三维适形放射治疗局部晚期肺癌所致急性食管损伤相关因素分析

1、三维适形放射治疗局部晚期肺癌所致急性食管损伤相关因素分析     作者：李高峰,吴德华,李桂生,陈龙华  【摘要】  目的探讨三维适形放射治疗局部晚期中央型非小细胞肺癌所致急性食管损伤相关因素分析。 方法2002年8月2005年10月，76例NSCLC患者接受三维适形放射治疗，对三维适形计划及患者临床资料进行单因素、多因素分析，评价食管损伤。结果76例NSCLC中，共发生急性食管炎27例，I级15例、级6例、级6例。相关分析显示与急性食管炎相关的因素有食管V50、食管所受平均剂量、同期化疗。Logisti

2、c多元回归结果显示急性放射性食管炎发生的影响因素为化疗、食管V50(OR值分别为3.193，1.034)。结论三维适形放射治疗局部晚期中央型非小细胞肺癌时放射所致急性食管损伤与放化疗同期进行和食管V50明显相关。  【关键词】  非小细胞肺癌; 三维适形放射治疗; 放射性食管损伤     1材料和方法     1.1病例选择2002年8月2005年10月，76例未经手术治疗的期NSCLC患者接受三维适形放射治疗(3DCRT)，其中男46例，女30例，年龄范围3481

3、岁，中位年龄64.5岁。全部病例均经病理证实，鳞状细胞癌46例，腺癌26例，其他病理类型4例。按WHO1997年的分期标准，A期48例，B期28例，KPS均70，无严重心脑肾及糖尿病史，全部为中央型肺癌。39例患者接受全程3DCRT，照射野包括原发病变及相应肺门纵隔引流区；37例先行前后对穿常规照射，后接受3DCRT推量；全程或半程3DCRT大分割照射者3l例，即每次35Gy，隔日1次，每周23次；全程或半程3DCRT常规分割照射者45例。接受化学治疗者34例，放疗前化疗17例，同期放化疗12例，放疗后化疗5例，具体化疗方案均采用以顺铂、阿霉素为主的联合正规化疗方案。   

4、  1.2三维适形放射治疗方法胸部CT扫描模拟定位，三维重建进入三维适形放射治疗计划系统，GTV的三维方向均匀外扩12cm视为临床靶区(CTV)，CTV外放0.51cm为计划靶区(PTV)，照射剂量均为转换的等效生物剂量1，并经组织非均匀性校正，剂量范围5174Gy，平均(65.19±0.44)Gy。     1.3相关物理指标比较将37例患者的常规前后对穿射野拟和到后程3DCRT计划中，以肿瘤靶区(GTV)几何中心为归一点计算剂量，由横切面等剂量分布图、剂量体积直方图(dose volume histo

5、gram,DVH)评价治疗计划。观察的指标包括食管长度、食管体积；食管所接受的最大剂量、最小剂量、平均剂量；食管接受20、30、50和60Gy剂量照射的体积百分数(V20、V30、V50、V60)，食管正常组织并发症概率(NTCP)的计算使用Focus 3.0放射治疗计划系统提供的Lyman公式， TD50=68Gy，n=0.06，m0.11(TD50为引起50患者发生放射性食管损伤所需剂量；n为体积相关因素；m为效应曲线斜率因素)。     1.4食管反应评价标准食管急性反应评价标准采用RTOG评分标准。放疗开始后3个月内的食管反应

6、为急性反应。     1.5随访截止到2006年5月1日，最长随访期30个月，中位随访期15个月，随访率100。     1.6统计学处理采用SPSS 12.5统计软件进行分析，组间比较采用2检验、t检验；采用Logistic向前逐步回归法分析多因素与放射性食管反应的关系。     2结果     2.1放射性食管炎发生情况76例NSCLC中，共发生急性食管炎27例，I级15例、级6例、级6例。不同照射方式放射性食管反应发生也

