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【摘要】　目的　用三维治疗计划系统研究食管癌常规放射治疗中肿瘤和正常组织的剂量分布。方法　未经治疗的食管癌患者20例经体位固定、模拟机定位、体膜上标记射野中心后进行CT扫描,通过局域网(Lantis)将扫描图像传送到治疗计划系统(CMS Focus)。由主任医生根据食管造影、纤维食管镜和CT勾画GTV、CTV和PTV。物理师为每例患者设计3种野:A为常规野:以体膜上显示的标记点为模拟机定位中心,将模拟机定位的条件直接输入治疗计划系统;B为扩大野;C为适形野:用三维治疗计划系统使靶区(GTV、CTV和PTV)和正常组织达到满意剂量。结果　(1)CT扫描显示肿瘤的左右径平均为4.3 cm,前后径为2.9 cm。常规模拟机定位中心与三维适形计划中心的位置在X、Y、Z轴方向上差3.7、9.6、6.4 mm。(2)常规野和扩大野的处方剂量(射野中心点的剂量)为60 Gy,分30次,6周完成,其所覆盖的肿瘤体积占GTV的37%、38%,CTV的27%、33%;适形野的处方剂量(CTV的95%体积剂量)同常规野和扩大野,但其所覆盖的肿瘤体积占GTV的100%。(3)常规野、扩大野和适形野GTV的100%体积剂量分别为44、57、62 Gy;肺V20分别为23%、31%、20%。结论　食管癌常规放射治疗技术的方法不能使肿瘤靶体积的剂量分布均匀且达不到理想的处方剂量;用模拟机定位采用扩大照射野的方法来保全肿瘤的剂量,肺和脊髓的剂量不能保证在安全范围;应采用三维治疗计划系统对肿瘤靶体积给予处方剂量,保证肿瘤靶体积和正常组织均达理想剂量。

【关键词】　食管肿瘤;　剂量分布;　三维放射治疗计划,计算机辅助

肿瘤医院放射治疗科几十年来食管癌常规技术放射治疗后生存率没·273·中华放射肿瘤学杂志2004年12月第13卷第4期　Chin J Radiat Oncol,December 2004,Vol 13,No.4有明显提高,5年生存率<10%[1,2]。其失败的原因主要是局部复发。针对此问题,目前临床上已开展提高肿瘤的总剂量和增加肿瘤放射敏感性的前瞻性研究。但是,首先必须搞清楚,常规放射治疗技术能否保证肿瘤靶体积达到理想的处方剂量。已有多位学者在1993~2001年间提出常规放射治疗技术使肿瘤内存在低剂量区[3-5]。为此,笔者用三维治疗计划系统评估常规放射治疗中肿瘤和正常组织的剂量分布。

材料与方法

1.一般临床治疗:2002年8月至2003年3月因肿瘤局部晚期或年龄大不能手术而行单一放射治疗的食管癌患者20例,其中4例患者有锁骨上和(或)纵隔淋巴结转移。男性13例,女性7例;年龄52~79岁,中位年龄63岁。肿瘤部位:胸上段1例,胸中段18例,胸下段1例。放射治疗前食管X线造影显示肿瘤长度为4.0~10.5 cm,中位值7.0 cm,其中1例患者长度显示6.0 cm,但在其下缘下3.0 cm处纤维食管镜检查仍发现肿瘤。20例由病理证实为鳞状细胞癌。

2.定位方法:患者仰卧位于CT模拟机床上,用固定装置将患者的体位固定,待体模冷却定型后,到模拟机室重复上述体位并在模拟机下用常规方法定位到满意为止。16例胸中、下段食管癌等中心照射野的方法为一前、两后斜3个野,前野机架角0°,野宽6.0~6.5 cm;斜野机架角125~130°、240~230°,野宽5.0~5.5 cm。3例胸中、下段食管癌等中心为两前一后(右前、左前、左后)3个野,机架角度分别为310°、130°、40°,野宽为5.0~5.5 cm。胸上段1例设两前斜野,机架角±60°,野宽为5 cm。将照射野的中心和升床的激光标记固定在患者的体模上,再到CT模拟机室重复上述体位,并在体模上标明定位中心点(包括射野的中心点及升床的位置点)进行5mm层间距CT扫描。通过局域网(Lantis)将扫描图像传送到治疗计划系统(CMS Focus),在该系统的屏幕上能清楚的显示患者轮廓上的定位标记(图1)。

