颈部偏中心肿瘤的三种常规照射模式的对比.doc

浅谈 作者：冉亨勇 罗良智 彭海波 【摘要】 目的 通过对颈部偏中心肿瘤的三种常规照射模式进行对比研究，探索一种临床上最为可行的常规放疗照射模式。方法 选择30例颈部偏中心肿瘤（根治性或术后）放疗病例，全部均用面罩固定后做ct扫描定位。利用同一三维放射治疗计划系统（tps）根据病灶情况确定原发灶（gtv）、高危亚临床病灶（ctv1）和低危亚临床病灶（ctv2），术后放疗者直接勾画ctv1和ctv2。对每一病例设计三种照射模式，即：传统照射模式（两对穿野分阶段照射）、野中野照射模式（大野中加小野同步照射）、改进照射模式（两对穿野加一前野小野）。传统照射法采用二次缩野照射，分阶段给予ctv2、ctv1、gtv照射；野中野和改进照射模式照射根治病例是先对ctv2大野照射，再对ctv1照射，缩野前后均同时给予gtv局部推量，gtv 220-240cgy/f，ctv1 180-200cgy/f，术后放疗病例先大野照射ctv2，同时给ctv1局部加量，ctv1 220cgy/f，ctv2 200cgy/f。比较三种照射模式的靶区内剂量学差异。结果 三种照射模式gtv内主要剂量学指数无显著性差异；等剂量曲线对靶区的包绕程度及适形度有显著差异；正常组织的受量在改进照射模式中最低。结论 在颈部偏中心肿瘤的放疗计划中，采用改进照射模式能在较短时间内给予靶区足够的、均匀的照射剂量，并且能减少正常组织的受量，具有临床可行性。 【关键词】 头颈部肿瘤 放射治疗 非常规分割 剂量学 剂量体积直方图 【abstract】 objective: to compare the three conventional radiotherapy plannings for patients with eccentric neck carcinoma,and explore the most viable mode of conventional radiotherapy.method:30 patients with eccentric neck carcinoma(radical or postoperative) were located by ct scan after fixed position.three different modes of radiotherapy planning were used for each case,which were traditional radiation,field-in-field radiation and improved radiation.the difference of exposure doses between target area and critical organ was compared by isodose line and dose volume histogram.result:the dose homogeneity and conformity index in improved radiation plan were better than the other two plans.the doses of normal tissue were the lowest in improved radiation plan.the maximum,minimum and mean doses for gross tumor volume (gtv) in three plans were no significant differences. conclusion:in radiotherapy of eccentric neck carcinoma, the improved radiation mode not only ensures sufficient and uniform dose for gtv in a relatively short period of time, but also limits the dose for the organs at risk as could as possible, so that could reduce the treatment time.the improved radiation mode has the clinical value. 