（福建省肿瘤医院放疗科 福建 福州 350014）
【摘要】目的：探讨三维适形放疗(3D-CRT)和调强放疗(IMRT)两种放疗计划对直肠癌放疗后危急器官(organs-at-risk，OAR)损害的研究，探究直肠癌最佳放疗计划以指导临床。方法：随机选取10例经我院病理确诊为直肠癌的初诊患者，均进行CT扫描、靶区勾画和三维图像结构重建，并制定3D-CRT计划与IMRT计划，用等剂量分布曲线和剂量-体积直方图(DVHs)评价治疗计划，评价参数包括计划靶体积(PTV)的D95、D5及膀胱与小肠的适形指数(CI)、不均匀指数(HI)、V30、V40，所得数据采用双侧配对t检验比较两者间的差异。结果：(1)3D-CRT计划和IMRT计划均可满足PTV的剂量要求，两者间D95差异无统计学意义(P=0.101)，且IMRT计划的D5小于3D-CRT计划，两者间的差异有统计学意义(P<0.05)。(2)IMRT组CI大于3D-CRT计划组，差异具有统计学意义(P<0.05)；两者间HI差异没有统计学意义(P=0.213)；IMRT计划组膀胱的V30、V40、小肠的V30均小于3D-CRT计划组，差异具有统计学意义P<0.05)；两计划组小肠间的V40差异无统计学意义(P=0.079)。结论：IMRT计划与传统的3D-CRT计划均可达到PTV剂量要求，且IMRT计划靶区剂量分布更均匀，其危急器官的受量低于3D-CRT计划。
【关键词】 直肠癌；调强放射治疗；三维适形放射治疗；危急器官损害；治疗计划比较
【中图分类号】R730.5 【文献标识码】A 【文章编号】2095-1752（2015）21-0134-02
前言
放射治疗是目前恶性肿瘤的重要手段之一，它主要目的是给一定的肿瘤体积准确的、均匀的剂量，而周围正常组织剂量很少，从而达到治疗肿瘤的目的。目前直肠癌的放疗计划主要有[1]：(1)常规放射治疗(普通三野等中心照射)；(2)三维适形放射治疗(3D-CRT)；(3)调强放射治疗(IMRT)。临床医生如何为直肠癌病人制定最佳放疗计划成为目前国内外研究热点。调强放射治疗是近年兴起的一种新型逆向放疗计划，目前在鼻咽癌、前列腺癌、非小细胞肺癌、高级别星形胶质细胞瘤中的应用价值已经得到许多国内外学着的认同，并有研究表明IMRT较3D-CRT能达到更好的局部控制率，并能够更好地控制放疗并发症，并使得增加靶区剂量成为可能[2-5]。但对于直肠癌而言，IMRT疗计划是否优于IMRT计划目前国际上还没有定论。本文从计量学角度对IMRT计划与3D-CRT计划危急器官(膀胱与小肠)受量的比较，为临床优化放疗计划探索理论依据。
1 材料与方法
1.1 一般资料 10例直肠癌病例均由我院病理证实，年龄36岁～68岁，中位年龄54岁；男性6例，女性4例；病理类型为腺癌；采用TMN分期，其中I期与II期5例，III期与IV期5例。KPS>80，全部病例经患者及其家属同意均进行放射治疗。
1.2 放疗计划的实施
1.2.1 CT模拟定位 定位前1～1.5小时至定位时，排空膀胱后间隔半小时左右分次口服泛影普胺20ml+1000ml水，每次400ml以显影小肠；并嘱患者口服造影剂后至CT扫描前憋尿，目的是充分充盈膀胱，避免小肠落入盆腔。定位时患者取仰卧位，并采用热塑膜固定体部。在体表大致确定摆位中心，以层厚0.5cm进行扫描，采集50～80张CT图像。
1.2.2 靶区定义及危急器官的勾画 由经验丰富的放疗科医生勾画出大体肿瘤靶区(GTV)和临床靶区(CTV)。GTV是CT图像上所能看到的直肠原发肿瘤图像以及局部转移淋巴结图像。CTV包含直肠肿瘤区域，可能发生淋巴结转移的局部区域。直肠肿瘤上界、下界各扩大4cm或者下界至肛门口处，上界达到第5腰椎下缘处。当肿瘤处于距离肛门位约10cm处，下界可适当上提，不必包括坐骨直肠窝。淋巴引流或者有可能侵及的相关部位包括直肠上动脉周围、骶骨前、髂血管周围区域、闭孔区及部分精囊腺、前列腺或子宫和膀胱后壁1/3[6]。在患者左右方向放0.5cm作为计划靶体积(PTV)，在腹背方向和头脚方向放1.0cm作为PTV。正常组织和器官的勾画主要包括双侧股骨头、膀胱、照射范围内的小肠、和睾丸(男性)。为了尽量减少正常组织的反应，本研究采取了一系列保护正常组织的措施：(1)均采用6MV-X射线照射；(2)尽量不超过真性骨盆，上界位于L5/S1交界；(3)运用5野照射技术，侧野用楔形板；(4)使用有孔定位装置，充盈膀胱。
1.2.3 放疗计划的实施 由本院有经验的物理师在Cadplane放疗计划系统上进行3D-CRT计划和IMRT计划设计，两者均采用5野设计，入射角度分别为0、72、144、216和288度，具体可根据靶区和正常组织的位置关系进行适当的调整。放疗剂量限制为：95%PTV≥45Gy，99%PTV≥42.75Gy，50%膀胱照射剂量小于50Gy，50%小肠照射剂量小于15～20Gy，照射50Gy的股骨头体积小于5%。用剂量体积直方图(Dose-volume Histograms，DVHs)和截面剂量图获取两者的计量学参数进行比较研究。
