局部晚期鼻咽癌容積弧形調(diào)強(qiáng)與固定野調(diào)強(qiáng)放療的劑量學(xué)比較

局部晚期鼻咽癌容積弧形調(diào)強(qiáng)與固定野調(diào)強(qiáng)放療的劑量學(xué)比較

全吉鐘王冬旭曹洪明馮燕

(吉化集團(tuán)公司總醫(yī)院，吉林吉林132022)

摘要〔〕目的探討局部晚期的鼻咽癌患者放射治療時分別采取調(diào)強(qiáng)放療(IMRT)與快速旋轉(zhuǎn)調(diào)強(qiáng)放療(RapidArc)技術(shù)的劑量學(xué)差異。方法選取2013年2月至2014年8月收治的36例初診為局部晚期的鼻咽癌患者，應(yīng)用Eclipse 10.0計劃系統(tǒng)分別對靶區(qū)設(shè)計強(qiáng)放療計劃及旋轉(zhuǎn)調(diào)強(qiáng)治療計劃，均采用同步加量的治療模式。在保證計劃滿足臨床要求的前提下，比較兩種計劃方案的靶區(qū)劑量分布及危及器官受照劑量。結(jié)果RapidArc及IMRT計劃在局部晚期鼻咽癌放射治療的靶區(qū)劑量學(xué)上基本無明顯差異，其中pGTVnx及計劃靶區(qū)(PTV)1的靶區(qū)適形度RapidArc較高。兩種計劃各危及器官的受照射劑量基本無差異，其中腮腺平均劑量和V30及顳頜關(guān)節(jié)的平均劑量RapidArc計劃較低。RapidArc計劃較IMRT計劃的機(jī)器跳數(shù)減少57%，總治療時間減少63%。結(jié)論對于局部晚期鼻咽癌的根治性放射治療，IMRT技術(shù)和RapidArc技術(shù)的劑量分布基本一致，均能滿足臨床要求。RapidArc技術(shù)的總機(jī)器跳數(shù)更低，治療時間更短。

關(guān)鍵詞〔〕鼻咽癌；調(diào)強(qiáng)放射治療；旋轉(zhuǎn)調(diào)強(qiáng)放射治療；劑量學(xué)

中圖分類號〔〕R739.63〔文獻(xiàn)標(biāo)識碼〕A〔

通訊作者：馮燕(1970-),女,主任醫(yī)師,主要從事腫瘤放化療臨床研究。

第一作者：全吉鐘(1971-),男,副主任醫(yī)師,主要從事腫瘤放化療臨床研究。

鼻咽癌是頭頸部常見的腫瘤類型，放射治療是鼻咽癌的首選治療方法。常規(guī)放療及三維適形放療靶區(qū)覆蓋率差，副反應(yīng)多，目前臨床上鼻咽癌的放射治療首選調(diào)強(qiáng)放射治療〔1〕。容積弧形調(diào)強(qiáng)(RapidArc)是美國瓦里安公司提供的一種新型旋轉(zhuǎn)調(diào)強(qiáng)放療技術(shù)(IMAT)〔2〕，其在保證了靶區(qū)覆蓋率的基礎(chǔ)上，具有更快的治療速度，減少了治療過程中患者或腫瘤移動的概率，增加了治療精確性的同時也提升了患者的舒適度。本文通過比較調(diào)強(qiáng)放射治療(IMRT)及RapidArc 兩種放療技術(shù)在局部晚期鼻咽癌根治放療中的劑量學(xué)差異，評估不同放療技術(shù)的優(yōu)缺點，以期為臨床工作提供參考。

1材料與方法

1.1臨床資料隨機(jī)選取吉化總醫(yī)院2014年2～8月收治的36例局部晚期的鼻咽癌患者。均經(jīng)病理證實，男32例，女4例，中位年齡49歲(23～68歲)。病理類型：鱗狀細(xì)胞癌33例，未分化癌3例。臨床分期(UICC 2002 分期)：Ⅲ期28例，Ⅳ期8例。其中T2期12例，T3期18例，T4期6例，N1期7例，N2期28例，N3期1例。

