三维适形放疗与调强放疗在浸润型胸腺瘤术后的效果对比

黄玉婷　朱铭　邹文蕙

[摘要]目的 比較浸润型胸腺瘤术后行三维适形放疗与调强放疗肺部剂量学的差异及放射性肺损伤发生率。方法 选取2014年1月～2016年6月在广东省惠州市中心人民医院诊治的28例浸润型胸腺瘤术后患者，随机分为三维适形放疗（3D-CRT）组及调强放疗（IMRT）组，各14例。两组术后给予放疗，3D-CRT组给予三维适形放疗，IMRT组给予调强放疗，每个患者同时制定三维适形放疗计划及调强放疗计划，并比较两个放疗计划的肺部剂量学。随访患者，比较两组患者的放射性肺损伤发生率。结果 IMRT组的肺V5[（65.68±11.32）%]高于3D-CRT组的（57.17±9.46）% （P<0.0.5），肺V10[（45.78±10.00）%]、V20[（23.19±7.12）%]、V30[（13.40±5.15）%]分别低于3D-CRT组的（47.70±9.48）%、（26.54±7.76）%、（15.10±4.90）% （P<0.0.5）。随访期间，IMRT组有2例出现放射性肺损伤，3D-CRT组有1例出现放射性肺损伤，两组的放射性肺损伤发生率差异无统计学意义（P>0.05）。结论 浸润型胸腺瘤术后行调强放疗，肺部低剂量区照射的体积较三维适形放疗大，在接受10、20、30 Gy照射的肺部体积较三维适形放疗小，在剂量较高时，对肺部的保护性更佳。

[关键词]浸润型胸腺瘤；三维适形放疗；调强放疗；放射性肺损伤

[中图分类号] R736.3 [文献标识码] A [文章编号] 1674-4721（2017）12（b）-0015-04

[Abstract]Objective To compare the difference of pulmonary dosimetry and the incidence of radiation-induced lung injury in patients with invasive thymoma after three-dimensional conformal radiotherapy （3D-CRT） and intensity-modulated radiotherapy （IMRT） operation.Methods From January 2014 to June 2016，28 patients with invasive thymoma treated in Huizhou Central People′s Hospital in Guangdong Province were selected and they were randomly divided into 3D-CRT group （n=14） and IMRT group （n=14）.After surgery，radiotherapy was necessary.They were provided with 3D-CRT and IMRT separately in the two groups.Plan of 3D-CRT and IMRT were designed for every patient and pulmonary dosimetry in two-radiotherapy plans was compared.They were all followed up，and the incidence of radiation-induced lung injury was also compared between the two groups.Results The lung V5 was （65.68±11.32） % in IMRT group，which was higher than that in 3D-CRT group [（57.17±9.46）%] （P< 0.05）.The lung V10，V20，and V30 in IMRT group was （45.78±10.00）%，（23.19±7.12）%，and （13.40±5.15）% respectively，which was lower than that in 3D-CRT group [（47.70±9.48）%，（26.54±7.76）%，and （15.10±4.90）% accordingly] （P<0.05）.During the follow-up，there were two cases occurred with radiation-induced lung injury in IMRT group，one in the 3D-CRT group，which was not displayed significant difference about the incidence of radiation-induced lung injury （P>0.05）.Conclusion Postoperative IMRT for invasive thymoma，the radioactive volume in low-dose area of the lung is larger than 3D-CRT，but in 10 Gy，20 Gy，and 30 Gy the radioactive lung area is smaller in comparison with that by 3D-CRT，which indicates the protection of lung is better when the dosage is higher.

