為影像學(xué)上可見的靶區(qū)，臨床靶區(qū)(clinical target volume，CTV)勾畫范圍包括雙眼的球后以及兩側(cè)晶體旁眼球前部眼肌附著點(diǎn)。本研究GTV和CTV范圍相同，勾畫晶體和淚腺做為危及器官(organs at risk,OAR)，CTV外放2 mm生成計(jì)劃靶區(qū)(planning target volume，PTV)，本研究10例患者的PTV平均體積為56.1 cm3(48.3～61.2 cm3)。

1.3 照射技術(shù) (1)對(duì)穿野技術(shù)：采用半野照射，照射野等中心選在晶體中心層面左右眼眶外側(cè)眶骨尖連線的中點(diǎn)；(2)調(diào)強(qiáng)照射方法：采用7個(gè)野，射野方向分別為0°、40°、80°、115°、255°、280°和320°，計(jì)算網(wǎng)格精度設(shè)為2 mm，最小子野面積設(shè)為2 cm2，優(yōu)化方式為DMPO，迭代次數(shù)設(shè)為30；(3)三維適形加電子線照射野技術(shù)：包括3個(gè)X線野和2個(gè)電子線野，3個(gè)X線野分別是0°床角(加速器治療床)的左右對(duì)穿野(機(jī)架角分別為90°和270°)和90°床角、機(jī)架角為270°的頭頂野。電子線2個(gè)野的機(jī)架和床角均為0°，垂直照射眼球，中間加鉛柱用于遮擋晶體和角膜，用于補(bǔ)充對(duì)穿野技術(shù)因?yàn)槎惚芫w和淚腺而造成的PTV雙側(cè)眼球前部眼肌附著點(diǎn)處的照射劑量缺失。

1.4 處方劑量 所有患者的處方劑量均為20 Gy/10次，14 d完成治療。處方劑量給在PTV的95%平均劑量上。

1.5 劑量學(xué)參數(shù)及評(píng)價(jià)分析 比較PTV和OARs(晶體和淚腺)的劑量體積直方圖(dose volume histograms，DVH)以及劑量分布圖。PTV劑量學(xué)參數(shù)選擇適形指數(shù)(conformity index，CI)、均勻指數(shù)(homogeneity index，HI)、D98%、Dmean、D2%和V95%。CI最早是由ICRU62號(hào)報(bào)告提出來(lái)的，最近經(jīng)Paddick修改[5，6]，用來(lái)評(píng)價(jià)治療計(jì)劃里處方劑量包繞PTV的松緊程度，公式為CI=VPTV×VTV/TV2PV(VPTV：PTV的體積； VTV： 處方劑量線包繞的體積；TVPV：處方劑量線里PTV的體積)，HI=D5%/D95%(D5%和D95%分別是5%和95%的PTV體積受到的照射劑量)。D98%和D2%是根據(jù)ICRU83號(hào)報(bào)告，分別代表最小和最大劑量[7]。V95%是受到95%處方劑量照射的PTV體積。OARs的劑量學(xué)參數(shù)選擇Dmin、Dmean和Dmax，分別代表最小、平均和最大劑量。

1.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 應(yīng)用SPSS 20.0軟件，將上述三種技術(shù)的CI、HI等所有劑量學(xué)參數(shù)進(jìn)行比較分析，組間數(shù)據(jù)的中位數(shù)采用秩和檢驗(yàn)，P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 劑量分布和劑量體積直方圖 圖1為1例典型病例的PTV中心CT層面的劑量分布圖，等劑量區(qū)顯示分別為2000、1800、1600、1400、1200 cGy。A圖為對(duì)穿野技術(shù)，可以清楚地看出晶體和淚腺受照劑量很低，但PTV兩側(cè)眼球前部眼肌附著點(diǎn)處靶區(qū)明顯沒(méi)有在處方劑量區(qū)內(nèi)，另外處方劑量區(qū)內(nèi)除了要照射的PTV外，正常組織范圍很大。B圖為調(diào)強(qiáng)技術(shù)，可以看出晶體和淚腺受照劑量較低，PTV的處方劑量覆蓋率高，正常組織受照少。C圖為三維適形技術(shù)，晶體和淚腺受照劑量也較低，PTV的處方劑量覆蓋率較高，正常組織受照較少。圖2為同一例患者三種照射技術(shù)的PTV和OARs的劑量體積直方圖，從圖上可以看出PTV、晶體和淚腺的受照劑量和體積的關(guān)系。

圖1 典型病例PTV中心CT層面的劑量分布圖

A.對(duì)穿野技術(shù)；B.調(diào)強(qiáng)技術(shù)；C.三維適形技術(shù)；黃色箭頭為照射野分向，C圖中上方的兩個(gè)垂直箭頭分別代表兩個(gè)電子線照射野，斜向的箭頭代表90°床角、270°機(jī)架角的頭頂野

