食管癌静态调强放疗和溶积旋转调强放疗技术的剂量学参数比较的Meta分析

李 波，赵 彪，朱俞朴，陈 佳，袁美芳

昆明医科大学第三附属医院·云南省肿瘤医院放射治疗科，云南 昆明 650118

近年来，我国食管癌的发病率呈现逐渐上升趋势，其发病率和病死率居第6 位和第4 位［1］，且70%的食管癌患者就诊时已属中晚期，失去了手术的机会，放射治疗成为中晚期食管癌的主要治疗手段［2］。随着放疗设备及技术的不断更新，静态调强放疗（IMRT）容积旋转调强放疗（VMAT）等新技术已被广泛应用，这两种放疗技术都可提高靶区的适形度和均匀性，同时减少危及器官的受照剂量［3］。目前已有一些研究报道食管癌不同放疗技术靶区及危及器官剂量参数的对比研究，但结论不尽相同，为了探索何种放疗技术能让食管癌患者获益最大及解决以往研究中出现的不一致性，本研究针对食管癌IMRT 和VMAT 两种放疗技术的剂量学参数进行了Meta 分析，以期能为临床提供有价值的循证医学证据。

后循环缺血发病因素复杂，主要影响因素包括动脉粥样硬化、脑血管栓塞、穿支小动脉病变等[3] 。临床上对患者行CT血管造影、多普勒超声联合MRI检查可确诊该病。通过观察血液流变学指标可了解患者血液改善情况，同时为评估心脑血管疾病治疗效果提供有价值参考依据。药物治疗是临床针对后循环缺血患者的主要治疗方式，故寻求一种疗效确切、安全性高的治疗方案至关重要。

1 资料与方法

1.1 文献检索

检索Embase、Cochrane 图书馆、PubMed、中国知网（CNKI）、万方、维普、中国生物医学库（CMB）数据库自建库以来所收录的中英文文章。英文以“esophageal cancer”“esophageal neoplasm”“intensity modulation radiation therapy”“IMRT”“volumetric modulated arc radiotherapy”“VMAT”“Rapid arc”，“Dosimetry”为主题词和自由词进行检索。中文以“食管癌、食管肿瘤、静态调强、容积调强、剂量学”为关键词进行检索。对中英文的数据库参考文献均辅以人工检索，保证文献查全。

1.2 文献纳入标准

研究对象均为食管癌；研究均为食管癌IMRT 与VMAT 的物理剂量研究；危及器官需包括双肺（Alllung）、心脏（Heart）和脊髓（Cord）；文献中有明确的IMRT 与VMAT 危及器官的相关参数数据；均为公开发表的全文文献；若存在重复研究，则纳入最大样本量数据最全的研究。

1.3 文献剔除标准

系统分析及综述；未发表的文章；案例报告、会议摘要；放疗方式非IMRT 与VMAT 的剂量学比较；文献中无详细的参数数据，如无标准差或仅提供数据范围的。

1.4 资料提取及质量评价

26 篇文章提供IMRT vs VMAT 治疗食管癌的双肺V20，7 篇文章提供IMRT vs VMAT 治疗食管癌的双肺V30，异质性分析I2均＞50%， 均采用随机效应模型分析，21 篇文章提供IMRT vs VMAT 治疗食管癌的双肺Dmean，异质性分析I2均＜50%，采用固定效应模型分析。结果显示：双肺V20的效应量MD=1.71，95%CI（0.48～2.93），详见图7；双肺V30的效应量MD=1.63，95%CI（-0.02～3.27），见图8；双肺Dmean的效应量MD=0.30，95%CI（-0.00～0.06），见图9；VMAT 较IMRT 更能降低肺V20、V30和Dmean，且差异均有统计学意义（P≤0.05）。

1.5 统计学方法

25 篇文章提供IMRT vs VMAT 治疗食管癌的双肺V5，23篇文章提供IMRT vs VMAT 治疗食管癌的双肺V10，异质性分析I2均＜50%，均采用固定效应模型分析。结果显示：双肺V5的效应量MD=-4.47，95%CI（-5.52～-3.43），见图5；双肺V10 的效应量MD=-1.92，95%CI（-3.01～-0.82），见图6，IMRT 较VMAT 更能降低肺V5和V10，且差异均有统计学意义（P＜0.05）。

2 结果

2.1 文献检索

初次检索获得329 篇相关文献，阅读文献标题和摘要后初步纳入文章35 篇，进一步阅读全文后排除文章9 篇，最终纳入26 篇符合要求的文献［4-29］。文献筛选流程及结果见图1，纳入文献的基本信息详见表1。

图1 文献筛选流程

表1 纳入文献的基本信息

2.1 PTV的观察指标比较

综上所述，在妇产科学临床教学中采用目标管理和临床路径，规范教学流程，学生学习积极性和主动性较高，学习过程中围绕诊断、治疗、预后三方面，学生形成完整的临床知识结构，有利于提升临床诊断正确性，培养终身学习和探究的思维，顺应医学教学模式发展。