1.3 统计方法 采用SPSS 18.0软件包进行统计学处理，对所得两组数据进行配对样本t检验，检验水平α=0.05。
2.结果
2.1 PTV靶区参数评价 10例直肠癌病人2种治疗计划PTV平均剂量比较均匀，PTV95%体积均能达到50Gy以上，两者间的差异没有统计学意义，P值等于0.101。两者间反映肿瘤高剂量分布的参数D5(5%肿瘤体积达到的剂量)有统计学意义，P值等于0.007，且IMRT组的D5小于3D-CRT组，这表明，IMRT计划剂量分布较3D-CRT计划更均匀、更合理，这个结果与研究也相符。适形指数(CI)和不均匀指数(HI) 越接近1，靶区的适形度和剂量均匀性越好。两者间组适形指数(CI)差异具有统计学意义，P小于0.001，且IMRT适形指数大于3D-CRT组。两者间HI差异无统计学意义，P=0.213。
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表1 两种放疗计划靶区剂量(%)比较
参数3D-CRTIMRTtP
D5(m/sd)5455.5/179.85350.2+125.5-3.5090.007
D95(m/sd)5086.7/173.35057.5/123.6-1.8240.101
CI0.673/0.0630.857/0.0237.754<0.001
HI1.187/0.2831.069/0.011.187/0.2830.213
2.2 危及器官受量评价 IMRT组达到30Gy的膀胱的体积(v30)及达到40Gy的膀胱体积(V40)明显小于3D-CRT组，两者间的差异具有统计学意义，P值分别为0.004、0.002。对于小肠而言，两者间的V30差异亦具有统计学意义，且IMRT组小于3D-CRT组，两者间的差异具有统计学意义，P值等于0.003；而两者间的V40差异没有统计学意义，P值等于0.079。
表2 两种治疗计划危及器官受量(%)比较
参数3D-CRTIMRTtP
膀胱V300.675/0.1980.675/0.198-3.8260.004
V400.636/0.230.352/0.107-4.2190.002
小肠V300.478/0.1880.363/0.146-4.0990.003
V400.293/0.1780.203/0.1-1.9830.079
3.讨论
在我国肿瘤患者中，直肠癌属于常见类型，发病率不断升高，尤以大城市较为显著，且与国外年轻人群体患病率相比较，我国年轻人发病率更高，大约占据直肠癌患病率的5%～6%，并且预后效果不佳。作为一种局部性治疗方法，放射治疗已广泛应用于临床研究中，其中主要采取3D-CRT和IMRT两种计划模式。
3D-CRT属于人工优化的一种正向计划设计过程，所以它的治疗计划好坏主要和计划设计者、医生的相关经验和耐心密切相关，结果受到医生主管影响因素大，而且对于较为复杂的计划来说，计划设计原理本身就较难得到满意效果。IMRT计划设计属于逆向设计过程，它是由预期治疗结果来决定应使用的治疗方案，因为计划设计过程就不断地自动调整射野大小、最好的射野形状、每一个子野的剂量权重和强度分布等的过程，所以能够提供优化的、较为客观的治疗方案。有许多文献报道IMRT在在物理计划方面、生存情况、保护重要器官方面，IMRT比3D-CRT具有更大优势。
本研究从计量学角度比较直肠癌患者3D-CRT和IMRT两种放疗计划的危急器官受量，研究结果表明，3D-CRT和IMRT两种计划模式均可满足PTV的剂量要求，IMRT组的CI明显高于3D-CRT，D5小于3D-CRT，这表明IMT靶区剂量分布更均匀，且适形性更佳。对于危及器官的危害的参数而言，IMRT组膀胱的V30、V40、小肠的V30均要低于3D-CRT组，这也解释了Chen[7]的研究为什么IMRT急性副反应为什么明显低于3D-CRT组。综合考虑，直肠癌IMRT放疗计划危及器官的损害低于3D-CRT计划。
4.问题及展望
尽管IMRT计划得到越来越多的医生及患者的亲睐，但是也存在着诸多不足及不确定因素。因为IMRT技术往往是利用MLC形成多个子野，行分步照射，子野数目过多，延长患者治疗时间；因为子野面积小，单个子野的机器跳数少，均增加使用剂量的不确定性；IMRT的验证工作需要耗费大量的人力物力和时间；Yovino[8]对46例胰腺癌或壶腹癌患者的临床研究表明，IMRT较3D-CRT能减少3度和4度急性毒性反应，但是目前对于慢性毒性反应及长期预后是否有改善尚不明确，有待进一步研究。
【参考文献】
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论文作者:洪亮
论文发表刊物:《医药前沿》2015年第21期供稿
论文发表时间:2015/10/10
标签：计划论文; 剂量论文; 直肠癌论文; 统计学论文; 膀胱论文; 小肠论文; 器官论文; 《医药前沿》2015年第21期供稿论文;