[Key words]Invasive thymoma；Three-dimensional conformal radiotherapy；Intensity modulated radiotherapy；Radioactive lung injuryendprint

胸腺瘤是成人前纵隔最常见的肿瘤，约占成人所有前纵隔肿瘤的30%，可发病于任何年龄，好发年龄为40～50岁，男女发病率基本相同。30%～40%的患者无临床症状，部分患者有胸痛、胸闷、咳嗽、声嘶和上腔静脉综合征，也可见发热、吞咽困难、体重下降等[1]。30%～50%的患者合并重症肌无力，部分患者合并纯红细胞再生障碍性贫血、低丙种球蛋白症和其他自身免疫性疾病[2]。临床中首选治疗方法为手术切除[3]，适用于肿瘤限于包膜内、可完整切除的非浸润性胸腺瘤。然而对于无法手术完整切除，或包膜不完整甚至出现侵袭周围组织器官者，即浸润型性胸腺瘤，术后需辅以放疗。目前常见的放疗技术为三维适形放疗、调强放疗等技术[4]。调强放疗因其靶区高度适形，剂量分布更均匀以及其对危及器官有更好的保护，目前已被广泛应用于各种肿瘤的临床治疗。在应用这些放疗技术时，临床上常通过使用剂量体积直方图（dose volume histogram，DVH），在满足靶区照射需要的同时，可减少危及器官的照射[5]。肺是胸腔的重要器官，在胸部肿瘤的治疗中，正常肺组织不可避免地会接受不必要剂量的照射。有研究表明，即使严格控制V20、V30（接受20、30 Gy剂量照射体积占总体积的百分比）等参数，仍有患者出现放射性肺损伤。本研究旨在比较浸润型胸腺瘤术后两种放疗方式肺部剂量学的差异，同时比较两种放疗方式出现放射性肺损伤的概率是否有差别。

1资料与方法

1.1一般资料

选取2014年1月～2016年6月在广东省惠州市中心人民医院诊治的28例胸腺瘤患者，所有入组患者均自愿参加本研究，经详细告知后患者及家属表示理解并签署知情同意书。本研究经医学伦理委员会审核批准。入组患者行手术完整切除肿瘤，术后经病理确诊为胸腺瘤，肿瘤存在肉眼可见的与周围组织分界不清或镜下的包膜不完整。按照放疗方式不同，随机分为3D-CRT组及IMRT组，各14例。3D-CRT组：男性5例，女性9例，年龄为18～62岁，中位年龄41.3岁；IMRT组：男性7例，女性7例，年龄为23～67岁，中位年龄43.6岁。按1999年WHO胸腺瘤新的分型方案中，入组患者的病理类型分别为B1、B2、B3型，3D-CRT组各型的例数依次为4、6、4例，IMRT组各型的例数分别为4、7、3例。两组患者的一般资料比较，差异无统计学意义（P>0.05），具有可比性。所有患者均为初次接受放射治疗，无吸烟史，KPS评分≥70分，放疗均按计划完成。

1.2方法

CT模拟定位：取仰卧位，头颈肩热塑体膜固定，将层厚设定为5 mm，扫描范围为胸廓入口至膈肌[6]。使用ELEKTA XIO-Release 4.80系统进行靶区勾画，同时勾画出肺、心脏、食管等危及器官[7]。应用ELEKTA XIO-Release 4.80计划系统分别对每位患者制定3D-CRT（3 dimensional conformal radiation therapy）及IMRT（intensity modulated radiation therapy）计划[8]，见图1。对比每例患者两种计划的肺部剂量学。使用直线加速器[西门子（中国）有限公司，型号：SIEMENS PRIMUS H]进行放疗。3D-CRT组患者给予三维适形放疗，使用6-MV X线，等中心照射，设5野，处方剂量95%PTV：50～52 Gy，IMRT组给予调强放疗，使用6-MV X线，等中心照射，设5～7个静态调强野，处方剂量：95%PTV：50～52 Gy。放疗结束后对所有患者进行随访。每月对患者进行电话随访1次，每3个月嘱患者返院完善血常规、生化及胸部正、侧位片。如患者存在咳嗽、咳痰、发热、胸闷、胸痛、呼吸困难等症状，嘱患者随时返院完善胸部影像学等检查，所有患者在接受放疗结束后的1年内，均至少完善1次胸部CT检查。按美国国立癌症研究院通用毒性标准3.0（National Cancer Institute Common Toxicity Criteria，NCI-CTC3.0）对患者进行放射性肺损伤的诊断及分级，计算两组患者的放射性肺损伤发生率。