1.2放療定位、靶區(qū)及危及器官勾畫CT定位采用GE 2排，仰臥位，頭頸肩熱塑體膜固定。掃描范圍為顱頂至主動脈，層厚5 mm。用Eclipse 10.0治療計劃系統(tǒng)進(jìn)行靶區(qū)勾畫及計劃制定。根據(jù)ICRU 62號報告勾畫靶區(qū)，靶區(qū)包括鼻咽大體腫瘤(GTVnx)，頸部陽性淋巴結(jié)(GTVnd)，高危臨床靶區(qū)(CTV1)和低危臨床靶區(qū)(CTV2)。以上結(jié)構(gòu)均勻外放0.3 cm得到各計劃靶區(qū)，即：pGTVnx、pGTVnd、計劃靶區(qū)(PTV)1、PTV2。給予的處方劑量分別為：pGTVnx 70～74 Gy，pGTVnd 70 Gy，PTV1 60～64 Gy，PTV2 50～54 Gy。同時勾畫晶體、視神經(jīng)、腦干、脊髓、顳頜關(guān)節(jié)、腮腺等危及器官。

1.3治療計劃制定應(yīng)用瓦里安Eclipse 10.0計劃系統(tǒng)對每例患者分別制定IMRT和RapidArc 兩種放療計劃。兩種放療計劃方式均采用6 MV X射線。IMRT計劃為采用共面9野動態(tài)調(diào)強(qiáng)；RapidArc計劃均為共面雙弧或三弧(雙弧計劃從179°逆時針旋轉(zhuǎn)至181°，另一個弧則相反；三弧計劃則在上述基礎(chǔ)上增加半弧或全弧)。優(yōu)化過程中2種計劃采用相同或類似的優(yōu)化條件。計劃限制條件：95%PTV的體積接受95%～100%處方劑量。

1.4治療計劃評估比較兩種放療計劃的劑量體積，直方圖(DVH)與等劑量分布和靶區(qū)的適形度及均勻性指數(shù)。靶區(qū)適形指數(shù)(CI)=(PTVref/Vptv)×(PTVref/V95)，其中PTVref表示PTV被95%處方劑量所包繞的體積，Vptv為PTV的體積，V95為95%等劑量線所包繞的體積。靶區(qū)劑量均勻性指數(shù)(HI)= D5%/D95%，其中D5%和D95%分別為5%和95%體積的靶區(qū)受到照射的劑量。危及器官比較如下參數(shù)：晶體、視神經(jīng)、脊髓的最大受照劑量；顳頜關(guān)節(jié)及腦干的最大和平均受照劑量；腮腺的平均劑量及V30、V50。

1.5統(tǒng)計學(xué)方法應(yīng)用SPSS19.0軟件進(jìn)行χ2檢驗和t檢驗。

2結(jié)果

2.1DVH與等劑量分布比較兩種計劃危及器官和部分危及器官的劑量分布無明顯差異，但容積弧形調(diào)強(qiáng)腮腺受照劑量更低。兩種計劃顱底水平、鼻咽水平、頸部水平層面劑量分布圖無明顯差別，但容積弧形調(diào)強(qiáng)低劑量區(qū)范圍更小。見圖1～圖3。

圖1　兩種計劃的顱底水平劑量分布圖

圖2　兩種計劃的鼻咽水平劑量分布圖

圖3　兩種計劃的頸部水平劑量分布圖

2.2靶區(qū)劑量比較兩種計劃均能符合臨床要求。兩種計劃pGTVnx、pGTVnd、PTV1、PTV2的最大劑量、平均劑量、靶區(qū)均勻性、靶區(qū)適形度無明顯差別，但pGTVnx、PTV2的靶區(qū)適形度RapidArc計劃高于IMRT計劃。見表1。

2.3危及器官劑量比較兩種計劃晶體、視神經(jīng)、脊髓、腦干、顳頜關(guān)節(jié)的最大劑量以及腦干的平均劑量、腮腺V50均無明顯差別。但容積弧形調(diào)強(qiáng)計劃的顳頜關(guān)節(jié)平均劑量，腮腺的平均劑量及V30更低。見表2。

