非小細(xì)胞肺癌螺旋斷層靶中靶放療模式分割次數(shù)的劑量學(xué)研究

任 剛 朱夫海 吳偉章 王穎杰 夏廷毅

螺旋斷層放療(TOMO)技術(shù)作為1種特殊的調(diào)強(qiáng)放療設(shè)備，可在保護(hù)周圍組織的前提下，提高腫瘤放療劑量［1］，逐漸應(yīng)用于肺癌的治療當(dāng)中，本研究擬采用TOMO設(shè)備按照靶中靶、高劑量少分次模式，在劑量學(xué)上推測TOMO治療肺癌可采用的最少分次，該結(jié)果將為臨床實(shí)踐提供重要幫助。

1 資料與方法

1.1 體位固定

患者取仰臥位，雙手頭上，采用熱塑體膜配合碳纖維體部固定架固定，固定范圍為胸部，采用西門子16排75 cm孔徑定位CT，在平靜呼吸下行胸部CT增強(qiáng)掃描，掃描包括雙肺，層厚5 mm，層間距5 mm，將掃描圖像經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)傳至Elekta Focal醫(yī)生工作站。

1.2 靶區(qū)勾畫及劑量設(shè)定

由同一放療科主治醫(yī)師勾畫腫瘤靶區(qū)及周邊危及器官。GTV為影像學(xué)上可見腫瘤，CTV在GTV基礎(chǔ)上各方向外擴(kuò)5 mm，PTV在CTV基礎(chǔ)上頭腳方向外擴(kuò)10 mm，其余方向各擴(kuò)5 mm，傳輸至Tomotherapy計(jì)劃系統(tǒng)(Version4.0.4.17)，同一物理組制定放療計(jì)劃，在相同物理參數(shù)條件下(包括射野寬度、螺距、束流強(qiáng)度調(diào)制因子等)，每例病例分別制定常規(guī)模式及靶中靶兩套放療計(jì)劃，設(shè)定6種劑量模式:A組PTV/70Gy/35F;B組PTV/CTV/GTV/50 Gy/60 Gy/70 Gy/20 F;C組PTV/CTV/GTV/50 Gy/60 Gy/70 Gy/15 F;D組PTV/CTV/GTV/50 Gy/60 Gy/70 Gy/10 F;E組PTV/CTV/GTV/50 Gy/60 Gy/70 Gy/8 F;F組PTV/CTV/GTV/50 Gy/60 Gy/70 Gy/6 F。

1.3 參考劑量值轉(zhuǎn)換

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用配對t檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)方法分析，各靶中靶少分割與常規(guī)分割模式間研究參數(shù)間的差異。統(tǒng)計(jì)軟件應(yīng)用SPSS 20.0版，P＜0.05定義為存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。

2 結(jié)果

靶區(qū)體積及劑量見表1。B組、C組、D組靶中靶模式中全肺等效BED的V5～V40均明顯小于A組常規(guī)模式(P＜0.05);E組V5～V25明顯小于常規(guī)分割(P＜0.05)，V30～V40無明顯差異;F組 V5～V20明顯小于常規(guī)分割(P＜0.05)，V25～V35無明顯差異，V40明顯大于常規(guī)模式(P＜0.05)，見表2。全肺D1000c(4.52 ± 2.01)Gy，D1500c(1.83 ± 1.40)Gy，D2000c(0.72 ±0.54)Gy，氣管最大劑量(26.07 ±15.0)Gy，食管最大劑量(19.9 ±15.0)Gy，脊髓最大劑量(11.5 ±5.7)Gy。靶中靶 GTVD95(70.24 ±0.13)Gy，CTVD95(62.39 ± 0.88)Gy，PTVD95(51.11 ± 1.07)Gy;常規(guī) PTVD95(70.35 ±0.13)Gy。

表1 靶區(qū)體積及靶區(qū)劑量

表2 各劑量模式肺的劑量體積參數(shù)值比較/%

3 討論

放療高劑量可提高腫瘤控制率，但由于腫瘤周圍正常組織的劑量限制，導(dǎo)致腫瘤靶區(qū)劑量提升受限。腫瘤的生物學(xué)特點(diǎn)注定了不同腫瘤區(qū)域接受不同放射劑量，采用靶中靶劑量模式，靶區(qū)內(nèi)部給予高劑量照射、靶區(qū)周圍接受相對劑量照射，即可達(dá)到控制腫瘤的目的。調(diào)強(qiáng)放療(IMRT)的出現(xiàn)，更加有利于靶中靶劑量模式的實(shí)施。IMRT較三維適形放療能調(diào)節(jié)靶區(qū)內(nèi)部劑量，在保證外周劑量的同時，增加靶區(qū)內(nèi)部劑量，達(dá)到同步加量的效果。Ji等［2］的臨床試驗(yàn)證實(shí)靶中靶模式可提高非小細(xì)胞肺癌的放療療效，在這個回顧性研究中收集48例患者，接受IMRT治療，腫瘤周邊劑量45 ～63 Gy，內(nèi)部55.0 ～74.2 Gy，常規(guī)分割，結(jié)果得出中位生存時間21個月。

