不同布野方案对口咽癌逆向调强放疗计划的影响

王 权，王建华，李 良

1)河南省肿瘤医院放疗科 郑州450003 2)河南省人民医院放疗科 郑州450003

#通讯作者，女，1984年6月生，硕士，住院医师，研究方向:肿瘤精确放疗，E-mail:liliang0621@126.com

口咽癌是一种常见的头颈部恶性肿瘤［1］，采用 逆向调强放疗可以更好地提高肿瘤受照剂量，同时充分保护周围正常组织器官少受照射［2］。逆向调强放疗是一种比较复杂的放疗技术。研究［3-4］显示为了使调强计划得到最优的剂量分布，往往需要设置多个照射野，甚至当照射野数目足够多时，照射野方向的选择已经不再重要; 但是照射野数目的增多却会延长治疗时间，降低治疗效率［5］。作者观察了不同布野方案对口咽癌逆向调强放疗计划剂量分布和治疗效率的影响，为临床设计口咽癌调强放疗计划提供参考。

1 对象与方法

1.1 研究对象 从2009年1月至2011年12月河南省肿瘤医院放疗科收治的Ⅲ期和Ⅳ期口咽癌放疗患者中随机选择16例，其中扁桃体癌10例，软腭癌3例，舌根癌3例。

1.2 定位图像采集 患者取水平仰卧位，头颈肩热塑网罩固定，采用Philips 16 排螺旋CT 进行图像采集，层间距为3 mm，扫描范围为头顶至锁骨头下缘2 cm。然后将患者的CT 图像传至Pinnacle 三维放疗计划系统，并与其对应的MRI 图像配准融合以供确定靶区和危及器官所用。

1.3 靶区及重要组织器官确定 放疗医师在定位图像上勾画大体肿瘤灶(GTV)，亚临床病灶(CTV)和周围重要组织器官(OAR)。GTV 包括影像学和临床检查所示的肿瘤及阳性淋巴结。CTV 包括GTV 及周围临近软组织和淋巴引流区。考虑到器官运动和摆位误差，应该在GTV 和CTV 基础上再外放3 mm 得到计划靶区(PTV)。OAR 包括脊髓、脑干、左右腮腺、下颌骨和舌头。

1.4 调强计划设计 采用Siemens Primus 直线加速器6MV-X 线的step-and-shoot 方法实现静态逆向调强放疗。对每个患者分别设计5 野、7 野和9野三种共面野调强放疗计划(5 野为方案Ⅰ，7 野为方案Ⅱ，9 野为方案Ⅲ)，Ⅰ～Ⅲ具体布野方案见表1。所有调强计划的射野范围包括口咽癌原发病灶、周围临近结构和上颈淋巴结。处方剂量的给予方式为［6］:GTV 的PTV 为70 Gy/30 次(PTVGTV70)，CTV 的 PTV 为 60 Gy/30 次(PTVCTV60)，上颈预防照射为50 Gy/30 次(PTVCTV50)，处方剂量归一在PTV-GTV70 所接受的平均剂量。放疗医师提出的靶区及重要组织器官的剂量要求见表2，在三维放疗计划系统中以目标函数的形式给出，并以此为根据反复优化注量图并生成叶片运动文件，最后得到调强计划的剂量体积直方图。

表1 3 种方案的射野角度 度

表2 靶区及重要组织器官的剂量要求

1.5 观察指标 根据剂量体积直方图比较3 种方案的肿瘤靶区剂量分布、重要组织器官受量和治疗时间。其中，肿瘤靶区剂量分布的评价指标包括靶区剂量覆盖度V70、靶区适形度(conformal index，CI)和靶区均匀性(homogeneity index，HI)。重要组织器官受量的评价指标包括脊髓所受最大剂量、脑干所受最大剂量和左右侧腮腺所受平均剂量。治疗时间则由各计划的射野数目、机器跳数、子野数目和放疗技术员的实际操作情况来确定。为了排除人为因素的影响，每个调强放疗计划的治疗时间取两名熟练放疗技术员执行该计划所用时间的平均值。