7、不相同，见表1。表1不同照射方式急性放射性食管炎发生情况组别  2.2三维适形计划与食管相关的物理指标由CT扫描图像和三维适形计划测量76例NSCLC患者相关指标，肿瘤GTV范围（17.34677.52）cm3，平均值(182.75±15.23)cm3；食管长度（13.1222.02）cm，平均值(17.43±0.245)cm；食管体积（17.1453.25）cm3，平均值(30.22±0.76)cm3；食管所受最小剂量（02 331）cGy，平均值(404.64±52.46)cGy；食管所受最大剂量（4 1377 

8、;994）cGy，平均值(7031±141.01)cGy；食管所受平均剂量（1 4127 203）cGy，平均值(3721.78±166.53)cGy；V20范围30100，平均值(69.14±2.29)；V30范围1097，平均值(60.37 ±2.81)，V50范围080，平均值(33.70±3.14)；V60范围081，平均值(26.58±3.14)；食管NTCP范围099.37，平均值(24.53±3.32)。     2.3Spearman相关分

9、析与急性食管炎发生相关的因素分析发现食管长度、食管体积与性别相关，分别为r=0.545, P0.05；r=0.513， P0.05。期中央型NSCLC患者肿瘤GTV与放射性食管反应发生的相关物理指标间也有明显相关性，见表2、3。表2期中央型NSCLC患者发生 放射性食管炎相关因素分析分类 表4急性放射性食管炎与食管所受剂量和相关剂量体积中位值的关系分级 例数 最大剂量 2.4不同级别急性放射性食管炎与食管相关剂量体积指标间的关系见表4。     2.5与急性食管炎相关的各影响因素如化疗、全程或半

10、程适形放疗、分割方式、食管长度、食管体积、食管所受的最小剂量、最大剂量、平均剂量、V20、V30、V50、V60、食管NTCP分别以向前逐步回归法行Logistic多元回归分析，急性放射性食管炎发生的Logistic多元回归分析结果，见表5。表5急性放射性食管炎Logistic多元回归分析结果变量 3讨论 三维适形放射治疗的开展结合化学治疗的应用使NSCLC放射治疗的局部控制率和治愈率有所提高。如果对正常组织的耐受剂量能够更好地控制，有可能提高靶区照射剂量，从而进一步提高三维适形放射治疗疗效。王颖杰等2对112例肺癌病例进行三维适形放射治疗，结果II级急性放射性食管损伤8.9 (10

11、/112)。王颖杰等2进行单因素分析显示，疗前体重下降5%和行化疗或同时化放疗的病例，急性放射性食管损伤的发生率升高，统计学分析均有显著性差异，其中疗前体重下降5%在多因素分析中也有统计学意义(P=0.016)。王颖杰等2发现与急性放射性食管损伤相关的因素是疗前体重下降5%。王颖杰等2资料多数未给出食管的DVH结果未发现其与食管损伤有相关性。本组中表1显示全程适形与半程适形放射治疗、常规分割与大分割相比，患者发生急性、后期放射性食管反应并无统计学意义，可能由于全程大分割例数较少，且半程大分割与前半程常规分割也有关系。常规放射治疗NSCLC引起放射性食管炎的研究表明，超分割放疗或放化疗同期应用是

12、引起急性放射性食管炎的主要因素3,4，三维适形放射治疗联合化疗由于对正常细胞毒性叠加，将明显增加急性食管炎发生57，本组结果也显示化学治疗与急性放射性食管炎发生的显著相关性，并且成为独立影响因素。与封巍等8结果具有一定的相似性。中央型NSCLC随着T分期增加，肿瘤体积加大，肿瘤GTV增加，对应正常食管包括在靶区内的体积也增大，大体积食管组织接受一定剂量照射，势必引起放射性反应，甚至损伤。表3显示NSCLC的肿瘤CTV与食管相关的指标具有明显相关性。由于肿瘤GTV的加大，食管全周所受剂量的比例也相应增加，对于中空器官可能应更多考虑的是其表面积受量。Maguire等9报道91例I 期NS