1.3观察指标

1.3.1 肺的剂量体积评估 使用DVH图比较两种放疗计划肺的剂量体积参数：V5、V10、V20、V30。

1.3.2 放射性肺损伤发生率 按美国国立癌症研究院通用毒性标准3.0（NCI-CTC3.0）将放射性肺损伤分为1～5级[1]。使用NCI-CTC3.0标准对两组患者在治疗中出现的放射性肺损伤进行诊断、分级，并分别记录其发生例数。放射性肺损伤发生率=组内发生放射性肺损伤的例数/该组进行治疗的患者总例数×100%。

1.4统计学处理

采用 SPSS 22.0软件进行统计学分析，计量资料以均数±标准差（x±s）表示，采用t检验；计数资料以率表示，采用χ2检验，以P<0.05为差异有统计学意义。

2结果

2.1两组双肺剂量体积的比较

三维适形放疗计划及调强放疗计划肺的剂量体积均达到临床要求。3D-CRT组的双肺V5指标低于IMRT组，差异有统计学意义（P<0.05）； 3D-CRT组的双肺V10、V20、V30等指标高于IMRT组，差异有统计学意义（P<0.05）（表1）。

2.2两组放射性肺损伤发生率的比较

随访1年，3D-CRT组患者出现1例Ⅱ级放射性肺损伤，发生率为7.14%，IMRT组患者出现2例Ⅰ级放射性肺损伤，发生率为14.29%，较3D-CRT组高，但差异无统计学意义（χ2=0.292，P=0.589）。

3讨论

胸腺瘤为成人前纵膈肿瘤最常见者，首选手术切除。但临床上常见肿瘤包膜不完整甚至侵及周围器官，术后需行放疗[9]。由于胸腺瘤对放疗敏感[10]，即使为浸润型胸腺瘤，完整切除后的5年生存率也較好，3、5、10、15年的总生存率分别为66.7%～90.3%、63.7%～83.2%、40.0%～75.6%、15.0%～44%[11]，故对重要脏器如肺、心脏的保护显得尤为重要。目前常见的放疗技术为三维适形放疗及调强放疗，前者能使高剂量区的空间剂量分布与靶体积的三维形状一致，同时周围正常组织器官受到最小剂量的照射而提高治疗增益；后者剂量分布除了与三维适形放疗均能较好地适形于靶体积，其更优之处可通过增强射野边缘的剂量强度从而部分地补偿射线半影的影响，而使靶体积外邻近靶体积边缘的部分正常组织受量较三维适形放疗减少。在本研究中，通过比较同一患者三维适形放疗及调强放疗两种计划肺部剂量体积发现，在调强放疗中肺在较高剂量区如V20、V30所受的照射体积较小，正是调强放疗靶区适形性佳，更能满足临床医师对危及器官保护需求的体现；低剂量区，调强放疗肺的V5反较三维适形放疗肺的V5高，这与调强放疗野数较三维适形放疗野数多，较多正常肺组织接受低剂量照射所致，均与宋宇哲等[5]的研究结果相似。endprint

