容积旋转调强放射治疗与9野静态调强放射治疗在侵犯颅内鼻咽癌患者中的剂量学特点

刘小慧

福建医科大学附属第一医院放疗科 (福建福州 350005)

鼻咽癌是我国常见的恶性肿瘤，发病具有明显的地域及种族差异，呈南高北低的分布趋势[1]。由于该病发病具有隐匿性，部分以面麻、复视等症状就诊的患者，往往提示肿瘤已侵犯至颅内，加之鼻咽与脑干、脊髓等重要器官毗邻，因此，对于侵犯至颅内的患者，其计划设计难度较大。在对靶区有较好覆盖的同时，如何最大限度地保护脑干、脊髓、视神经等重要危及器官(organ at risk，OAR)，一直是放射治疗计划设计的难题。目前，调强放射治疗(intensity modulated radiation therapy，IMRT)已成为鼻咽癌标准的治疗方式[2]，在此基础上发展起来的容积旋转调强放射治疗(volumetric modulated arc therapy，VMAT)与IMRT相比，可以达到近似或更优的剂量学分布，且有更好的预后[3]。本研究基于侵犯颅内的鼻咽癌患者，旨在探讨两种不同治疗方式的剂量学特点，以期为此类患者选择更优的放射治疗方式提供临床依据，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2018年9月至2019年10月于我院就诊的11例侵犯颅内的鼻咽癌患者，其中男7例，女4例；中位年龄61岁；按2017年美国癌症分期联合委员会(American Joint Committee on Cancer，AJCC)第8版分期，所有患者均为T4分期，9.1%(1/11)的患者为N1分期，72.7%(8/11)的患者为N2分期，18.2%(2/11)的患者为N3分期，最终均为ⅣA期。本研究已获得医院医学伦理委员会审核批准。纳入标准：经病理确诊为鼻咽癌且无远处转移；行MRI或PET-CT等影像学检查确认肿瘤侵及颅内海绵窦、脑膜及颅神经等；患者对本研究知情并自愿签署知情同意书。排除标准：既往有头颈部放射治疗史。

1.2 设备与条件

(1)CT模拟定位：SOMATOM Definition AS螺旋CT(日本)、LAP Dorado 3模拟激光定位系统(德国)。(2)体位固定：康利达KLD-PLVC-OC全碳纤维体架(中国)和博达神州热塑型体膜(中国)。(3)放射治疗前图像扫描获得：SOMATOM Definition AS螺旋CT(日本)。(4)图像传输及治疗计划设计：计划CT图像通过局域网传输至RAYSTATION治疗计划系统。(5)治疗仪器：瓦里安Trilogy医用高能电子直线加速器(美国)，装配Varian Exact IGRT治疗床。

1.3 技术路线

1.3.1模拟及体位固定

通常情况下，患者取仰卧位，将头颈肩架、头部置于合适角度的头枕中，使头颈部呈正常仰伸位，双手自然放于体侧，使用颈肩热塑膜固定体位，行CT平扫加增强扫描，扫描范围从头顶至气管分叉处，扫描层厚为3 mm。

1.3.2靶区勾画原则

使用RAYSTATION 4.7.5.4医师工作站行靶区勾画，靶区定义参考国际辐射单位与测量委员会(International Commission on Radiation Units and Measurements，ICRU)50、62 号文件。(1)肿瘤靶区(gross tumor volume，GTV)，包括原发灶和转移淋巴结：原发灶GTVnx指临床检查和影像学所见的原发肿瘤；淋巴结区GTVnd指临床和(或)影像学观察到的肿大淋巴结区域。(2)临床靶区(clinical target volume，CTV)，包括CTV1和CTV2：其中原发肿瘤周围极有可能受侵的邻近区域或极有可能转移的区域以CTV1表示，即高危区；CTV2指根据肿瘤的生物学行为推断出的可能出现转移的淋巴结区域，为CTV1向前、上下、两侧各外扩0.5～1.0 cm后外扩0.3～0.5 cm(根据肿瘤累及情况及与脊髓、脑干等组织结构的间距决定外扩的适当距离)及GTVnd和所在淋巴引流区及需要预防照射的阴性淋巴引流区，即选择照射区。(3)计划靶区(planning target volume，PTV)：靶区的PTV为各靶区分别外放3 mm，简称为PTVnx、PTVnd、PTV1和PTV2。

1.3.3OAR勾画原则

OAR定义参考ICRU 62、83号报告，包括脑干、视神经、视交叉、脊髓、颞叶、眼球、晶体、中耳、内耳、下颌骨、颞颌关节等。脊髓、脑干分别外放3 mm，生成危及器官计划靶区(planning organ at risk volume，PRV)，用于计划设计及评估。

1.3.4处方剂量及OAR限量

所有患者的处方剂量均采用同步加量的方式给予。PTVnx的靶区处方剂量为70.95 Gy、PTVnd的剂量为66 Gy、PTV1的剂量为59.4 Gy、PTV2的剂量为52.8 Gy，分割33次，5次/周。