1.6 统计学处理 采用SPSS 13.0 处理数据。应用重复测量数据的方差分析和LSD-t 检验比较3 种方案以上各指标的差异，检验水准α=0.05。

1.7 结果

1.7.1 肿瘤靶区剂量分布 见表3。由表3知，3种方案的剂量分布均能满足临床规定的剂量目标，3种方案间V70、CI 和HI 相比差异均无统计学意义。

表3 3 种调强方案肿瘤靶区的剂量分布(n=16)

1.7.2 重要组织器官受量 见表4。由表4知3种方案对重要组织器官的保护均能满足临床要求，其中方案Ⅰ的脊髓受量最大。

表4 3 种调强方案重要组织器官受量(n=16)Gy

1.7.3 治疗时间 见表5。由表5知，方案Ⅰ的子野总数最少，治疗时间最短。

表5 3 种调强方案机器跳数、子野数目和治疗时间(n=16)

2 讨论

与传统放疗技术相比，逆向调强放疗可以更好地保护口咽癌患者的正常组织器官，尤其是显著降低了腮腺的受照剂量［7］，但逆向调强技术产生的剂量梯度很大［8］，如果患者在治疗过程中发生移动，则可能会导致严重的后果。另外，逆向调强计划包含了许多小跳数子野和形状不规则子野，这也会导致放疗剂量发生偏差。而静态调强放疗却需要更长的照射时间才能完成，因此患者需要长时间保持一个固定的体位不动，这对于某些危重患者是很难做到的。这些因素都会影响肿瘤放疗的生物效应，所以在设计逆向调强计划时除了考虑靶区及正常组织的剂量分布以外，还应该考虑到照射时间。

适当增加照射野可以使逆向调强放疗计划的靶区更适形、靶区覆盖度更好、剂量分布更均匀，但射野并非越多越好，当射野数目超过9 时，剂量分布不会再有改善。因此确定射野的最佳数目是逆向调强放疗计划中射野优化的关键问题。该研究结果表明，与7 野和9 野计划相比，5 野计划的靶区覆盖度和适形度与前两者十分接近，而且靶区均匀性和机器跳数也无明显减少，同时5 野计划的子野数目明显减少，所需治疗时间最短。因此，对于难以耐受长时间保持固定体位的口咽癌患者，5 野逆向调强计划是一种可以接受的选择方案。

［1］殷蔚伯，李晔雄，王绿化，等.肿瘤放射治疗手册［M］.北京:中国协和医科大学出版社，2010:24

［2］Cozzi L，Fogliata A，Bolsi A，et al.Three-dimensional conformal vs.intensity-modulated radiotherapy in head-andneck cancer patients:comparative analysis of dosimetric and technical parameters［J］.Int J Radiat Oncol Biol Phys，2004，58(2):617

［3］Pugachev A，Xing L.Incorporating prior knowledge into beam orientation optimization in IMRT［J］.Int J Radiat Oncol Biol Phys，2002，54(5):1565

［4］Stein J，Mohan R，Wang XH，et al.Number and orientations of beams in intensity-modulated radiation treatments［J］.Med Phys，1997，24(2):149

［5］Brahme A.Optimization of radiation therapy and the development of multi-leaf collimation［J］.Int J Radiat Oncol Biol Phys，1993，25(2):373

［6］Mohan R，Wu Q，Manning M，et al.Radiobiological considerations in the design of fractionation strategies for intensity-modulated radiation therapy of head and neck cancers［J］.Int J Radiat Oncol Biol Phys，2000，46(3):619

［7］Lin A，Kim HM，Terrell JE，et al.Quality of life after parotid-sparing IMRT for head-and-neck cancer:a prospective longitudinal study［J］.Int J Radiat Oncol Biol Phys，2003，57(1):61

［8］Li Q，Li L，Han J，et al.Dose distribution verifications of IMRT for NPC［J］.J Huazhong Univ Sci Technolog Med Sci，2009，29(5):673