圖2 典型病例PTV和OARs的劑量體積直方圖

2.2 劑量學(xué)參數(shù)比較 表1為三種照射技術(shù)的PTV和OARs的劑量學(xué)參數(shù)比較匯總。

2.2.1 PTV參數(shù) 對(duì)于D98%、V95%、CI和HI，三維適形和調(diào)強(qiáng)技術(shù)較對(duì)穿野技術(shù)有很大的優(yōu)勢(shì)，與之相比差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，但三維適形和調(diào)強(qiáng)技術(shù)之間比較差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。對(duì)于D2%，三種方法之間比較差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2.2.2 OAR參數(shù) 雙側(cè)淚腺參數(shù)中，對(duì)于Dmin和Dmean，三維適形和調(diào)強(qiáng)技術(shù)與對(duì)穿野技術(shù)相比差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，但三維適形和調(diào)強(qiáng)技術(shù)之間比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，對(duì)于Dmax則三種技術(shù)之間比較差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。雙側(cè)晶體參數(shù)中，對(duì)于Dmin、Dmean和Dmax，三維適形和調(diào)強(qiáng)技術(shù)與對(duì)穿野技術(shù)相比，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，三維適形和調(diào)強(qiáng)技術(shù)之間比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

3 討 論

Grave’s眼病被認(rèn)為是一種自身免疫性疾病,發(fā)病機(jī)制尚不太明確,一般認(rèn)為,眼部可能與甲狀腺存在共同的抗原決定簇。當(dāng)自身反應(yīng)性胸腺依賴細(xì)胞 (T細(xì)胞 )被這些抗原識(shí)別激活后 ,T細(xì)胞、巨噬細(xì)胞浸潤(rùn) ,分泌多種細(xì)胞因子 ,這些細(xì)胞因子作用于球后組織和眼外肌肌膜中成纖維細(xì)胞 ,使其增殖、分泌大量的糖胺多糖 ,導(dǎo)致球后脂肪細(xì)胞增多 ,球后組織、眼外肌腫脹[1]。目前主要治療方法有類固醇治療、外科減壓矯正術(shù)及放射治療。放射治療被確認(rèn)為是治療Grave’s眼病的一種有效手段,但照射劑量存在爭(zhēng)議，目前主要有三種方案，(1)20 Gy/10次，14 d；(2)10 Gy/10次,14 d；(3)20 Gy/20次，140 d。本研究采用的是目前被普遍采用的第一種方案[8]。

表1 三種照射技術(shù)的PTV和OARs劑量學(xué)參數(shù)比較匯總(結(jié)果為10例患者結(jié)果的中位數(shù))

注：與對(duì)穿野技術(shù)比較，①P<0.05

傳統(tǒng)的左右對(duì)穿野照射技術(shù)用于治療Grave’s眼病已經(jīng)幾十年了，多采用遮擋上半野或照射野向下傾斜5°以減少晶體的受照劑量，它的優(yōu)點(diǎn)是實(shí)施簡(jiǎn)便易行，治療成本低，晶體和淚腺受照劑量低，眼球的轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì)晶體的受照劑量影響??；缺點(diǎn)是兩側(cè)晶體旁眼球前部眼肌附著點(diǎn)處的PTV受照劑量嚴(yán)重不足。本研究的對(duì)穿野技術(shù)是采用半野照射方法，將PTV中心層面兩側(cè)眼眶外側(cè)顱骨頂端連線的中點(diǎn)定為照射等中心，照射野上半部分鉛門關(guān)閉，只用照射野下半部分照射PTV，這樣可以減少由于射線發(fā)散而造成的晶體受照劑量增加。

近10年來(lái)，調(diào)強(qiáng)技術(shù)成為放射治療的主流技術(shù)[9]。調(diào)強(qiáng)技術(shù)用于治療Grave’s眼病與對(duì)穿野技術(shù)相比具有較明顯的優(yōu)勢(shì)，PTV的處方劑量覆蓋率要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于對(duì)穿野技術(shù)，可以達(dá)到PTV體積的95%左右，而對(duì)穿野的處方劑量覆蓋率只有60%左右，PTV參數(shù)V95的數(shù)據(jù)說(shuō)明了這個(gè)問(wèn)題，雖然晶體和淚腺受照劑量較對(duì)穿野技術(shù)略高，但都在它們各自的耐受劑量范圍內(nèi)。PTV的劑量學(xué)參數(shù)根據(jù)ICRU83號(hào)報(bào)告[7]選擇了D98%和D2%，分別代表最小劑量和最大劑量，這樣可以避免由于非常小的PTV體積受到了過(guò)大或過(guò)小劑量對(duì)于PTV評(píng)價(jià)的影響。調(diào)強(qiáng)技術(shù)的缺點(diǎn)是技術(shù)復(fù)雜，計(jì)劃時(shí)間和治療時(shí)間長(zhǎng)，機(jī)器的出束單位多，治療成本高。