1.3.5计划设计及剂量限制

在RAYSTATION 4.7.5.4医师工作站上对入组的11例患者分别进行容积旋转调强(双弧)及9野静态调强计划设计，设计过程采用相同参数，剂量限制参考美国肿瘤放射治疗协作组(Radiation Therapy Oncology Group，RTOG)0225和0615标准，具体见表1。

表1 正常组织的剂量限制

1.4 计划对比评价指标

(1)靶区：适形性指数(conformity index，CI)、均匀性指数(heterogeneity index，HI)，其中CI=(Vt，ref×Vt，ref)/(Vt×Vref)，式中，Vt为总计划靶区体积，Vt，ref为95%处方剂量等剂量线所包绕的靶区体积，Vref为95%处方剂量等剂量线所覆盖的所有区域的体积，CI越接近于1表明靶区适形性越好；HI=(D2-D98)/D50，式中，Dx表示占其自身总体积的百分比x的吸收剂量，HI越小表明靶区剂量的均匀性越好。(2)OAR：脑干、脊髓、颞叶、视神经、视交叉、晶体、腮腺、中耳、内耳、颞颌关节、喉等。

1.5 统计学处理

采用SPSS 22.0统计软件进行数据处理，采用配对t检验比较两种治疗方式同一靶体积或同一OAR受照剂量均值之间的差异，P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两种计划靶区实际体积比较

两种计划PTVnd、PTV2的体积比较，差异均无统计学意义(P>0.05)；9F-IMRT组PTVnx、PTV1的体积均小于VMAT组，差异有统计学意义(P<0.05)，见表2。

表2 两种计划靶区实际体积比较例)

2.2 两种计划靶区剂量学比较

两种计划PTVnx的D98、D50，PTVnd的D98，PTV1的Dmean，PTV2的D98、Dmean比较，差异均无统计学意义(P>0.05)；9F-IMRT组PTVnx的D2、HI，PTVnd的D2，PTV1的D2，PTV2的D2均高于VMAT组，差异有统计学意义(P<0.05)；9F-IMRT组PTVnx的CI，PTV1的D98均低于VMAT组，差异有统计学意义(P<0.05)，见表3。

表3 两种计划靶区剂量学比较例)

2.3 两种计划正常组织受照剂量比较

两种计划脊髓PRV的Dmax，左视神经的Dmax，视交叉的Dmax，左晶体的Dmax，左、右腮腺的Dmean，左、右中耳的Dmean，左、右内耳的Dmean，左、右颞颌关节的Dmax，喉的Dmean比较，差异均无统计学意义(P>0.05)；9F-IMRT组脑干PRV的D0.1cc，左、右颞叶的Dmax，右视神经的Dmax均高于VMAT组，差异有统计学意义(P<0.05)；9F-IMRT组右晶体的Dmax低于VMAT组，差异有统计学意义(P<0.05)，见表4。

表4 两种计划正常组织受照剂量比较例)

3 讨论

放射治疗或以放射治疗为主的综合治疗是鼻咽癌公认的有效治疗手段[4-5]。随着计算机技术、影像学技术和加速器的发展，相较于IMRT，VMAT在靶区覆盖及OAR保护方面更有优势[6]。既往有研究报道，在其他头颈部肿瘤中，如胶质母细胞瘤，VMAT与IMRT在靶区覆盖方面无明显差异[7]。Nagarajan等[8]对头颈部肿瘤VMAT与IMRT计划的剂量学比较研究提示，两者在靶区覆盖方面无明显差异。本研究中所有患者均采用容积旋转调强及9野静态调强计划设计，结果显示，VMAT靶区的剂量分布优于9F-IMRT，与Radhakrishnan等[6]报道的结果相似。

对于T4分期的鼻咽癌患者，由于肿瘤邻近脑干、颞叶、视神经、视交叉等重要结构，因此，在满足处方剂量要求的同时，应尽可能减少OAR的受照剂量。本研究中，入组患者PTVnx的体积无法达到处方剂量的95%，究其原因在于，肿瘤与脑干邻近，在保证脑干尽可能达到限量要求的同时，靶区的体积即会有所“牺牲”。既往有研究报道，放射治疗后脑干损伤与T分期有关，分期越晚，发生脑干损伤的可能性越大[9]。进一步研究显示，这主要是因为T4分期的患者往往有更高的Dmax，而Dmax是脑干损伤的独立影响因素。本研究结果显示，9F-IMRT组脑干PRV的D0.1cc高于VMAT组，与Jia等[10]报道的结果相似；在危及器官评价方面，两种计划颞叶及视神经均无法满足限量，主要是因为侵及颅内的T4分期鼻咽癌患者，其靶区位置毗邻颞叶及视神经，两者PRV与靶区PTV有重叠，所以颞叶及视神经很难达到目标剂量。

综上所述，在侵犯颅内的鼻咽癌患者中，VMAT靶区的剂量分布优于9F-IMRT，脑干、颞叶、视神经等危及器官的受照剂量低于9F-IMRT。但是，本研究入组样本数少，对于VMAT是否可推及所有侵犯颅内的鼻咽癌患者，需要更大规模的前瞻性研究。