目的:食管癌是我国最为常见的肿瘤之一,由于食管癌发现时病期相对较晚,放射治疗成为中晚期食管癌的主要治疗手段。然而常规模拟放射治疗食管癌,肿瘤靶区不能达到满意的剂量分布,五年生存率一般不超过10%[1]。近年来,精确放疗技术例如三维适形放疗( Three dimensional conformal radiotherapy,3D-CRT)应用于临床使放疗剂量的提高成为可能,它能够有效提高放射治疗增益比,有希望提高食管癌患者的局部控制率和生存率。但由于该放疗技术对靶区的高度适形和靶区边缘剂量锐减,这就要求靶区的确定要有更高的精度。食管癌的三维适形放疗中,肿瘤会随着呼吸运动而改变位置,这种变化是确定放疗内靶区(inter target volume,ITV)范围的重要依据之一。如何确定和控制病变随呼吸运动的移动范围,准确勾画治疗靶区,在减少周围正常组织的受照同时又不使病变区漏照,成为当前研究的一个重要问题。近年来国内外学者提出几种不同方法来解决由于呼吸运动对ITV确定的影响问题,都有不尽人意之处。本研究利用三维治疗计划系统进行图象融合,观察食管癌适形放疗中呼吸运动对靶体积的影响,为ITV的精确勾画提供依据。方法:共收集2007年12月至2008年12月于武警总医院放疗科及胸外科收治的未经手术及放疗的II -IIIa期食管癌患者13例,其中鳞癌9例、腺癌4例,肿瘤位于食管中段6例,食管下段7例。所有患者分别于平静呼吸、吸气末、呼气末状态下行CT扫描,扫描范围由第6颈椎至贲门下方水平,包含全部食管。要求两次扫描间隔至少1分钟,以利患者恢复平静呼吸节律。获得平静呼吸图像(free breathing, FB),吸气末图像(inspiration breath-hold,IBH)、呼气末图像(expiration breath-hold,EBH)。将扫描图像传输至治疗计划系统(treatment planning system,TPS),进行图像融合。由CT室主任医师和物理师共同逐层勾画食管肿瘤大体肿瘤靶区(gross tumor volume,GTV),并根据平静呼吸靶区、吸气末靶区、呼气末靶区状态命名为GTVFB、GTVIFB、GTVEFB。将图像IBH﹑EBH进行手工图像融合,标记其靶体积等中心点,并分别于纵切面、横切面、矢状面测量两点在头脚(Y轴)、左右(X轴)、前后(Z轴)三维方向上的位移即为自由呼吸下肿瘤运动范围。测量左右隔顶在吸气末及呼气末头脚方向(Y轴)移动距离。将图像FB分别与IBH和EBH融合,靶体积分为三层(靶区的最上层面,中间层面,最下层面),标记其靶区边界,分别测量GTVIFB和GTVEFB靶区边界较GTVFB在上、下、左侧、右侧、前侧、后侧方向的偏移距离,取其95%可信区间即为ITV值。应用SPSS13.0统计软件对试验数据进行统计分析。结果:肿瘤靶区中心点在Y轴、X轴、Z轴方向上呼吸动度的平均值,在6例中段食管癌患者中分别为(0.50±0.42)mm;(0.23±0.26)cm;(0.35±0.40)cm;在7例下段食管癌患者中分别为(1.73±0.94)cm;(0.40±0.33)cm;(0.89±0.53)cm。测量13例食管中段及下段靶区边界随呼吸运动在三维方向上位移,以GTVFB为基准靶区,GTVIFB和GTVEFB分别在三维方向上偏移为:向上(0.50±0.34)cm;向下(1.17±0.72)cm;向左侧(0.56±0.33)cm;向右侧(0.35±0.23)cm;向前侧(0.57±0.39)cm;向后侧(0.40±0.31)cm。取其95%可信区间作为ITV外扩边界分别为上侧0.86cm;下侧1.92cm;左侧0.72cm;右侧0.47cm;前侧0.77cm;后侧0.55cm。结论:食管癌GTV几何中心在X轴、Y轴、Z轴方向均会发生不同程度的移位。显示了呼吸动度在食管癌患者制定内靶区(ITV)中的影响具有统计学意义。本研究测定ITV值推荐临床使用。本实验通过采集到每位患者平静呼吸状态下吸气末与呼气末的扫描图像,并在放射治疗计划系统中进行靶区图像融合测量食管肿瘤呼吸动度较为精确,建议此法确定患者的个体化ITV。