由于Grave’s眼病是良性病，所以很多患者并不愿意選擇昂貴的調(diào)強(qiáng)照射技術(shù)。在此背景下，筆者采用了三維適形加電子線照射野的技術(shù)治療Grave’s眼病，使用傳統(tǒng)的電子線照射野(中間要用鉛柱遮擋晶體)給在對(duì)穿野技術(shù)中漏照的兩側(cè)眼球前部眼肌附著點(diǎn)處靶區(qū)的PTV補(bǔ)充劑量。本研究說(shuō)明，此技術(shù)和調(diào)強(qiáng)技術(shù)與對(duì)穿野技術(shù)相比有著同樣的劑量學(xué)優(yōu)勢(shì)，在大大減少了治療成本的前提下，給患者提供了一個(gè)新的選擇。對(duì)于本研究中的PTV和OARs的所有劑量學(xué)參數(shù)，三維適形加電子線照射野技術(shù)與調(diào)強(qiáng)技術(shù)相比差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,甚至三維適形技術(shù)的PTV曲線還要優(yōu)于調(diào)強(qiáng)技術(shù)的PTV曲線，曲線肩部更高，更加陡峭，Dmax更小，這說(shuō)明在患者不愿意接受調(diào)強(qiáng)技術(shù)昂貴的價(jià)格或者基層醫(yī)院未配備調(diào)強(qiáng)設(shè)備的時(shí)候，完全可以用此方法代替。但調(diào)強(qiáng)技術(shù)和三維適形技術(shù)實(shí)施治療時(shí)都必須叮囑患者目視正前方，不要隨意轉(zhuǎn)動(dòng)和斜視，這樣可以減小由于眼球的轉(zhuǎn)動(dòng)而引起的晶體受照劑量評(píng)估偏差。本研究結(jié)果還表明，在放射治療技術(shù)快速發(fā)展的今天，有時(shí)對(duì)一些已經(jīng)漸漸淡出臨床視野的所謂老舊技術(shù)善加利用來(lái)解決問(wèn)題也會(huì)收到非常好的效果。

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(2014-02-25收稿 2014-04-20修回)

(責(zé)任編輯 梁秋野)

ComparisonofthreeradiotherapytechniquesforbilateralGrave’sophthalmopathy

ZHAO Weidong1，NING Jian1，ZHAO Shuixi2，SUN Huadong1，and MU Xiaofeng1.1.Center of Radiotherapy，2.First Department of Oncology，General Hospital of Chinese People’s Armed Police Forces，Beijing 100039，China

ObjectiveTo study the implementation and dosimetric advantages of three-dimensional conformal irradiation (3DCRT) including electron beam irradiation field in the treatment of bilateral Grave’s ophthalmopathy.MethodsAll the ten patients diagnosed as having bilateral Grave’s ophthalmopathy were scheduled for such three techniques including three-dimensional conformal irradiation, the conventional opposing field irradiation (OF) and the mainstream intensity modulated irradiation (IMRT) in recent years. Dose distribution diagrams, dose volume histograms and dosimetric parameters of the planning target volume (PTV) and organs at risk (OARs) were compared.ResultsFor D98%,V95%,Dmean, CI and HI in PTV parameters, Dmin, Dmean and Dmax in bilateral lens parameters, Dmin,Dmean in bilateral lacrimal glands parameters , 3DCRT and IMRT compared with OF were statistically significantly different (P<0.05), while no significant difference was found between 3DCRT and IMRT technique，for D2% in PTV parameters and Dmax in bilateral lacrimal glands parameters, the comparison between such three technologies were not statistically significantly different (P>0.05).Conclusions3DCRT (including electron beam irradiation field) and IMRT technology have as many dosimetric advantages as OF technology. This technology can replace IMRT technology if patients are unwilling to accept IMRT due to its price or no IMRT equipment can be acquired.

Grave’s ophthalmopathy；intensity modulated radiotherapy；treatment planning，computer-assisted

醫(yī)學(xué)期刊常用字詞正誤對(duì)照表

趙衛(wèi)東，碩士，主管技師，E-mail: zwd721114@hotmail.com

100039北京，武警總醫(yī)院：1.放療中心,2.腫瘤一科

寧 健，E-mail:13501066275@163.com

R730.55