中下段食管癌三野与四野三维适形照射的比较

靳 富 柳先锋 何亚男 邱 大*

重庆市肿瘤研究所放疗科，重庆 400030

中下段食管癌三野与四野三维适形照射的比较

靳 富 柳先锋 何亚男 邱 大*

重庆市肿瘤研究所放疗科，重庆 400030

目的：比较中下段食管癌三维适形放射治疗常见的三野照射与四野照射方法的临床物理参数，优化放疗治疗计划。方法：随机选取中下段食管癌患者，采用VARIAN公司Eclipse治疗计划系统。按照ICRU50号报告指导原则勾画靶区，并分别设计三野与四野三维适形治疗计划，PTV所有方向上均放相同的边界5mm。然后利用体积剂量直方图DVH对两种布野方式的治疗计划靶区量分布，危及器官保护等参数进行分析和比较。处方剂量50Gy/25F。结果：两种照射方式靶区剂量分布情况相似，脊髓受照射剂量三野优于四野。在肺V20以及V5指标中，四野照射明显优于三野照射，在肺V30指标上无明显差异。结论：中下段食管癌三维适形放疗中，四野照射在肺V20、V5指标上优于三野照射计划，从预防严重放射性肺损伤角度上具有优势。

食管肿瘤；放射治疗；三维适形放疗；放射性肺损伤

食管癌是常见的消化道恶性肿瘤，中下段食管癌不能手术患者主要以放疗为主，放射性肺损伤是限制其照射剂量提高的主要原因之一。为了提高肿瘤局部照射剂量同时有效保护周围正常器官，多数放射治疗中心都普遍采用三维适形照射（3DCRT）方式。本文旨在探讨和比较食管癌放射治疗中常见的三野与四野两种射野设计的三维适形照射计划在靶区剂量分布以及肺，脊髓危及器官受照体积剂量的差别，以求优化中下段食管癌放射治疗计划方案。

1.材料与方法

2008年1月至2011年5月收治的150例首程中下段食管癌放疗患者中随机抽取10例，按临床要求确认病灶长度和靶区体积，对第一疗程50Gy放射剂量分别采用三野和四野进行三维适形放射治疗计划设计并进行评估。

1.1 CT定位和靶区勾画

患者以热塑体模固定体位，采用CT模拟定位技术，CT扫描层厚一般为3～5mm。通过数字化网络将CT扫描图象像经ACQsim工作站导入VARIAN Eclipse三维治疗计划系统（TPS）。由临床和影像医师根据三维重建图象，依照ICRU50号报告指导原则勾画肿瘤靶体积（GTV）、临床靶区（CTV）及脊髓，肺等危及器官（OAR）。计划靶区（PTV）为CTV外扩左右5mm头方向30mm足方向40mm，由临床放疗医师和医学物理师共同确认。

1.23DCRT计划设计

每例患者处方量50Gy/25F，分别设计三野和四野三维适形照射治疗计划。计划靶区PTV体积中心作照射等中心和剂量归一点，射线能量选择6MV。在TPS射野设计中调用Varian IX治疗机的120片多叶光栅准直器（MLC）数据对计划靶区PTV进行自动适形挡铅，计划中MLC外放边界参数（Margin）均取5mm。

1.3 临床物理参数

利用Eclipse TPS 计算的等剂量曲线分布和剂量体积直方图（DVH）工具对三野和四野的两种3DCRT计划进行比较。肿瘤靶体积GTV的评估参数为接受处方剂量95%照射靶区体积占GTV靶区总体积的百分数GTVVD95。接受处方剂量90%照射PTV体积占PTV总体积的百分数PTVVD90作为计划靶区PTV的评估参数。对于危及器官，依据DVH计算脊髓最大剂量点DMAX的绝对剂量值。双肺照射剂量达到5Gy，20Gy，30Gy的体积占肺总体积的百分数V5，V20，V30作为肺受照剂量的评估参数。

2.结果

2.1 靶区PTV和GTV的剂量分布比较

2.1.1 计划靶区PTV剂量分布与肿瘤靶体积剂量分布比较如（图1，表1）所示，三野与四野照射方式的PTVVD90均大于95%，符合三维适形计划的要求且接近调强的标准；三野与四野三维适形计划的GTVVD95同样大于95%，两种计划之间无明显优势（图1，表1)。

图1 三野与四野三维适形照射GTVVD95/ PTVVD90比较

无论采用三野或四野设计方案肺对食管癌采用三维适形放射治疗靶区能够取得理想的剂量分布，表1数据体现两者无差别。

表1 三野与四野三维适形照射靶区剂量分布比较

2.2 危及器官受照射剂量的比较

2.2.1 脊髓肺受照射剂量比较 通过DVH工具分别计算三野和四野治疗计划中脊髓受照射剂量参数DMAX，从图2可以分析出，脊髓DMAX两种设野方法的实际结果体现出明显差别，见表2，三野明显低于四野约10Gy。

