简单调强技术在胃癌术后放疗中的应用研究

　　胃癌是常见的恶性肿瘤之一，目前手术仍是冶疗胃癌有效的手段，然而，在初诊的胃癌患者中只有25%}40%可以接受性的手术切除，其术后5年生存率也仅为20%}30%。研究认为，术后辅助放化疗能提高局部进展期胃癌患者的生存率和局部控制率〔3-4。调强放射治疗(intensitymodulatedradiationtherapy,IMRT)是在三维适形放疗(threedimensionconformalradiationtherapy，3D-CRT)技术的基础上发展起来的一种放疗技术，它克服了三维适形技术的局限，可实现靶区处方剂量的进一步提高和危及器官受照剂量的减少。但是IMRT技术子野数目过多，面积过小，会使患者治疗时间延长。简单调强放射治疗(simplifiedintensitymodulatedradiationtherapy,sIMRT)是指单射野的子野数目平均小于等于5个，子野面积大于或等于10cm=,子野机器跳数大于或等于10MU的调强放疗技术，总子野数相对少，治疗时间短，同时也能减少在一般调强放疗中所带来的小子野和低跳数照射带来的剂量不稳定现象。该技术已经在食管癌、肺癌和宫颈癌等病种上广泛应用6-91。本研究旨在探讨sIMRT技术应用于胃癌术后放疗的可行性和安全性，为临床应用提供依据).
　　资料与方法 　　

　　一、病例选择
　　选取2012年2-6月间在南京医科大学附属淮安医院接受治疗的12例胃癌术后患者，中位年龄62岁，术后病理均为腺癌，T分期为T3或T4，均有淋巴结转移。 　　

　　二、扫描方法 　　

　　采用仰卧位，热塑体膜固定体位行增强CT扫描，扫描层厚5mm，扫描范围上界平第4胸椎下缘，下界达第4腰椎下缘，图像传输至XIOCMS4.33计划系统。 　　

　　三、靶区定义与处方剂量
　　由放疗医生勾画靶区。肿瘤靶区根据ICRU50号报告定义临床靶体积(clinicaltargetvolume,CTV)和计划靶体积(plantargetvolume,PTV)。根据原发部位的不同勾画相应的淋巴结区域有所不同，原发于责门者CTV包括责门上食管旁5.0cm,责门旁、小弯、大弯、胃左、脾动脉(脾门区)淋巴结;原发于胃体者CTV包括责门旁、小弯、大弯、胃左动脉、脾动脉(脾门区)、胰十二指肠后、肝十二指肠韧带淋巴结;原发于胃窦者CTV包括小弯、大弯侧淋巴结、胃左动脉、肝总、腹腔动脉、胰十二指肠后、肝十二指肠韧带淋巴结，不包括脾动脉/脾门区和责门旁淋巴结。同时勾画需要保护的重要器官，如脊髓、肝脏、左肾和右肾。CTV外放1.0cm形成PTV0四、计划设计12例患者的数据各设计3种模拟计划(3D-CRT,IMRT和sIMRT)用于本研究，所有计划都在XIOCMS计划系统上完成，3D-CRT采用一个中心、上下半束照射技术”。等中心层面设在左肾上缘所在层面，对中心层面以上的PTV，射野人射角度尽量减少肝脏受量;人射角度设为1800,00和2700，其中1800和00加楔形板调整剂量。中心层面以下尽量减少双肾受量，人射角度为2700,0。和900，其中270。和90。加楔形板调整剂量，均采用15MVX线。计划优化要求:处方剂量至少覆盖95%体积PTV;正常组织剂量限制为:肝脏20Gv受到的照射体积，左肾和右肾巧Gv受到的照射体积皆为。sIMRT和IMRT计划的人射角度均选取200,800,1800,2800和3400，此角度设计充分考虑到正常组织的分布，尽量避开肾脏和脊髓，降低肝脏的受量，其中sIMRT规定子野数目小于或等于25个，小子野面积(cm-，小子野跳数10MU;IMRT规定小野面积6cmz,小子野跳数5MU;用直接子野优化方法进行优化，均采用6MV-X线共面照射。根据医生处方剂量要求选择适当优化参数，要求处方剂量至少覆盖95%体积PTV，正常组织剂量限制为:肝脏20G。受到的照射体积vzo小于或等于30%，左肾和右肾15G、受到的照射体积皆为V15小于或等于3}%G，脊髓大剂量限值Dm。为40Gy，使用西门子PrimusE加速器。 　　

　　五、计划评价 　　

　　1.应用剂量体积直方图(dosevolumehistogram,DVH)评估靶区剂量分布和正常器官受量，PTV的评价包括靶区的平均剂量(Dmean)、适形度指数(conformityindex,CI)、不均匀性指数(heterogeneityindex,CIP2。其中，CI=VTflVTxV}eflV,f，式中V},ef为参考等剂量线所覆盖的靶体积，本研究中VTe}为95%等剂量线包围的靶体积，V:为靶体积，V,Pr为参考等剂量线所覆盖的总体积。不均匀性指数HI=Dg/D9s，式中D、和Dys分别为5%和95plcPTV体积所受到的照射剂量。 　　