3.靶区勾画:由2位主任医生勾画并认同肿瘤靶区。根据食管造影和纤维食管镜显示肿瘤的长度,CT显示的肿瘤大小为GTV;CTV为CT扫描显示没有明显肿大淋巴结时,GTV左右前后方向各外放0.5 cm,上下方向各外放3.0 cm;如CT扫描显示有肿大淋巴结,CTV包括肿大淋巴结区域;PTV为CTV外放0.3~0.5 cm。

4.治疗计划:为每例患者设计3种计划:A为常规野:在三维治疗计划系统中找到模拟机定位的标记点为常规射野等中心,将模拟机定位的机架角度、准直器角度、射野的长度和宽度直接输入治疗计划系统,得出相应常规野的数据;B为扩大野:与常规照射野基本相同的机架角度,用三维治疗计划系统将肿瘤(GTV)达到满意剂量;C为适形野:用三维治疗计划系统使靶体积(GTV和CTV)达到满意剂量,与常规野和扩大照射野比较照射野的大小,肿瘤靶体积的剂量及肺和脊髓的受照剂量等。

5.统计方法:用SPSS10.0软件包,各组间剂量均数的差异用配对样本t检验和方差分析。

结　　果

1.肿瘤大小与射野中心:CT扫描显示肿瘤大小在射野中心平面的左右径为[(4.3±1.2) cm](2.2~6.1 cm),前后径为[(2.9±0.8) cm](1.6~4.0 cm)。仅1例患者显示肿瘤无明显的非对称性浸润外,其余患者在不同CT层面均显示非对称性浸润特别是三维图像重建后非常直观(图2)。常规模拟机定位中心与三维适形放射治疗射野中心确定的等中心点位置在X、Y、Z轴方向上相差(3.7±2.7)、(9.6±7.2)、(6.4±5.0) mm。

2.相同肿瘤靶体积不同射野方法与射野大小的关系:常规野的宽度比扩大野和适形放射治疗野的宽度均小,详见表1。

3.3种射野的肿瘤剂量和靶体积的关系:剂量计算的归一点为等中心点。常规野和扩大野的处方·274·中华放射肿瘤学杂志2004年12月第13卷第4期　Chin J Radiat Oncol,December 2004,Vol 13,No.4剂量为60Gy,分30次,6周完成,其所覆盖的肿瘤体积占GTV的37%、38%,CTV的27%、33%;适形野的处方剂量(CTV的95%体积剂量)同常规野和扩大野,但其所覆盖的肿瘤体积占GTV的100%;图3~5用1例患者为代表图示了以上关系。常规野、扩大野和适形野GTV的100%体积剂量分别为44、57、62 Gy,肺V20分别为23%、31%、20%。常规野等中心点剂量(处方剂量)为60 Gy,其GTV和CTV的平均剂量、GTV的100%和95%体积剂量、CTV的95%体积剂量均低于相同大小靶区扩大野和适形野的剂量(如表2)。3例患者肿瘤中心平面的最大直径<4.0 cm,常规野80%的等剂量线包全肿瘤(GTV),余17例患者80%的等剂量线均未包全肿瘤。

讨　　论

由于食管肿瘤多为无规则、偏心性浸润生长,常规模拟机定位很难准确判断照射野的大小和射野中图3　常规野归一点处方剂量60 Gy所覆盖肿瘤靶体积(红色区域为60 Gy,GTV 20%,CTV13%)图4　扩大野归一点处方剂量60 Gy所覆盖肿瘤靶体积(红色区域为60 Gy,GTV 28%,CTV 25%)图5　适形野处方剂量60 Gy所覆盖肿瘤靶体积(红色区域为60 Gy,GTV 100%,CTV 95%)心[3,4]。无论是常规野和扩大野其定位的基本方法均为用基本相同大小的照射野和入射角度照射不同大小、不同形状的肿瘤,自然有很大的盲目性,使偏心生长、较大的肿瘤不能达到理想的处方剂量。随着三维治疗计划在临床中的应用,通过三维图像重建能清楚的显示肿瘤的形状、大小,然后再设计合理的照射野。