手术完整切除的浸润型胸腺瘤术后三种放疗技术的剂量学比较

宋宇哲 杨 旭 李长远 石硙岩 龚守良 董丽华

(吉林大学白求恩第一医院放射治疗科，吉林 长春 130021)

胸腺瘤约占纵隔肿瘤的20%，浸润型胸腺瘤无完整包膜或无包膜，即使手术完整切除，仍需行术后预防放疗，以减低肿瘤复发风险〔1〕。目前，临床采用的放疗技术常见的为三维适形放疗(3D-CRT)和调强放射治疗(IMRT)。快速旋转调强(RapidArc)为美国瓦里安公司提供的一种旋转调强放疗技术(IMAT)〔2〕，通过加速器围绕患者进行单弧或多弧照射，同时改变机架旋转速度、动态多叶光栅形状和剂量率，得到高度匹配肿瘤大小及形状的剂量分布，同时不伤害正常组织。此外，其治疗速度快，减少了治疗过程中患者或肿瘤移动的概率，不仅增加了治疗的精确性，也提升了患者的舒适度。本文通过比较3D-CRT、IMRT及快速旋转调强放疗(RapidArc)三种放疗技术在浸润型胸腺瘤术后预防放疗中的剂量学差异，评估不同放疗技术的优缺点，以期为临床工作提供参考。

1 材料与方法

1.1临床资料 随机选取吉林大学白求恩第一医院2011年5月至2014年3月期间收治的15例浸润型胸腺瘤术后辅助放疗的患者。所有患者均经病理证实无完整包膜，且手术已将肿瘤完整切除。男8例，女7例，中位年龄49岁(23 ～ 68岁)。术后病理分型：B1型4例，B2型8例，B3型3例。

1.2放疗定位、靶区及危及器官勾画 CT定位采用西门子大孔径Somatom Sensation Open，仰卧位，头颈肩热塑体膜固定。扫描范围为胸廓入口至膈肌，层厚5 mm。用Eclipse 10.0治疗计划系统进行靶区勾画及计划制定。根据ICRU62号报告勾画靶区，临床靶体积(CTV)为胸腺瘤瘤床。CTV各方向外放5 mm为计划靶体积(PTV)。同时，勾画肺、食道、心脏和脊髓等危及器官。

1.3治疗计划制定 应用瓦里安Eclipse10.0计划系统对每例患者分别制定3D-CRT、IMRT和RapidArc三种放疗计划。三种放疗计划方式均采用6 MV X射线。3D-CRT计划均采用二斜野加前(后)正中野设计；IMRT计划为采用共面5野动态调强；RapidArc计划均为共面单弧或双弧，机架旋转角度200°～ 240°。处方剂量50 Gy/25 f。三种计划均以PTV为参考体积，95%的PTV的体积接受95%以上的处方剂量，同时给予危及器官一定条件的剂量限制。

1.4治疗计划评估 比较两种放疗计划的DVH图与等剂量分布和靶区的均匀性指数。靶区适形指数(CI)=(PTVref/Vptv)×(PTVref/V95)，其中PTVref表示PTV被95%处方剂量所包绕的体积，Vptv为PTV的体积，V95为95%等剂量线所包绕的体积。靶区剂量均匀性指数(HI)= D5%/D95%，其中D5%和D95%分别为5%和95%体积的靶区受到照射的剂量。危及器官比较如下参数肺V5、V10、V20和心脏V30、V40及食道、脊髓的最大和平均受照剂量。

2 结 果

2.1DVH图与等剂量分布比较 靶区适形度RapidArc最好，3D-CRT最差。三种计划剂量体积直方图可见RapidArc及IMRT计划95%的PTV体积可以达到近100%的处方剂量，而3D-CRT仅能达到95%的处方剂量。RapidArc及IMRT计划的肺V5较3D-CRT高，而V10、V20较3D-CRT低，RapidArc及IMRT计划心脏V30、V40均较低。见图1，图2。

2.2靶区剂量比较 三种计划均能符合临床要求。与3D-CRT相比，IMRT和RapidArc的CI及HI均较高。而RapidArc与IMRT比较，RapidArc的CI及较高。见表1。

2.3危及器官剂量比较 与3D-CRT比较，IMRT和RapidArc计划的肺V5较高，而V10和V20较低；RapidArc计划的肺V5也高于IMRT计划，但V10和V20无明显差异；与3D-CRT比较，IMRT和RapidArc计划心脏的V30和V40较低，RapidArc与IMRT计划比较，心脏V30较低，V40无明显差异；与3D-CRT比较，IMRT和RapidArc计划的食管及脊髓的平均剂量较低，最大剂量无明显差异；RapidArc与IMRT计划比较，食管及脊髓无论最大剂量还是平均剂量，均无明显差异。见表2。

图2 三种计划的剂量体积直方图

指标3D-CRTIMRTRapidArcCI0.50 ± 0.040.70 ± 0.051)0.73 ± 0.041)2)HI1.09 ± 0.011.07 ± 0.021)1.06 ± 0.011)2)

表2 3种计划各危及器官受照剂量比较±s)