13、CLC患者接受适形放射治疗(中位剂量78.8Gy)，其中70例为期NSCLC，从肺尖到食管胃连接处勾画食管轮廓，他首次引用食管剂量表面积直方图(DSH)评价治疗计划，结果发现食管后期反应与食管V50、食管全周接受大于80Gy的比例密切相关，此结果与封巍等8的研究结果相似。本结果显示食管V50和食管所受最大剂量与急性食管炎发生有明显相关性。根据三维治疗计划系统中的模式，计算食管NTCP时的n值，本身就代表体积相关因素。放射性食管损伤的物理相关因素研究较肺损伤少。Maguire等9报告了Duke大学91例NSCL  C3DCRT的结果。其中急性食管损伤：I级25(23/91)，

14、II级36(33/91)，III级11(10/91)，无级的损伤；66例可评估的患者中，晚期食管损伤(IIII级)为18(12/66)。统计学分析未发现与急性食管损伤相关的物理因素，而与晚期食管损伤相关的因素有：食管超过50Gy的体积和剂量超过80Gy的食管周长的比例。2003年，Singh等6报告了207例不能手术肺癌的研究结果，所有患者的总剂量60Gy，当食管最大剂量超过58Gy时，III级的食管损伤会明显提高(多因素分析，P=0.001)。本研究显示食管V50、V60中位值随急性放射性食管炎级别增加持续增高，多因素回归分析也显示食管V50是引起急性放射性食管炎最有代表性的因素。不同研究方

15、向，不同研究内容，影响急性放射性食管炎发生的因素也不尽相同，如Hirota等5分析5060Gy常规分割适形照射并同期化疗期NSCLC患者，采用NCICTC放射性食管炎评分标准，认为除食管所受的最大剂量外，食管V40、V45、V50、V55 均与急性放射性食管炎发生有关，而食管V45 的相关性最显著。Singh等6也分析NSCLC常规分割适形放射治疗后(中位剂量70Gy)食管炎发生情况，结果显示放、化疗同期进行时，食管V50是级以上急性食管炎发生的危险因素。Bradley等10又对Singh6分析的同一组病人重新勾画食管轮廓，将上界由锁骨平面延伸到环状软骨，下界由膈肌水平延伸

16、到食管胃连接处，结果发现食管表面积接受大于55Gy所占的比例与食管V60是引起级以上急性放射性食管炎的主要因素。表明勾画食管范围不同，结论也不相同。本组病例仅分析中央型期非小细胞肺癌的放射性食管反应发生情况，可以说相对精确地比较了相关物理参数变化对放射性食管反应的影响，本组参照封巍等8从胸廓入口至膈肌水平勾画食管，结果显示食管V50 是急性放射食管炎发生的主要影响因素，这与Hirota等5，封巍等8报道相一致。另外，本组病人中位年龄为64.5岁，而照射剂量平均为(65.19±0.44)Gy，相对较低，但与相对高剂量照射比较，急性放射性食管炎无明显差异，故年龄不是影响放射性食

17、管炎的主要因素。 【参考文献】   1Barton M. Tables of equivalent dose in 2 Gy fractions a simple application of linear quadratic formulaJ. 1nt J Radial Oncol Biol Phys,1995,3(1):371378.2WANG Yingjie, WANG Luhua, FENG Qinfu, et al. Factors predicting radiation toxicity in the treatment of threedimens

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20、,350(2):161162.5Hirota S, Tsujino K, Endo M, et a1. Dosimetric predictors of radiation esophagitis in patients treated for nonsmallcell lung cancer with carboplatin/paclitaxel/radiothempyJ. Int J Radial Oncol Biol Phys,2001,51(6):2912956Singh AK, Lockett MA, Bradley JD, et a1. Radiationinduced esoph

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