治療鼻咽癌醫(yī)學(xué)論文：鼻咽癌同步加量調(diào)強(qiáng)放射治療的劑量學(xué)研究

1、治療鼻咽癌醫(yī)學(xué)論文：鼻咽癌同步加量調(diào)強(qiáng)放射治療的劑量學(xué)研究    鼻咽癌醫(yī)學(xué)論文：鼻咽癌同步加量調(diào)強(qiáng)放射治療的劑量學(xué)研究( % v  V% D0 f  d/ 8 p6 V 鼻咽癌目前常規(guī)放射治療所采用的大野照射，腮腺等重要器官均在野內(nèi)，對(duì)正常組織副作用大，限制了病灶總體劑量的提升，局部復(fù)發(fā)率相對(duì)較高，限制了常規(guī)放射治療在臨床上的繼續(xù)發(fā)展;而同步加量調(diào)強(qiáng)放射治療(simultaneous modulated accelerated radiotherapy，SMART)技術(shù)是在同一個(gè)照射野內(nèi)對(duì)腫瘤靶區(qū)(gross t

2、arget volume, GTV)和臨床靶區(qū)(clinical target volume，CTV)同時(shí)進(jìn)行不同分割劑量的照射方法，GTV無需縮野追加劑量就能達(dá)到根治量(如7075 Gy)，而CTV僅受到微小病灶或亞臨床病灶所需的照射劑量(如5060 Gy)，而且SMART能夠在不降低鼻咽腫瘤劑量的前提下,有效地降低腮腺等正常組織的受照體積和受照劑量,降低口干的發(fā)生率,提高生活質(zhì)量。本研究利用三維計(jì)劃系統(tǒng)，定量分析2種治療手段的靶區(qū)、正常組織劑量學(xué)特點(diǎn)，評(píng)價(jià)SMART相比常規(guī)適形放療(conformal radiotherapy，CRT)的劑量學(xué)優(yōu)勢(shì)。8 " O% L, C+ N:

3、 " I  1 資料和方法" y" e2 M* i# . K1.1 入組標(biāo)準(zhǔn) 初次放療患者;病理證實(shí)為鼻咽癌;臨床分期a期(1992年福州分期)，無遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移;年齡1865歲;Karnofsky評(píng)分法70;無明顯骨髓抑制和肝腎功能損害;所有患者均獲知情同意。研究對(duì)象為徐州醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院2007年11月2008年10月符合入組標(biāo)準(zhǔn)的鼻咽癌患者23例。- X: J+ |3 z) |5 b* W 1.2 分組情況 23例鼻咽癌患者分別設(shè)置CRT和SMART 2種治療計(jì)劃,采用自身對(duì)照。$ * J1 R4 L. A  q5 X

4、0; J% w1.3 體位固定及CT掃描 患者取仰臥位，選擇適當(dāng)?shù)念^枕，用頭頸肩熱塑面罩固定。在模擬機(jī)或CT機(jī)上確定掃描中心，并在激光燈下，將等中心在面罩上的投影(一前、兩側(cè))用金屬點(diǎn)標(biāo)記，以便在CT掃描的圖像上能識(shí)別。直接增強(qiáng)連續(xù)掃描，層厚5 mm，掃描范圍從頭頂至鎖骨下3 cm范圍，將掃描所得的CT圖像通過網(wǎng)絡(luò)傳送到VARIAN的Eclipse 7.0 三維逆向計(jì)劃系統(tǒng)中，進(jìn)行患者信息登記、數(shù)據(jù)圖像重建并確認(rèn)。$ i, B3 A7 H! u 1.4 勾畫靶區(qū)及危及器官( m+ X, R8 e0 v  n4 ?1.4.1 GTV 指通過現(xiàn)有的臨床或影像學(xué)檢查技術(shù)

5、能發(fā)現(xiàn)的腫瘤，包括原發(fā)灶(GTVT)和轉(zhuǎn)移的淋巴結(jié)(GTVN)。鼻咽癌的GTV包括鼻咽原發(fā)腫瘤、咽后淋巴結(jié)和所有的頸部轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)。8 f/ m/ o( p! , w 1.4.2 CTV 是根據(jù)GTV的大小、范圍及生物學(xué)行為而決定的。CTV包括2個(gè)部分，高危區(qū)(CTV1，指原發(fā)腫瘤周圍極有可能被腫瘤侵犯或出現(xiàn)轉(zhuǎn)移的鄰近區(qū)域)，低危區(qū)即預(yù)防照射區(qū)(CTV2，是根據(jù)腫瘤的生物學(xué)行為推斷的可能出現(xiàn)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的區(qū)域)。. O% . n2 l+ _8 Y- X1.4.3 計(jì)劃靶區(qū)(planning target volume，PTV) 主要考慮日常擺位誤差、器官運(yùn)動(dòng)、靶區(qū)形狀的改變以及機(jī)器系統(tǒng)誤差等因素，