【key words】 head and neck cancer radiotherapy non-conventional fractionation dosimetry dose volume histogram 在头颈部肿瘤的放射治疗中，非常规照射一直受放射肿瘤学家的关注1。调强放射治疗（intensity modulated radiation therapy,imrt）具有高适形度且能同时针对不同靶区给予不同分割剂量，从技术角度成了头颈部肿瘤的理想选择2,3。但是imrt对资金和技术的要求都非常高，目前在国内大多数医院应用受限。因此许多单位没有imrt或因患者经费困难仍在采用常规模式放疗。笔者单位属于县级医院，未能开展imrt，但配备有三维放射治疗计划系统（therapy planning system,tps），我们参照imrt的同期加量方法，对颈部偏中心肿瘤的照射模式进行改进，希望能在常规放疗的基础上达到类似同步推量的效果，从而缩短放疗时间，提高局控率。 1 材料与方法 1.1 一般资料 选择诊断明确的颈部偏中心肿瘤患者30例，其中甲状腺癌6例，喉癌15例，口底癌2例，扁桃体癌1例，鼻咽癌颈部转移性癌4例，不明原发灶的颈部转移性癌2例。根治性放疗22例，术后放疗8例。 1.2 放射治疗方法 均采用6mv-x射线，系统软件为成都川大奇林科技有限责任公司开发的三维适形放射治疗系统(cql/3d-rts)。 所有病例均用面罩固定后行ct定位扫描，图像传送到tps，勾画相应靶区：根治性放疗病例分别勾画原发灶（gtv）、高危亚临床病灶（ctv1）和低危亚临床病灶（ctv2），术后放疗病例直接勾画ctv1和ctv2。 针对已明确的靶区为每一个病例采用三种照射模式设计治疗计划。第一种照射模式为传统模式，即先针对ctv2左右两野对穿照射，再缩野针对ctv1照射，最后缩野针对gtv局部推量（术后放疗除外），gtv、ctv1、ctv2均为180-200cgy/f；第二种照射模式为野中野照射模式，即大野套小野同时照射，小野的方向与大野方向一致；第三种照射模式为改进照射模式，即两对穿野为主野加一前野小野，小野方向与大野方向约垂直，小野仅针对gtv或ctv1给量。后两种模式照射根治病例是先对ctv2大野照射，再对ctv1照射，缩野前后均同时给予gtv局部推量，gtv 220-240cgy/f，ctv1 180-200cgy/f，术后放疗病例先大野照射ctv2，同时给ctv1局部加量，ctv1 220cgy/f，ctv2 200cgy/f。 同一病例三种计划中的肿瘤总剂量要求一致，根治性放疗6600-7600gy，术后放疗5000-5600gy。每个计划必须保证脊髓等危及器官的受量在耐受范围内。 1.3 计划优化与评估 1.3.1 计划优化指标 90等剂量曲线覆盖ctvl或者ctv2；ctv的剂量均匀性要求85-110；gtv剂量均匀性95-110；计划靶区外关键器官接受的最大剂量不大于处方剂量；关键器官接受的剂量不超过其最大的耐受剂量4;脊髓接受的最大剂量尽量小于4500gy以下，不得超过5000gy。 1.3.2 计划评价指标 通过剂量体积直方图(dose volume histogram,dvh)比较分析三种计划中靶区的剂量学指数的差异，主要包括gtv最大剂量（dmax）、最小剂量（dmin）、平均剂量（dmean），大于95%靶区体积的剂量（d95），95%等剂量线所包括的靶体积百分比(v95）等；比较正常组织（脊髓、腮腺等）的受量；通过分析等剂量曲线的分布情况，比较剂量曲线覆盖程度和适形度（conformity index,ci）以及剂量分布的均匀度(heterogeneity index,hi)。 1.4 统计方法 采用spss 16.0统计软件进行数据处理，计量资料以均数标准差(x-s)表示，采用配对资料t检验，以p0.05为差异有统计学意义。 2 结果 2.1 gtv剂量学指数的比较 gtv的剂量学指数dmax、dmin、dmean的值分别见表1，三种模式之间的差异无统计学意义（p0.05）。 表1 gtv剂量学指数比较（cgy,x-s） 2.2 靶区剂量分布情况对比 三种计划中靶区剂量的分布的评价指标d95、v95、ci、hi的值见表2，单独评价d95、v95无统计学意义（p0.05），而改进模式中的ci、hi相对于传统模式和野中野模式具有显著性差异（p0.05）。 