高劑量少分次放療被認(rèn)為是立體定向放療，實(shí)際上是介于立體定向放療與常規(guī)放療模式之間的劑量分割模式，單次劑量高于2 Gy，但比立體定向放療劑量低。在劑量學(xué)上等效BED高于常規(guī)分割，自然在預(yù)后上好于常規(guī)分割，且治療次數(shù)少，減輕治療費(fèi)用，對設(shè)備要求并不高，適合廣泛使用。與單次劑量超高的立體定向放療相比，高劑量少分次放療模式的副反應(yīng)低，更加適合實(shí)際操作，而療效相似。近兩年已高劑量少分次放療是國內(nèi)外放療界的熱門話題，不僅是肺癌，包括肝癌、胰腺癌、前列腺癌等［3-4］，都逐漸改變以往的治療模式，追求更加快捷、療效佳的高劑量少分割模式。

TOMO作為1種新興的調(diào)強(qiáng)放療技術(shù)，將6MV直線加速器安裝在環(huán)形機(jī)架上，在加速器圍繞治療床360°照射靶區(qū)的同時，治療床沿軸向前進(jìn)同步穿過機(jī)架，使放療過程更加連貫。利用TOMO的技術(shù)特點(diǎn)，結(jié)合靶中靶劑量模式，可進(jìn)一步提高腫瘤的劑量是可能的。根據(jù)本試驗(yàn)的結(jié)果即使不增加靶區(qū)內(nèi)部的總劑量，僅通過縮短放療次數(shù)方式，即可達(dá)到提高腫瘤生物劑量的目的。通過計(jì)算可知6次靶中靶模式腫瘤外周BED(a/β =10)為 91.6 Gy，內(nèi)部 BED(a/β =10)為151.6 Gy，而 70 Gy 常規(guī)分割 BED(a/β =10)為 84 Gy，明顯低于靶中靶少分次模式。在6次分割中，僅在雙肺V40高于常規(guī)分割，而且V40與放射性肺炎的關(guān)系不大。脊髓、食管、氣管所受劑量均在可控制范圍內(nèi)。因此，可以認(rèn)為非小細(xì)胞肺癌放療采用螺旋斷層靶中靶模式，增加單次劑量、減少分割次數(shù)，PTV/CTV/GTV/50 Gy/60 Gy/70 Gy/6F在劑量學(xué)上并不增加周圍危及器官的照射劑量。

本組病例采用70 Gy常規(guī)分割計(jì)劃中，雙肺的V20平均值僅10%，推測與患者病灶的體積不大有關(guān)，說明本組病例的物理計(jì)劃相對好制作，因此，如果患者腫瘤較大，可能并不能按照6次分割，這應(yīng)該個體化治療，本組病例較少，如行深入個體化分析，還需收集大量病例。另外，本研究是在按照BED方程的基礎(chǔ)上計(jì)算的，肺組織按照晚反應(yīng)a/β=3，但當(dāng)單次劑量超過2 Gy，仍采用BED公式計(jì)算是否得當(dāng)，還需進(jìn)一步研究。盡管本研究采用TOMO技術(shù)，實(shí)際上普通的調(diào)強(qiáng)放療同樣適合靶中靶、高劑量少分次放療模式。

［1］Mackie TR，Holmes T，Swerdloff S，et al.Tomotherapy:a new concept for the delivery of dynamic conformal radiotherapy〔J〕.Med Phys，1993，20(6):1709-1719

［2］Ji K，Zhao LJ，Liu WS，et al.Simultaneous integrated boost intensity-modulated radiotherapy for treatment of locally advanced non-small-cell lung cancer:a retrospective clinical study〔J〕.Br J Radiol，2014，87(1035):20130562

［3］Wuthrick EJ，Curran WJ Jr，Camphausen K，et al.A pilot study of hypofractionated stereotactic radiation therapy and sunitinib in previously irradiated patients with recurrent highgrade glioma〔J〕.Int J Radiat Oncol Biol Phys，2014，90(2):369-375

［4］Ren G，Xia T，Wang Y.IMRT with capecitabine in advanced pancreatic cancer.in regard to passoni et al〔J〕.Int J Radiat Oncol Biol Phys，2014，89(2):431