6、需在CTV的基礎(chǔ)上外放5 10 mm即可。  M, S- J+ S1 X5 R7 X( P1.4.4 危及器官靶區(qū)(planning organ at risk volume，PRV) 是指那些因其放射敏感性將顯著影響治療計(jì)劃或處方劑量的一些正常組織。就鼻咽癌患者而言，所涉及的危及器官主要有脊髓、腦干、眼晶狀體、腮腺等，將這些器官、組織進(jìn)行勾畫后再外放0.51.0 cm所形成的體積，即為PRV。. v9 t' A, C# j: z# z1.5 靶區(qū)的劑量規(guī)定和限制要求 靶區(qū)的劑量規(guī)定：至少95%等劑量線完全包繞PTV。劑量限制要求： PTV接受>110%的處方

7、劑量體積20%， PTV接受<93%的處方劑量3%。PTV以外的任何地方不能出現(xiàn)>110%處方劑量。危及器官的劑量限制如下：脊髓<4045 Gy;晶狀體<8 Gy;腮腺V50%3540 Gy;腦干50 Gy;視神經(jīng)、視交叉<54 Gy;顳頜關(guān)節(jié)<70 Gy;顳葉60 Gy;眼球:平均劑量<35 Gy。9 v2 L* F% X' z4 Q2 m 1.6 計(jì)劃的評(píng)估 根據(jù)靶區(qū)內(nèi)劑量分布情況以及劑量體積直方圖(dose volume histogram, DVH)對(duì)各階段治療計(jì)劃整合后的治療計(jì)劃進(jìn)行總體評(píng)估。評(píng)估包括2個(gè)方面：物理適形度，即治療區(qū)與靶

8、區(qū)的適合度。常用適形指數(shù)(原發(fā)灶的計(jì)劃靶區(qū)體積被95%等劑量線包繞體積)表示。劑量適形度：a.靶區(qū)的平均劑量;b.靶區(qū)內(nèi)劑量均勻性;c.靶區(qū)內(nèi)的最低劑量;d.危及器官的實(shí)際平均受量和實(shí)際最高受量。鼻咽癌的計(jì)劃評(píng)估首先要考慮危及器官(脊髓、腦干、眼晶狀體)的受照劑量是否在其耐受劑量范圍內(nèi)，其次考慮靶區(qū)的物理適形度與劑量適形度，再其次考慮腮腺受照劑量，最后要考慮其他鄰近器官組織的正常受照劑量。$ ?) 0 k" j' |% o7 f$ B- M1.7 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 采用SPSS 10. 0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行分析，組間均數(shù)比較采用配對(duì)t檢驗(yàn)。P<0.05為差異有顯著性。"

9、Q" L* J% 1 v2 t 2 結(jié) 果; " N0 S5 N; E/ V2.1 SMART組和CRT組靶區(qū)受照射劑量的比較23例NPC在放療計(jì)劃設(shè)計(jì)系統(tǒng)上進(jìn)行SMART組與CRT組的治療計(jì)劃比較，所有計(jì)劃歸一為靶區(qū)D95為100%。從劑量直方圖數(shù)據(jù)中可見獲得95%處方劑量以上的靶區(qū)體積，SMART組較CRT組提高了近15%。SMART組在平均最大劑量、平均最小劑量、平均中位劑量上較CRT組明顯提高，顯示出SMART強(qiáng)大的增量?jī)?yōu)勢(shì)(P<0.05)。見表1。表1 SMART組和CRT組靶區(qū)DVH圖數(shù)據(jù)比較& L' S' o* R% I 而從適形

10、指數(shù)劑量上也反映出SMART組靶區(qū)與高劑量區(qū)吻合較好，明顯優(yōu)于CRT組。劑量均勻指數(shù)SMART組則明顯小于CRT組，這顯示出SMART組靶區(qū)內(nèi)劑量均勻的特點(diǎn)，無明顯的劑量熱點(diǎn)與冷點(diǎn)。見表2。表2 SMART組和CRT組劑量分布均勻性與適形性的比較" d3 Q/ u0 c0 O" O* / U$ K2.2 SMART組和CRT組周圍各正常組織受照劑量統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 見表3、4。表3 23例患者周圍各正常組織受照劑量統(tǒng)計(jì)學(xué)分析表4 腮腺的劑量分布情3 討 論 " : |2 I6 n6 X. Z+ P21世紀(jì)放射治療進(jìn)入精確放療時(shí)代，隨著醫(yī)學(xué)影像和放療設(shè)備的發(fā)展，出現(xiàn)了一系