指標(biāo)IMRTRapidArcpGTVnx Dmax(cGy)7447.0±104.47440.2±124.1 Dmean(cGy)7263.2±80.67297.7±99.0 CI0.68±0.040.74±0.051) HI1.05±0.011.05±0.01pGTVnd Dmax(cGy)7101.3±50.17120.4±36.4 Dmean(cGy)7040.9±24.02059.3±25.3 CI0.69±0.040.73±0.05 HI1.05±0.011.06±0.01PTV1 Dmax(cGy)7258.2±91.67233.4±110.0 Dmean(cGy)6576.2±194.76520.1±176.6 CI0.51±0.070.58±0.05 HI1.21±0.041.22±0.03PTV2 Dmax5340.9±1.5165380.2±179.3 Dmean5202.9±185.65219.8±188.3 CI0.71±0.060.80±0.061) HI1.07±0.011.07±0.02

與IMRT比較：1)P<0.05，2)P<0.01；下表同

2.4機(jī)器跳數(shù)和治療時間比較RapidArc計劃的機(jī)器總跳數(shù)(606.8±55.1)較IMRT(1 386.5±141.4)計劃減少了57%。RapidArc計劃的治療時間(3.0±0.6)min較IMRT計劃(7.9±0.7)min減少了63%。

指標(biāo)IMRTRapidArc晶體Dmax(cGy)634.8±129.5649.4±98.8視神經(jīng)Dmax(cGy)2449.6±958.32263.5±517.0脊髓Dmax(cGy)3874.4±67.03845.2±50.5腦干Dmax(cGy)4954.1±292.54961.0±290.0腦干Dmean(cGy)3657.1±237.138.41.3±286.7顳頜關(guān)節(jié)Dmax(cGy)6119.4±171.66123.1±179.5顳頜關(guān)節(jié)Dmean(cGy)4552.3±278.94252.8±227.11)腮腺Dmean(cGy)3666.8±244.63316.2±378.51)腮腺V30(%)42.3±3.446.4±2.62)腮腺V50(%)18.7±4.518.1±5.1

3討論

鼻咽癌是我國高發(fā)惡性腫瘤之一，發(fā)病率為耳鼻咽喉惡性腫瘤之首，引起明顯癥狀而被檢查發(fā)現(xiàn)時常已為局部晚期，放射治療是鼻咽癌的首選治療手段〔1〕。常規(guī)放射治療及三維適形放療技術(shù)上的缺陷，往往難以得到較好的靶區(qū)分布，且放療副反應(yīng)較重，患者常發(fā)生口干、皮膚破潰及張口困難等嚴(yán)重副反應(yīng)。IMRT的出現(xiàn)解決了三維適形靶區(qū)分布差的問題，已有研究證實，應(yīng)用IMRT進(jìn)行鼻咽癌的放射治療，能夠得到更佳的靶區(qū)適形度并明顯降低了大部分危及器官受量〔3〕。但I(xiàn)MRT的治療時間過長，尤其對于鼻咽癌這種復(fù)發(fā)的靶區(qū)，常常需要9個照射野，一個鼻咽癌的IMRT治療通常需要15 min甚至更長的時間，過長的治療時間不僅容易引起患者體位移動，精確性出現(xiàn)下降，也會導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞的殺傷效應(yīng)減低〔4〕。RapidArc是瓦里安公司基于IMAT提供的一種旋轉(zhuǎn)調(diào)強(qiáng)解決方案〔2〕，這種技術(shù)通過加速器圍繞患者進(jìn)行單弧或多弧照射的同時改變機(jī)架旋轉(zhuǎn)速度、動態(tài)多葉光柵形狀和劑量率，得到高度匹配腫瘤大小及形狀的劑量分布，同時不傷害正常組織。此外，其治療速度快，減少了治療過程中患者或腫瘤移動的概率，不僅增加了治療的精確性，也提升了患者的舒適度。國內(nèi)外已有研究證實〔5，6〕，在頭頸部腫瘤及部分體部腫瘤的治療上，RapidArc具有相當(dāng)或優(yōu)于IMRT的劑量分布，本文作者所在的放射治療中心已開展了RapidArc技術(shù)。

