临床物理因素对胸部癌症患者三维放疗后急性放射性心脏损伤发生的影响
2014-09-12张启富
张启富
胸部放射治疗是食管癌、非小细胞肺癌、乳腺癌等恶性肿瘤的主要治疗措施，胸部恶性肿瘤进行放射治疗时不可避免的对心脏造成伤害。以往认为心脏对放射线有较强的抵抗力和耐受力，但近年来临床观察表明胸部放疗可引起不同程度的心脏损伤，影响患者术后的生活质量。心脏的放射性损伤也越来越受到人们的重视。若能提早发现急性放射性心脏损伤(RIHD)，及时治疗，降低放射治疗后并发症的发生率，就能大幅度提高患者生存质量。因此明确急性放射性心脏损伤的发生条件、病理变化、引起急性放射性心脏损伤的剂量等临床、物理因素对心脏的影响对放疗科医师来讲具有极大的意义。
1 资料与方法
1.1 一般资料
选取2009年7月至2009年8月在我院接受放射治疗的非小细胞肺癌和食管癌患者共212例。其中男性125例，女性87例。其中非小细胞肺癌患者124例，年龄40～70岁(中位62岁)；其中鳞癌67例，腺癌45例，中心型肺癌88例，周围型肺癌32例。食管癌患者88例，年龄40～70岁(中位58岁)；男性59例，女性29例，Ⅱ期20例，Ⅲ期68例；均为鳞癌，胸上段癌8例，胸中段癌55例，胸下段癌25例。
1.2 纳入及排除标准
纳入标准：①初次接受三维放疗；②经病理学检查和临床影像学检查确诊；③KPS评分≥70分；④年龄≤70岁；⑤无严重心脏疾病史，能够接受放射治疗。 排除标准：①有严重的心脏病史，并在3个月内急性发作；②影像学检查显示有心包积液者；③放疗前生化检查心肌酶升高，心功能检查示EF<60%。
1.3 放疗方法及治疗计划
在放射治疗前、放射治疗后、放射治疗90天内分别检测患者的心脏损伤情况，应用NCI-CTCAE 3.0版对急性放射性心脏分级标准进行评价。患者应用瓦里安21EX型加速器进行三维适形、调强放疗。靶区勾画标准，GTV：肺内肿瘤使用肺床勾画，食管肿瘤使用纵膈窗勾画。CTV：肺内肿瘤GTV外扩0.6～0.8 cm为CTV；食管肿瘤上下扩张3 cm，轴向扩张0.6～0.8 cm为CTV。PTV：肺内肿瘤在CTV的基础上外扩0.5～0.8 cm为PTV。计划靶体积D9550～66 Gy，1.8～2.0 Gy/次，5次/周，共25～33次，心脏勾画包括心室、心房和心包，不包括冠状动脉组织及大血管。
1.4 对心脏物理因素的评价指标
心脏最大剂量Dmax、平均剂量Dmean、最小剂量Dmin。心脏体积因素：V10、V20、V30、V40、V50、V60；心脏剂量因素：D10、D20、D30、D40、D50、D60、D70、D80、D90、D100。
1.5 不良反应评价
应用美国国立癌症研究所不良反应常见术语3.0版标准，对患者的影像学资料、RIHD临床症状发生程度、肌钙蛋白Ⅰ、心肌酶、心功能检测指标以及心电图进行急性RIHD分级标准的综合评价。
1.6 统计学处理
应用SPSS 13.0软件包进行统计学分析，采用自身配对t检验进行数据的比较，采用单因素分析进行临床、物理因素和心脏剂量体积相关影响因素分析。
2 结果
2.1 不良反应发生情况
观察期内发生RIHD共155例，总发生率为73.1%，均为1级RIHD，未发现2级及以上RIHD。其中心电图异常143例(67.5%)、心肌酶升高29例(13.7%)，肌钙蛋白Ⅰ升高23例(10.9%)，心包积液14例(6.6%)。143例心电图异常主要表现为ST段抬高或压低[76例(53.1%)]及窦性心动过速[47例(32.9%)]，其次为右束支或房室传导阻滞[13例(9.1%)]、房性期前收缩[5例(3.5%)]、心律不齐[2例(1.4%)]。
2.2 临床因素与急性放射性心脏损伤发生的关系
单因素分析显示，患者性别、年龄、KSP评分、吸烟史、化疗史及心脏病史等均不是急性放射性心脏损伤发生的影响因素，见表1。
