分段调强技术在颈部肿瘤放疗中的应用价值

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  [摘要] 目的 观察颈部肿瘤体积缩小及消瘦等因素导致的颈部组织结构的空间位移及放射剂量曲线覆盖靶区的变化。 方法 选取2017年1月~2018年3月期间我院收治的头颈部肿瘤分段调强放疗的50例患者,所有患者均需照射颈部肿瘤。研究患者首次CT定位图像及再次定位CT图像中颈部组织结构(包括肿瘤病灶)的空间位移及剂量曲线覆盖靶区的变化。 结果 第二階段放疗计划的目标靶区界线相比与第一阶段放疗计划,在三维空间X、Y、Z轴位方向上移动度各不相同,X轴及Y轴方向上差异较为显著(P<0.05),而Z轴方向上差异无统计学意义(P>0.05)。 结论 实施分段调强放疗技术在治疗颈部肿瘤放疗中具有重要价值,为优化颈部肿瘤病灶的调强放疗技术提供依据,为临床医生对颈部肿瘤治疗时靶区的勾画提供具有更现实意义的参考依据。
  [关键词] 颈部肿瘤;放射治疗;分段调强;调强放疗
  [中图分类号] R739.91 [文献标识码] B [文章编号] 1673-9701(2018)22-0074-03
  [Abstract] Objective To observe the spatial displacement of the cervical tissue structure and the change of the radiation dose curve covering the target area caused by shrinkage and wasting of neck tumor. Methods A total of 50 patients with head-neck tumors treated who were treated with segmental intensity-modulated radiation therapy in our hospital from January 2017 to March 2018 were selected. All patients required irradiation of cervical tumors. The spatial displacement and the change of dose curve of the cervical tissue structure (including tumor lesions) in the first CT-localized image and re-localized CT image covered the target area. Results Compared with the first-stage radiotherapy plan, the target range boundary of the second-stage radiotherapy plan was different in the three-dimensional space X, Y, and Z axis directions, and the difference between the X-axis and Y-axis directions was significant(P<0.05), but there was no significant difference in the Z axis direction(P>0.05). Conclusion The segmented intensity-modulated radiation therapy is of great value in the treatment of cervical tumor radiotherapy, which provides a basis for optimizing intensity-modulated radiotherapy for cervical tumor lesions and provides clinicians with a more realistic reference basis for the drawing the target area during neck tumor treatment.
  [Key words] Neck neoplasms; Radiation therapy; Segmental intensity modulation; Intensity modulated radiation therapy
  在头颈部肿瘤治疗中调强放射治疗技术能够更好地保护靶区周边正常组织器官的前提下确保治疗靶区更加优化的剂量分布[1]。不同于常规放疗及三维适形放疗技术,在精确放疗时代,调强放疗技术不需要采用逐步缩野技术,可以一段计划完成治疗[2]。虽然头颈部肿瘤患者佩戴头颈肩面罩后进行外照射,但颈部由7个椎体组成,且活动度相对较头部更大。通过观察颈部肿瘤(包括头颈肿瘤的颈部病灶)体积缩小及消瘦等因素导致的颈部组织结构的空间位移及剂量曲线覆盖靶区的变化,得出实施分段调强放疗技术的必要性及重要性[3-4]。为优化颈部肿瘤病灶的调强放疗技术提供依据,为临床医生对颈部肿瘤治疗时靶区的勾画提供具有更现实意义的参考依据,本研究观察了颈部肿瘤分段调强放疗中目标靶区内外侧界、前后界、上下界在三维空间位置的移动度,现报道如下。
  1 资料与方法
  1.1 一般资料
  选取2017年1月~2018年3月期间我院收治的头颈部肿瘤分段调强放疗的患者中,涉及到颈部肿瘤(包括头颈肿瘤的颈部病灶)调强放疗患者的CT扫描图像,对比观察50例患者首次CT定位图像及再次定位CT图像中颈部组织结构(包括肿瘤病灶)的空间位移及剂量曲线覆盖靶区的变化。选取头颈部肿瘤行分段调强放疗,分2次CT定位扫描。纳入标准[2]:(1)头颈部肿瘤(包括鼻咽癌、口咽癌、口腔癌、鼻腔副鼻窦癌、喉咽癌、喉癌、淋巴瘤、颈部转移瘤等)患者;(2)年龄≤90岁,卡氏(KPS)评分≥70分;排除标准:(1)不能配合放疗患者;(2)合并重症感染或并发症(心肺疾病、传染病、严重内科疾病等)。   1.2 方法