本研究中兩種計劃均能滿足臨床要求。本研究結(jié)果顯示，pGTVnx、PTV2的靶區(qū)適形度更優(yōu)，這與劉同海等〔7〕的研究類似，但本研究中pGTVnd及PTV1的適形度兩種計劃并無明顯差別，考慮pGTVnd是由于36例病例處方劑量均相同所致，而PTV1不除外樣本量小引起的誤差?？傮w而言，在臨床上，無論選擇哪種治療計劃，均能得到滿足臨床需求的靶區(qū)劑量分布。本研究中容積弧形調(diào)強(qiáng)計劃的顳頜關(guān)節(jié)平均劑量，腮腺的平均劑量計V30較IMRT計劃更低，這與既往的研究類似〔7,8〕。

RapidArc計劃的機(jī)器總跳數(shù)較IMRT計劃明顯減少，而治療時間也大大縮短，本研究中，9野IMRT計劃治療時間約7～9 min，而雙弧RapidArc計劃僅需 2～3 min左右，即使應(yīng)用三弧的RapidArc計劃，治療時間也僅增加至 3～4 min左右，這大大地提高了治療效率，同時跳數(shù)少，減低設(shè)備的損耗。同時，治療時間的縮短相應(yīng)的增加了患者治療的舒適性，減低了體味變化發(fā)生的概率，提高了治療的精確性，更加適合于臨床工作。

綜上所述，對于局部晚期鼻咽癌根治性放療，無論采用IMRT技術(shù)還是RapidArc技術(shù)，兩者的靶區(qū)劑量分布基本一致，危及器官受量相似，均能滿足臨床要求。RapidArc計劃的機(jī)器跳數(shù)少，治療時間更短，可能是更加適合臨床應(yīng)用。

4參考文獻(xiàn)

1谷銑之,殷蔚伯,余子豪,等.腫瘤放射治療學(xué)〔M〕.第4版.北京:中國協(xié)和醫(yī)科大學(xué)出版社,2008:615-26.

2Otto K.Volumetric modulated arc therapy:IMRT in a single gantry arc〔J〕.Int J Med Phys,2008;35(1):310-7.

3El-Ghoneimy EG,Hassan MA,El-Bestar MF,etal.A dosimetric comparative study between conformal and intensity modulated radiation therapy in the treatment of primary nasopharyngeal carcinomas:the Egyptian experience〔J〕.Chinese-German J Clin Oncol,2012;11(11):626-31.

4錢立庭,楊偉志,劉新帆.模擬IMRT模式的生物效應(yīng)研究初探〔J〕.中華放射腫瘤學(xué)雜志,2005;14(5):431-3.

5Vanetti E,Clivio A,Nicolini G,etal.Volumetric modulated arc radiotherapy for arc Tinomas of the oro-pharynx,hypopharynx and larynx:a treatment planning comparison with fixed field IMRT〔J〕.Radiother Oncol,2009;92(1):111-7.

6Kjar-Kristoffersen F,Ohlhues L,Medin J,etal.Rapid arc volumetric modulated therapy planning for prostate cancer patients〔J〕.Acta Oncol,2009;48(2):227-32.

7劉同海,尹勇,陳進(jìn)琥,等.鼻咽癌旋轉(zhuǎn)調(diào)強(qiáng)與固定野調(diào)強(qiáng)同步加量計劃比較研究〔J〕.中華放射腫瘤學(xué)雜志,2010;19(6):486-90.

8吳昊,韓樹奎,孫艷,等.局部進(jìn)展期鼻咽癌快速旋轉(zhuǎn)調(diào)強(qiáng)與固定野動態(tài)調(diào)強(qiáng)放療的劑量學(xué)比較〔J〕.中華放射腫瘤學(xué)雜志,2010;19(5):410-3.

〔2014-10-11修回〕

(編輯袁左鳴)