表1 临床因素与急性放射性心脏损伤发生的关系/例
2.3 物理因素与放射性心脏损伤发生的关系
全组患者心脏受量Dmean(2342.5±1245.2)cGy，Dmin(302±271.4)cGy，Dmax(6201.2±1345.2)cGy，V40(24.2±18.5)%，V50(15.5±11.6)%，V60(5.8±5.4)%。单因素分析显示心脏Dmax、V60是放射性心脏损伤发生的影响因素，见表2。
3 讨论
放射性心脏损伤(RIHD)系由食管癌、非小细胞肺癌、乳腺癌等胸部恶性肿瘤经放射治疗后引起的心包、心肌等的损伤而引起的炎症反应。据文献报道急性RIHD总发生率达70%[1]，轻者表现为血清酶谱升高，心功能降低，各种心律失常及心电图异常，重者可引起心包填塞等严重危及生命的异常改变。本文就临床、物理因素对放射治疗对心脏急性损伤的影响因素进行了研究，为放射过程中降低放射并发症提供一定的参考。
目前，适形放疗和调强放疗等比较精确的的放疗技术广泛应用于临床，文献报道放射治疗引起心电图异常的发生率高达28.7%～63.2%[2]。近年来临床观察表明心脏的抗辐射性并非如此，胸部放疗可引起不同程度的心脏损伤[3]。据文献报道32例放射治疗后出现心电图异常改变的为13例，占40.6%，心脏损伤和受照射的体积及剂量有关[4]。胸部放疗对急性放射性心脏损伤的程度与放疗总剂量有关，一般认为心脏60%的体积受照射后出现心包炎、全心炎的TD5/5为45 Gy，TD50/5为55 Gy[5]。当心脏体积的60%收到照射时，剂量为40 Gy时，放射性心包炎的发生率为1%～5%；剂量超过50 Gy时，其发生率高达25%～50%。但在剂量不高于30 Gy时，极少引起心脏损伤。可见在剂量>40 Gy是，随照射计量的增加，心脏发病率增高。根据RTOG0617临床研究，限制剂量为心脏接受40 Gy照射体积占总体积的百分比V40<100%，V45<67%，V60<33%，这与文献报道的直接照射左下肺癌比照射其他胸部肿瘤的心电图异常发生率高，且放射剂量和心电图异常发生率有相关性[6]。
表2 物理因素与急性放射性心脏损伤发生的关系
大量研究表明，放射性心包炎是常见的放射性心脏损伤[7]。Canney等[8]研究发现采用精确放疗技术优化后，心脏NTCP均值为(0.3±0.6)%(范围为0～2%)。未采用技术优化的患者，心脏NTCP均值为(7.4±5.6)%(范围为0.6%～17%)，用精确放疗技术后，预测晚期心脏并发症的发生率将减少23倍。在本研究中患者接受放射治疗时，由于采用适形放疗和调强放疗技术，心脏受量再设计计划时就受到了一定的限制，但在发生急性放射性心脏损伤组，虽然V60均值仅为(6.5±5.9)%，V40为(26.1±16.9)%，剂量-体积因素显著低于上述研究，但仍有6.6%的患者出现放射性心包炎，有报道称心包积液和心功能的改变主要发生在心脏损伤晚期[9]，所以对一些长期胸部肿瘤生存期患者的治疗需要引起我们的足够重视。
心肌受损时心肌细胞内的各种酶释放入血，引起一系列的血清酶学变化。临床研究表明[10]乳腺癌和肺癌胸部照射50～60 Gy/5～6周完成，心肌酶谱异常发生率为28.5%，肌钙蛋白I和肌钙蛋白T对放射性心肌损伤的诊断具有更高的敏感性和特异性，本研究早期心肌酶升高29例(13.7%)，肌钙蛋白Ⅰ升高23例(10.9%)。早期肌钙蛋白Ⅰ和心肌酶异常发生率比文献报道的低，可能与制定计划时应用三维放疗技术限制心脏受量有关。
综上所述，我们认识到心脏Dmax、V60是放射性心脏损伤发生的主要物理因素。未发现临床因素对急性放射性心脏损伤的影响，这与王军等研究结果一致[1]，但临床因素的研究还需进一步深入，我们才能做出正确的评价和预测。
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