表2 靶区剂量分布情况对比（x-s） 注：*指改进模式与传统模式、野中野模式的比较。 *ci=vtref/vtvtref/vref(vtref为参考等剂量线所覆盖的靶体积，vt为靶体积，vref为参考等剂量线所覆盖的总体积)，ci值为0-1，ci值越大表示适形度越好。 *hi=d5%/d95%(d5%和d95%分别为5%和95%靶体积所受到的照射剂量)，hi值越大说明超过处方剂量越大，靶区内剂量分布也越不均匀。 2.3 脊髓接受的最大剂量dmax 脊髓贯穿整个颈部，是颈部肿瘤放疗必须重点保护的器官，其中接受的最大剂量是最重要的评价指标。三种计划中脊髓接受的最大剂量见表3，改进模式中脊髓dmax最小，与传统模式、野中野模式中接受的dmax的差异具有统计学意义（p0.05）。其它组织器官（如腮腺等）的受量情况均相似。 表3 脊髓最大受量比较（cgy,x-s） 注：*指改进模式与传统模式、野中野模式的比较。 2.4 治疗总天数的比较 若分别按三种照射模式放疗，达到规划剂量分别需要的治疗天数见表4，其中传统模式需要的时间最长，与野中野模式、改进模式有显著性差异（p0.05）。 注：*指改进模式与传统模式、野中野模式的比较。 3 讨论 由于头颈部解剖结构复杂，放射治疗取代了手术，成为了头颈部恶性肿瘤的首选治疗手段。随着放疗技术和相关学科的发展，目前imrt已经成为了头颈部肿瘤放疗最为理想的治疗技术。该技术首先实现了物理剂量分布在三维空间内与靶区的高度适形，同时保护了危及器官和正常组织。但是在我国很多地区，imrt的开展还受到经济和技术方面的制约。笔者单位属于西部县级医院，大多数病人经济情况差，只能承担常规放疗的费用，少数病人仅能支付三维适形放疗(three-dimensional conformal radiotherapy,3dcrt)的费用，因此本院开展的放疗技术还是以常规放疗为主，逐步推广3dcrt。 为了充分利用现有的医疗资源，提高放疗疗效。我们对颈部偏中心肿瘤的传统的分阶段缩野照射方法进行了改进，参照imrt在一个计划同时实现大野照射及小野追加剂量照射的方法，先后采用了野中野照射模式和改进照射模式。通过对三种计划的剂量分析，总结出一个较为实用的照射模式。本文对比研究发现三种计划中gtv的dmax、dmin、dmean无显著性差异（p0.05），三种计划的最大剂量均位于gtv中，三种照射模式均能使gtv达到治疗量。靶区内的剂量分布均能达到计划优化指标，但d95和v95在三种计划中无统计学意义（p0.05），改进模式的ci和hi均优于传统模式和野中野模式，并且有显著性差异（p0.05），这说明改进模式采用两主野左右对穿加一小前野照射，最终剂量分布的适形度和均匀性都相对较好，降低了剂量热点的风险。给予靶区均匀的、足够的剂量应该以保护正常组织和危及器官为前提。通过dvh图的显示可看出改进照射模式中脊髓接受的最大剂量显著低于另外两种模式（p0.05），其它组织器官（如腮腺、口腔等）的受量情况均相似。研究证实对头颈部肿瘤采用加速放疗可提高疗效，急性反应有所加重，但经处理后可耐受，晚期毒性无明显增加5。本文的改进照射模式中的小野只针对gtv或ctv1给量，使gtv、ctv1、ctv2之间的剂量分布出现梯度，可使不同靶区同时得到相应的治疗量，相对于前两种模式缩短了放疗时间，利用头颈部癌细胞的放射生物学特性达到了类似加速照射的效果6。 通过对30例颈部偏中心肿瘤病例的三种计划的分析，在常规放疗的基础上利用tps改进照射模式，能在减少正常组织受照剂量的前提下提高靶区分割剂量，给予靶区足够剂量及一定均匀性的照射，同时缩短治疗时间。适用于受资金和技术限制的基层放疗单位。 参 考 文 献 1王辛,艾平,沈娅丽等.非常规分割放疗治疗头颈部肿瘤的系统评价.中国循证医学杂志,2007,7(6):433-448. 2mohan r,wu q,morris m,et al.“simultaneous integrated boost”(sib)imrt of advanced head and neck squamous cell carcinomas-dosimetric j radiat oncol biol phys,2001;51(3):180-181. 3nc