调强放疗在高剂量区时对肺部照射的体积更少，是否其所致的放射性肺损伤发生率更低？肺放射性损伤所导致的急性放射性肺炎及放射性肺纤维化，为胸部肿瘤放射治疗的剂量限制因素。放射性肺损伤一般发生在放射治疗后的1～3个月。放射性肺损伤的严重程度取决于肺照射的体积和剂量，超过耐受剂量可以产生严重的放射性肺炎，临床症状重严重，常可致死。既往的放疗二维计划中，研究发现随着放疗总剂量的提高，放射性肺损伤的发生率也明显增高。由于二维放疗计划时代对肺组织耐受剂量的评估模式较粗糙，临床工作中常需权衡照射野的大小及剂量。自DVH图用于临床后，医师可通过量化手段评价和限制DVH参数来限制放射性肺损伤的发生，同时也为研究放射性肺损伤剂量学因素提供了有效的工具。肺平均剂量（mean lung dose，MLD）、V20和V30为最多研究证实的与放射性肺损伤相关的DVH参数。Graham等[12]报道的肺癌三维适形放疗治疗患者及Tsujino[13]报道的同期放化疗肺癌患者中，无论是单因素分析还是多因素分析，均显示V20是唯一的Ⅱ级以上放射性肺损伤的影响因素。除此之外，中国医学科学院肿瘤医院对接受三维适形放疗的局部晚期非小细胞肺癌患者的临床剂量学参数与放射性肺损伤的相关性进行分析，其中V5、V13、V20、V25、V30和MLD均显示与放射性肺损伤的发生有相关性，最具代表的指标为V20、V25级MLD。早期的DVH参数研究认为，低剂量区体积与放射性肺损伤的发生无相关性。Willner等[14]认为高剂量区与放射性肺损伤的发生更为相关，让更多的肺分摊剂量、减少受到>40 Gy照射的肺的体积可以降低放射性肺损伤发生率。但是近年来，越来越多的研究提示肺损伤的发生与低剂量区体积密切相关。Seppenwoolde等[15]提出V13是最好的预测放射性肺炎的Vdose（接受大于某剂量照射的肺占双肺总体体积的百分比）参数。Gopal等[16]认为一氧化碳弥散能力（diffuse capacity for carbon monoxide，DLco）的变化与肺局部所受剂量明显相关。当局部放疗剂量<10 Gy时，DLco无明显下降，10～20 Gy的肺丧失72%，>20 Gy的肺丧失90%，正常肺接受>13 Gy的照射，DLco下降的曲线非常陡峭，由此推断对小体积肺给予高剂量的照射要优于对大体积的肺给予低剂量的照射。那么，放射性肺损伤与肺的低剂量区相关原因何在？究其原因可能与“低剂量超敏”相关。低剂量超敏是指细胞对很低剂量照射（0.02～0.5Gy）很敏感，而对其后区域（0.5～1.0 Gy）敏感性下降的现象。常规放疗的照射野范围大部分的组织器官每日剂量达到或接近常规分割剂量，而三维适形放疗及调强放疗则与此不同，照射野数增加，每野每日均照射，相对正常肺组织受到每日低剂量照射，增加了低剂量超敏的可能。Vogelius等[17]的研究表明，调强放疗与三维适形放疗相比，有可能会有更高的放射性肺损伤发生率。调强放疗虽然提高了靶区的适形性和靶区剂量，但是在临床中确实出现了小剂量大体积的特点，即增大了周围正常肺组织接受小剂量照射的体积，可能从而使放射性肺损伤发生率增高[18]。

历年来，大部分放射性肺损伤的相关剂量学因素研究来源于肺癌、乳腺癌等的放射治疗。本研究同时对比了胸腺瘤术后行三维适形放疗及调强放疗放射性肺损伤的发生率，结果提示，调强放疗组患者的放射性肺损伤发生率较三维适形放疗组高，考虑样本量小，随访时间不足，尚无统计学意义。除此之外，结果还显示，三维适形放疗组患者发生放射性肺炎的严重程度较调强放疗组高。结合两种放疗计划肺剂量体积的差异，调强放疗计划在较高剂量区肺部照射体积较小，但是低剂量区照射的体积大，可能是导致其出现比三维适形放疗更多的轻度放射性肺损伤。

综上所述，浸润型胸腺瘤术后行调强放疗，肺部低剂量区照射的体积较三维适形放疗大，在接受10、20、30 Gy照射的肺部体积较三维适形放疗小，在剂量较高时，对肺部的保护性更佳。使用调强放疗是否较三维适形放疗增高放射性肺损伤发生率，相关计量学因素与放射性肺损伤的严重程度是否相关尚需进一步探讨、研究。

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（收稿日期：2017-08-22 本文编辑：许俊琴）endprint