3 讨 论

胸腺瘤是常见的纵隔肿瘤，约占纵隔肿瘤的20%，部分胸腺瘤(约40%～60%)无完整包膜或无包膜，呈浸润性生长，常侵犯包膜或包膜外脂肪组织，称浸润型胸腺瘤。浸润型胸腺瘤局部复发较血行转移多见，术后放疗可以加强局部治疗作用，辅助性放疗在浸润性胸腺瘤中有重要的应用价值〔3，4〕。外科手术虽是胸腺瘤治疗的首选方法，但对浸润型胸腺瘤，不管肿瘤切除程度如何，都应该进行辅助性放疗，即使手术已完整切除，仍需行术后辅助放疗，以减低肿瘤复发风险〔5〕。

胸腺瘤对放射治疗敏感，对于手术完全切除的浸润型胸腺瘤，通常需在术后2 ～ 4 w内行局部瘤床预防照射40～50 Gy。3D-CRT时代，胸腺瘤的放疗通常采用二前斜野加前后正中野的布野方式进行照射；然而，由于3D-CRT技术上的缺陷，往往难以得到较好的靶区分布。IMRT的出现解决了三维适形靶区分布差的问题，已有研究证实，应用IMRT进行胸腺瘤的放射治疗，能够得到更佳的靶区适形度并相应降低了部分危及器官受量；但由于IMRT照射野增加，也相应增加了并行器官如肺组织受低剂量照射的体积〔6〕。RapidArc是瓦里安公司基于IMAT提供的一种旋转调强解决方案〔2〕，这种技术通过加速器围绕患者进行单弧或多弧照射的同时改变机架旋转速度、动态多叶光栅形状和剂量率，得到高度匹配肿瘤大小及形状的剂量分布，同时不伤害正常组织。此外，其治疗速度快，减少了治疗过程中患者或肿瘤移动的概率，不仅增加了治疗的精确性，也提升了患者的舒适度。国内外已有研究证实〔7，8〕，在头颈部肿瘤及部分体部肿瘤的治疗上，RapidArc具有相当或优于IMRT的剂量分布。

本研究中，三种计划均能满足临床要求，实际上，3D-CRT计划仅能勉强满足95%的PTV处方剂量达到95%处方剂量的临床要求，而另外两种计划能在该基础上达到近百分之百的处方剂量要求。事实上，在应用3D-CRT制定放疗计划时，对部分不规则的PTV形状，3D-CRT常常是难以达到95%的PTV处方剂量，通常仅能达到90%～95%，提高靶区剂量又造成了大量的高剂量区或热点的出现，靶区适形度差。由此建议，即便是进行术后预防照射，也应尽量选择IMRT或RapidArc计划实际上，IMRT的出现是为了解决凹形靶区的剂量分布，而RapidArc采用的是类似于X刀或螺旋断层放疗的治疗方式，对于胸腺瘤瘤床这类凸型靶区，RapidArc理论上计划质量相当或稍优于IMRT，这与刘路等〔9〕的研究结果相似。

在低剂量区，3D-CRT的肺V5相对较低，这是由于3D-CRT技术照射野相对较少，接受到射线照射的肺组织体积小；RapidArc技术的肺V5最高，考虑是由于RapidArc技术拉弧照射的特点，使更多的肺组织受到了照射。在相对较高剂量时，IMRT和RapidArc能够更好地规避危及器官的损伤，有利于减轻组织副反应，二者的肺V10及V20无明显差异，说明选择这两种治疗技术在临床上可能无明显差别，这也与刘路等〔9〕的研究结果相似。RapidArc及IMRT计划的心脏V30及V40均低于3D-CRT计划，同时RapidArc具有比IMRT计划更低的心脏V30，说明在心脏的保护上RapidArc计划更具优势。RapidArc及IMRT具有更低的平均剂量，说明其在对食管和脊髓的保护上更具优势。

4 参考文献

1殷蔚伯，谷铣之，余子豪，等.肿瘤放射治疗学〔M〕.第4版.北京：中国协和医科大学出版社，2008：615-26.

2Otto K.Volumetric modulated arc therapy：IMRT in a single gantry arc〔J〕.Int J Med Phys，2008；35(1)：310-7.

3Liu GB，Qu YJ，Liao MY，etal.Relationship between computed tomography manifestations of thymic epithelial tumors and the WHO pathological classification〔J〕.Asian Pac J Cancer Prev，2012；13(11)：5581-5.

4Fan C，Feng Q，Chen Y，etal.Postoperative radiotherapy for completely resected Masaoka stage Ⅲ thymoma：a retrospective study of 65 cases from a single institution〔J〕.Radiat Oncol，2013；8(1)：199.

5Chen YD，Feng QF，Lu HZ，etal.Role of adjuvant radiotherapy for stage Ⅱ thymoma after complete tumor resection〔J〕.Int J Radiat Oncol Biol Phys，2010；78(5)：1400-6.

6顾恒乐，王常禄，吕长兴.胸腺肿瘤常规适形与调强放疗的计量学比较〔J〕.中国医学物理学杂志，2010；27(1)：1603-6.

7Ling CC，Zhang P，Archambault Y，etal.Commissioning and quality assurance of RapidArc radiotherapy delivery system〔J〕.Int J Radiat Oncol Biol Phys，2008；72(2)：575-81.

8Lagerwaard FJ，Meijer OW，vander Hoorn EA，etal.Volumetric modulated arc radiotherapy for vestibular schwannomas〔J〕.Int J Radiat Oncol Biol Phys，2009；74(2)：610-5.

9刘 路，杨瑞杰，李金娜，等.胸腺瘤术后调强放射治疗和容积弧形调强放射治疗计量学分析〔J〕.生物医学工程与临床，2014；18(1)：22-6.