　　2.正常组织评价指标包括:肝脏的V15,V20,}25W30W40}v:表示剂量为XGv受照的体积百分比)以及平均剂量Dmearc，左肾和右肾分别的}15vvzo,V}5,V3o,Sao以及平均剂量Dmean，脊髓评价其受照的大剂量Dmax3.治疗时间:治疗时间是指从完成患者摆位至完成所有射野照射所需时间。对于3D-CRT，该时间包括工作人员进出机房更换楔形板的时间;对于IMRT和sIMRT，该时间包括多叶准直器叶片走位时间及机架转动时间。 　　

　　六、统计学方法
　　采用SPSS17.0统计软件进行数据分析。上述各参数的组间比较采用配对t检验。 　　

结果
　　一、靶区剂量分布特点 　　

3D-CRT,IMRT和sIMRT计划中PTV的平均剂量分别为(45.57士0.37),(46.55士0.31)和(46.8610.34)GyoIMRT和sIMRT计划适形度优于3D-CRT计划，而IMRT和sIMRT计划有点状高剂量区，故均匀性劣于3D-CRT计划。见表1、图1、图2和图3}
　　二、正常组织受照剂量特点 　　

sIMRT计划肝脏各体积的受照射剂量明显比3D-CRT计划降低，与IMRT计划相似;sIMRT计划左、右肾各体积的受照剂量明显比3D-CRT计划中降低，与IMRT计划相似。见表2。脊髓的大剂量均未超过42Gy}
　　三、机器跳数和治疗时间
　　3D-CRT计划为分野半束照射，机器总跳数较IMRT和sIMRT计划更多;治疗实施时采用200MU/min的剂量率，总治疗时间sIMRT计划较IMRT和3D-CRT计划更短。见表3.
　　

　　讨论
　　胃癌放射治疗中，由于胃靶区周围正常组织较多，肝脏、肾等重要器官耐受剂量较低，传统的前后设野方法，肝、’肾等正常组织受量较大，晚期不良反应大，正逐渐被淘汰。目前，3D-CRT放疗已是胃癌放射治疗中的主流，采用3D-CRT技术比常规放疗更具有剂量学优势,IMRT技术已经被证明在多部位病种中具有比3D-CRT更好的靶区适形度并能更好的保护相应的正常器官，并广泛应用于如鼻咽癌、宫颈癌等病种中。但是在以往的研究中，胃癌放射治疗时，IMRT一般采用7}9个共面射野〔‘吸相对于3D-CRT会有更多的组织暴露于射线之下，使得7}9射野的IMRT计划较3D-CRT计划的剂量学优势并不是太明显‘了。而且有研究表明，采用主动呼吸门控技术下的分野3D-CRT技术可接近或达到采用相同射野数的IMRT计划，但主动呼吸门控技术能开展的单位较少“。李夷民等L’“研究认为，5野IMRT较3D-CRT和常规放疗技术有很好的剂量学优势。本研究中，IMRT采用5个非均野对称射野，分别为200,800,1800,280。和3400，后野只有1800野，避开双肾，直接穿过肝脏的大角度射野只有280。野。结果显示，采用此种射野方法，IMRT计划的适形度优于3D-CRT，同时具有明显的剂量学优势但是，工MRT技术采用多叶光栅(MLC)形成多个子野，进行分步照射(step-and-shoot)，子野数过多，面积过小，器官运动会引起较大的剂量误差，延长计划执行时间，并且需要复杂的剂量学验证。 　　

　　针对上述问题，我们采用医学科学院肿瘤医院定义的sIMRT技术，因为sIMRT子野数较少，子野面积较大，这样照射野与3D-CRT接近，避免了繁琐的剂量学验证5。 　　

　　本研究中，sIMRT计划选取与IMRT一样的射野角度，自动进行子野优化二从结果中可以得出，sIMRT有与Ilk-IRT相近的靶区适形度(P>0.05)，两种调强放疗计划的适形度皆优于3D-CRT，但不均匀性同样甚于3D-CRT计划。由于调强计划中多个子野照射，较适形计划有更多的点状高剂量点，导致靶区均匀性差，但是皆能满足临床要求。肝脏v15在sIMRT与IMRT中，sIMRT与IMRT计划均大于3D-CRT(P<0.05)，可能与射野角度有关，3D-CRT采用上下分野技术，上野充分避开肝脏，而调强计划中2800射野正好穿过肝脏，导致低剂量处调强计划大于适形计划。肝脏vzo.Vzs,vso,v、处，与3D-CRT相比，sIMRT和IMRT计划使肝脏高剂量受量有了明显的下降(P<0.05)，更好的保护了肝脏，sIMRT较IMRT计划两者相似。双肾Vl5W20W25W30W40处，与3D-CRT相比，由于sIMRT和IMRT计划在设野时充分避开肾脏，即使3D-CRT采用分野技术下野同样避开双肾，调强计划还是能够更好的保护双肾，受量有了较明显的下降(P<0.05).
　　sIMRT技术对正常组织的保护与IMRT接近，就剂量学而言，两者皆优于3D-CRT。同时，就治疗时间而言，sIMRT大约是IMRT的一半，而本研究中3D-CRT技术采用上下分野照射，过程中还需添加楔形板，故机器总跳数较多，总治疗时间较长。本研究两种调强计划均选取5个射野，均可得到较好的剂量分布，但sIMRT计划设野数少，可减少机器的总跳数，降低对机器的损耗，治疗时间更短，减轻工作人员的劳动强度，节省人力物力。sIMRT技术为放射治疗提供了一个性价比高的解决方案，非均野设野的调强技术也是值得研究的一方面，有关sIMRT技术在其他肿瘤中的应用价值尚在进一步研究中。 　　

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