图2 三野和四野三维适形照射脊髓受照射剂量比较

2.2.2 肺受照射剂量比较 采用三野与四野照射的肺V5指标低于双肺体积的70%，而四野照射肺V5均低于三野照射约8%，四野照射具有典型优势（图3，表2）。

图3 三野与四野三维适形照射肺V5比较

肺V20的情况，四野照射的计算结果同样具有明显优势，与三野相比肺受照20Gy的体积要低20%左右（图4，表2）。

图4 三野与四野三维适形照射肺V20比较

三野与四野照射肺V30的指标基本一致且低于8%明显优势（表2）。

对照三野和四野照射肺V5、V20、V30剂量体积参数，四野照射方式在评估放射性肺损伤的重要指标肺V5以及肺V20中明显优于三野照射，但在肺V30指标上无明显区别。

表2 三野与四野三维适形照射危及器官受照射剂量比较

3.讨论

通过对肿瘤靶体积，计划体积，相关危及器官照射剂量或受照剂量体积的综合分析，三野照射与四野照射的三维适形放射治疗方案在靶区临床物理指标上基本接近或无明显差别。脊髓三野优于四野照射，在肺V5、V20、V30等放射性肺损伤的评估指标上，表现为V5、V20指标四野优于三野，而肺V30指标较一致。值得临床医师综合考虑患者情况决定计划的取舍。

与所有胸部肿瘤放射治疗一样，对食管癌进行三维适形方式放疗时双肺组织均会受到照射，有文献报道胸部放疗后放射性肺炎的发生率为20%[1,2]。食管癌确诊时，中晚期患者居多，多数为局部晚期或已有淋巴结转移，权衡利弊，应该尽量避免导致严重放射性损伤尤其是放射性肺炎的出现，以免致使患者生存质量下降。随着照射野数增多肺组织接受的低剂量照射的体积明显增大，总照射野数可作为放射性肺炎发生的影响因素，因而对食管癌中下段实施放疗时普遍采用4个照射野[3]。

对于放射性肺炎的物理指标，肺V20的大小不仅与放射性肺炎发生率高低有关，而且与肺炎的严重程度密切相关。同时有报道肺V30的大小能够明显预示放射性肺损伤，这为食管癌适形计划的设计提供了参考[4]。基于DVH计算肺V20与V5指标，我们认为中下段食管癌放疗采用四野照射技术比较可行。

[1]Marka LB, Munley MT, Bentel GC,et al.Physical and biological predictor of changges in whole lung function following thoracic irradiation[J].Int J Radiant Onaol Biol Phys,1997；39:563～570.

[2]邓涤，周峰，戈伟，肺癌放射治疗致放射性肺炎的临床分析[J].中国肿瘤临床，2002；29:866～868.

[3]Nutting CM, Bedford JL, Coagrove VP, et al.A Comparion of conformal and Intetensity-modulated techniques for oesophageal radiotherapy[J].Radiother Oncol,2001；61:157～163.

[4]祝淑钗，沈文斌，李任，等.三维适形放疗食管癌所致放射性肺炎相关因素分析[J].中华放射医学与防护杂志,2007；27(2):161～164.

Comparison between 3-fields and 4-fields 3-dimensional conformal radiotherapy for mid-thoracic or lower -thoracic Esophageal carcinoma

Jin Fu, Liu Xianfeng, He Yanan, Qiu Da *
Department of Radiation Oncology, Chongqing Cancer Institute, Chongqing, 400030, China.

10.3969/j.issn.1001-8972.2012.17.063

靳富，重庆市肿瘤医院放疗科副主任，目前主要从事放疗计划设计 质量保障和控制相关的科研活动。

AbstractTo compare the clinical factors and physical parameters between 3-fields and 4-field 3-dimensional conformal radiotherapy (3DCRT) for mid-thoracic or lower- thoracic esophageal carcinoma.Methods: Patients with mid-thoracic or lower-thoracic esophageal carcinoma were chosen at random and treated with 3DCRT.Contouring and treatment planning were performed with VARIAN Eclipse treatment planning system (TPS).The target volume was determined according to guidelines from ICRU Report No.50.The three-beams treatment plan and the four-beams treatment plan were performed and 5mm isotropic margin was added for the planning target volume (PTV) in beam setting.The different plans were evaluated with dose-volume histograms (DVH) in terms of dose coverage of PTV and protection of organs at risk (OAR).The prescribed dose was 50Gy/25F to the PTV.Results: There was no significant difference in the dose coverage to PTV and the explored dose to lungs V30with the two model of 3DCRT.When the four-beams treatment plan was compared with three-beams treatment plan, lungs V20and V5were significantly better, and at the same time spinal cord was higher.Conclusions: 4-fields 3DCRT is better than 3-fields 3DCRT with lower lungs V20and V5so as to prevent acute radial injury of lungs in radiotherapy of mid-thoracic or lower- thoracic esophageal carcinoma.

KeywordsEsophageal carcinoma；Radiotherapy；Threedimensional conformal radiotherapy；Radiationinduced lung injury