11、列放療新技術(shù)。特別是IMRT的應(yīng)用1-4，使放療科臨床醫(yī)生更有可能達(dá)到以下目標(biāo)：腫瘤受照射劑量增加，提高放射治療對(duì)鼻咽癌的腫瘤局部控制率(TCP);高劑量區(qū)限于腫瘤，正常組織所受照射的劑量下降，減少了正常組織和器官的放射后期并發(fā)癥(NTCP);形成向內(nèi)凹陷的等劑量曲線;一次同時(shí)照射幾個(gè)病灶;一次照射能給予靶區(qū)不同部位以不同的放射劑量。鼻咽癌由于復(fù)雜的解剖、多變的病灶形狀及鄰近眾多的重要器官，一直是腫瘤放射治療學(xué)家重點(diǎn)研究的對(duì)象。鼻咽癌鄰近重要器官多且密集，靶區(qū)極度不規(guī)則，GTV與CTV的形狀不一致性較明顯，常規(guī)照射技術(shù)的高劑量區(qū)很難與靶區(qū)適形5-6，故SMART技術(shù)的應(yīng)用有一定的優(yōu)勢(shì)。另外鼻咽

12、癌的局部控制率與劑量呈明顯的相關(guān)性。提高局部劑量可增加局部控制率。鼻咽癌還與其他頭頸腫瘤一樣存在著再增殖問題。提高分次劑量，縮短總治療時(shí)間以減少鼻咽癌的后程加速再增殖，有望提高腫瘤組織的放射效應(yīng)，但同時(shí)必須減少正常組織器官的受照劑量以減少放射損傷。SMART 技術(shù)近幾年備受關(guān)注, 其特點(diǎn)是在IMRT 計(jì)劃設(shè)計(jì)中同時(shí)行腫瘤區(qū)同步推量(simultaneous integrated boost, SIB),即原發(fā)灶區(qū)給予高劑量照射(2.122.40 Gy/次)的同時(shí)亞臨床灶或其周圍擴(kuò)大區(qū)給予較低劑量的照射(1.702.10 Gy/次)。SMART技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是整個(gè)治療過程只進(jìn)行一次計(jì)劃,與傳統(tǒng)的多階

13、段計(jì)劃相比,節(jié)省了模擬、計(jì)劃、照射和驗(yàn)證的時(shí)間。從放射生物學(xué)上來說,SMART 技術(shù)是一種加速分割方案,有可能減少腫瘤克隆源細(xì)胞的加速再增殖,并顯示出更好的腫瘤控制率。因此，SMRAT束流調(diào)強(qiáng)技術(shù)具有實(shí)現(xiàn)多個(gè)劑量水平的特點(diǎn)，可給予多個(gè)腫瘤靶區(qū)和預(yù)防照射區(qū)不同的劑量。正如我們的對(duì)比研究顯示，SMRAT組原發(fā)灶的GTVT、CTV1、CTV2和淋巴結(jié)的GTVN、CTV2多個(gè)靶區(qū)均得到不同而滿意的劑量要求，而CRT組在各個(gè)靶區(qū)的劑量分布則不盡人意(P<0.05)。并且SMRAT組腫瘤靶區(qū)的均勻指數(shù)和適形指數(shù)與CRT組相比均有較大的提高(P<0.05)。這說明SMRAT技術(shù)在鼻咽癌的治療中能

14、發(fā)揮出它的多靶區(qū)給量?jī)?yōu)勢(shì)。由于SMART技術(shù)給予正常組織低分割低劑量，這樣可對(duì)正常組織有較好的保護(hù)作用，從表3可看出正常組織器官如腦干、晶狀體等的受量均不高，與CRT組相比均能控制在較佳的水平內(nèi)(P<0.05)。SMART技術(shù)通過調(diào)整靶區(qū)內(nèi)的射線強(qiáng)度，將正常劑量水平給予原發(fā)灶，局部病灶和選擇的治療區(qū)域作適當(dāng)調(diào)整，各自接受不同的劑量分割次數(shù)，使治療靶區(qū)以外的正常組織接受了較低的照射量及較低的分割劑量，使正常組織的等效生物劑量更低于其實(shí)際受量，尤其能有效地降低腮腺劑量。而CRT組鼻咽癌常規(guī)放射治療時(shí), 首先要使用面頸聯(lián)合野,腮腺不可避免地受到較大體積和較高劑量的照射,引起腮腺分泌功能的降低。本研究中SMART組的患者健側(cè)腮腺的平均劑量為(20.0±2.3) Gy，患側(cè)平均劑量為(31.0±2.2) Gy，遠(yuǎn)低于CRT組的(61.0±4.7) Gy和(68.2±3.6) Gy，從根本上減少了腮腺的照射劑量，從而保護(hù)腮腺的功能。鼻咽癌SMART治療在保護(hù)腮腺功能方面有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)7-11，它有可能從根本上緩解患者的口干問題，從而基本解決了長期以來困擾放療界的這一難題，且不會(huì)