  1.2.1 定位、扫描及设计放疗计划的方法 颈部恶性肿瘤采用5~9野调强放射治疗,分段照射,约40~50 Gy/20~25 fx剂量照射后重新定位,进行CT扫描。对比观察首次CT定位图像及再次定位图像中颈部组织结构(或包括肿瘤)的空间位移及剂量曲线覆盖靶区的变化。调强放疗期间,照射剂量达40~50 Gy/20~25 fx后,重新定位、再次CT扫描。患者取仰卧位,通过热塑体膜固定患者的头、颈、肩部,发泡胶固定颈项部及背部。采用平扫增强CT扫描方法,CT定位范围由眉弓上约4 cm层面向下扫描至锁骨下3 cm区域,层距/层厚3 mm。
  1.2.2 参考点的选择 将第一阶段放疗计划中目标靶区(颈部肿瘤、腮腺、甲状腺、下颌下腺、第2、5颈髓)中内外侧界、前后界、上下界的界点作为参考点。
  1.2.3 测量方法 将两个阶段放射治疗计划的CT扫描定位的图像(包括治疗靶区及正常组织)导入到飞利浦Philips Pinnacle 9.2治疗计划系统(TPS)中进行图像融合。分别测量第二阶段放疗计划中目标靶区的内外、前后、上下界相对于第一阶段放疗计划中参考点在X、Y、Z轴方向的移动距离。X轴上,左右对称器官(颈淋巴结、腮腺、下颌下腺)的内外边界移动度记录为将靠近体中线方向移动距离标记为正值( )、远离体中线方向移动距离标记为负值(-),正中器官(第2、5颈髓及甲状腺)的边界标记为向患者左侧移动距离标记为正值( )、向患者右侧移动距离标记为正值(-)。处于体中线正中的器官,如脊髓,其左侧(患者的左侧)边界设定为内界、其右侧(患者的右侧)边界设定为外界。Y轴上,向鼻部(前)方向移动距离标记为正值( )、向枕部(后)方向移动距离标记为负值(-)。Z轴上,向头部方向移动距离标记为正值( )、向脚部方向移动距离标记为负值(-)。移动距离单位均用mm表示。Z轴方向因CT扫描层厚为3 mm,一层图像的移动距离按1 mm计算。
  1.3 观察指标
  观察颈部肿瘤、腮腺、甲状腺、下颌下腺、第2、5颈髓在X、Y、Z三个轴线方向的空间移动度。X轴方向代表人体左右(内外)方向、测量内侧界(X内)及外侧界(X外)的移动度,Y轴方向代表人体胸背(前后)方向、测量前界(Y前)及后界(Y后)的移动度,Z轴代表人体上下(头脚)方向、测量上界(Z上)及下界(Z下)的移动度。
  1.4 统计学处理
  采用SPSS 18.0统计学软件进行分析,计量资料以(x±s)表示,采用t检验,计数资料用%表示,采用χ2检验,多组间对比采用方差分析,P<0.05为差异有统计学意义。
  2 结果
  第二阶段放疗计划的目标靶区界线相比与第一阶段放疗计划,在三维空间X、Y、Z轴位方向上移动度各不相同,X轴及Y轴方向上差异较为显著(P<0.05),而Z轴方向上差异无统计学意义(P>0.05)。见表1。
  3 讨论
  随着影像、计算机、立体定位及验证等一系列技术及方法的发展,放射治疗可实施对靶区的准确照射及对正常组织的有效保护,实现放疗方案最优化,将高剂量集中于靶区,使放疗损伤风险降到最低[5-6]。
  调强放疗(intensity modulated radiation therapy,IMRT)即调强适形放射治疗是三维适形放疗的一种特殊形式,照射野内剂量强度按治疗要求进行调节,简称调强放疗[7]。它是在各个角度照射野与靶区外形一致的条件下,针对靶区三维形状和危及器官与靶区的具体解剖关系对射线束强度进行调节,单个照射野内剂量分布是不均匀的,但是整个靶区体积内剂量分布比三维适形放疗及常规放疗更均匀,从而达到更好地保护正常组织同时提高治疗靶区剂量的目的[8-10]。
  吞咽、咳嗽、呼吸、心脏和血管搏动均会引起肿瘤在放疗过程中的运动和形变。故调强放疗中空间位移会导致放疗的精确性出现偏差[11-12]。本研究通过观察平扫CT扫描及增强CT扫描期间吞咽动作所致的甲状软骨空间位置变化,发现吞咽动作导致甲状软骨(喉部)在Y轴及Z轴方向上的空间位置变化明显,尤其向头部移动度最大。CT扫描期间随机性吞咽1次,但实际上加速器放疗过程中患者可能有数次吞咽动作。建议喉部及喉咽部肿瘤CTV(临床靶区)扩至PTV(计划靶区)时注意考虑Y轴及Z轴方向的位移,尤其是在Z轴上向头部方向扩大足够的距离。
  在精确放疗时代,产生了呼吸门控(ABC)、动态多叶光栅的实时跟踪放疗、图像引导放疗(IGRT)、PET-CT等多种高端技术,有助于提高放疗精确性。但其需要专门的设备、复杂的操作和不菲的费用才能实现。国内相当一部分医疗单位无法满足这些条件,同时大部分患者无力承担高昂费用。因此在临床实践中,需根据患者不同的疾病和实际情况,在现有条件下兼顾安全、可靠、效率和治疗收益等因素,优化放射治疗方案,尽量控制器官运动对精确放疗所带来的影响[13-14]。
  通过分段调强技术减少颈部肿瘤放疗中因肿瘤体积变化较明显或消瘦所引起的空间位移改变,从而提高治疗的重复性[15]。本研究对我院行头颈肿瘤调强放疗的患者进行研究,结果显示,第二阶段放疗计划的目标靶区界线相比与第一阶段放疗计划,在三维空间X、Y、Z轴位方向上移动度各不相同,X轴及Y轴方向上差异较为显著(P<0.05),而Z轴方向上差异无统计学意義(P>0.05)。该结果显示,分段调强放疗技术精确了患者放射状治疗靶区的范围,减少放射治疗的溢出区,降低对正常细胞的损伤程度。分段调强放疗技术的目的在于提高患者精确放疗的治疗重复性,进一步提升靶区剂量的适形度,减少肿瘤周边正常组织器官的非治疗目的的受照剂量,从而提高放疗效果,减轻放射反应。
  综上所述,实施分段调强放疗技术在治疗颈部肿瘤放疗中具有重要价值,为优化颈部肿瘤病灶的调强放疗技术提供依据,为临床医生对颈部肿瘤治疗时靶区的勾画提供具有更现实意义的参考依据。   [参考文献]
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  (收稿日期:2018-04-19)
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