图2 食管癌IMRT与VMAT PTV的CI比较情况

图3 食管癌IMRT与VMAT PTV的MU比较情况

图4 食管癌IMRT与VMAT PTV的HI比较情况

2.2 双肺的观察指标比较

采用国际Cochrane 协作组提供的RevMan 5.4 软件进行Meta 分析。纳入结果间的异质性采用χ2检验，如I2＜50%，采用固定效应模型；如I2≥50%，采用随机效应模型，P＜0.05 认为差异有统计学意义。采用倒漏斗图识别评价发表性偏倚。

图5 食管癌IMRT与VMAT的双肺V5比较情况

图6 食管癌IMRT与VMAT的双肺V10比较情况

依照纳入排除标准，两位研究者独立阅读题目、摘要及全文对检索到的文献进行资料选择、数据提取、质量评价，对有分歧而难以确定的文章通过讨论作出决定。资料提取信息包括下列信息：第一作者、发表时间、患者样本量、靶区和危及器官的观察指标等相关数据。其中，计划靶区（Planning Target Volume，PTV）的观察指标包括：适形度指数（Conformity Index，CI）、均匀性指数（Homogeneity Index，HI）和机器跳数（MU），危及器官的观察指标包括双肺V5、V10、V20、V30和Dmean，心脏V30、V40和脊髓Dmax。

在食管癌的放射治疗中，提高靶区剂量、降低肺及心脏的照射剂量是提高肿瘤控制率、减少患者副反应的关键，随着放疗技术的进步，IMRT 与VMAT 成为食管癌外照射的主流方式。IMRT 技术放疗方案设置多个静态射野从不同方向照射靶区［30］，设置计划参数和子野数进行剂量雕刻，使剂量适形于靶区；VMAT 技术是360°旋转照射技术，在机架旋转过程中MLC连续运动，配合连续输出的射线实现更精准的剂量雕刻［31］。本研究对食管癌IMRT 和VMAT两种放疗技术的靶区适形度指数（CI）、均匀性指数（HI）和MU 进行了Meta 分析比较，结果显示VMAT 比IMRT 有更好的CI 和HI 及更少的机器跳数，结果均有统计学意义。由于VMAT 的入射角度和射线束的可调度比IMRT 多得多，使剂量雕刻更精细和更均匀，因此靶区的适形度和均匀性更优，相关研究表明［32］，单次大剂量照射及靶区的热点可能导致患者出现食管狭窄、穿孔和出血等并发症，VMAT 技术较好的靶区均匀性可以降低此风险。在机器跳数（MU）上，因为VMAT 可以实现机架、MLC 和输出的射线束快速连续运动，治疗时间（射线出束照射时间）相对缩短，所以机器输出剂量（跳数）相对较少，能缩短患者的治疗时间和提高放疗技师的工作效率。

图7 食管癌IMRT与VMAT的双肺V20比较情况

图8 食管癌IMRT 与VMAT的双肺V30 比较情况

图9 食管癌IMRT 与VMAT的双肺Dmean比较情况

2.3 Heart和Cord的观察指标比较

提供IMRT vs VMAT 治疗食管癌的心脏V30、心脏V40和脊髓Dmax的文章数分别是19篇、14篇和25篇，异质性分析I2均≥50%，均采用随机效应模型分析。结果显示：心脏V30的效应量MD=1.78，95%CI（0.05～3.52），见图10；心脏V40的效应量MD=2.16，95%CI（0.40～3.92），见图11；脊髓Dmax 的效应量MD=0.61，95%CI（0.10～1.12），见图12；VMAT较IMRT更能降心脏V30、V40和脊髓的Dmax，且差异均有统计学意义（P≤0.05）。

图10 食管癌IMRT与VMAT的心脏V30比较情况

图11 食管癌IMRT与VMAT的心脏V40比较情况

图12 食管癌IMRT与VMAT的脊髓Dmax比较情况

3 讨论

如在强化学生关于侧面描写和正面描写两种写作技巧时，笔者选取了《口技》一文作为讲解范例，笔者让学生在已经理解文意的基础上再次阅读，并根据“梦中惊醒”“渐入梦乡”和“火起群乱”三方面梳理文章的写作顺序，剖析该文章描写技巧的使用，而在学生对侧面描写与正面描写有所认知后，笔者又布置了与之相关的“音乐”描写，并让学生在写作过程中采用侧面描写与正面描写两种写作技巧，使得学生所掌握的理论知识能够快速有效地与实践经验结合，真正提升其写作水平。

17篇文章提供IMRT vs VMAT 治疗食管癌PTV 的CI和MU，11 篇文章提供IMRT vs VMAT 治疗食管癌的HI，异质性分析I2均＞50%，均采用随机效应模型分析。结果显示：PTV 的CI效应量MD=-0.02，95%置信区间（95%CI）为-0.05～-0.00，见图2；机器跳数MU 的效应量MD=183.17，95%CI（119.47～246.88），见图3；PTV 的HI 效应量MD=-0.01，95%CI（-0.02～-0.00），见图4；VMAT较IMRT 有更好的CI 和HI，机器跳数MU 也更少，且差异均有统计学意义（P＜0.05）。

相较于普放、三维适形放疗技术，IMRT 和VMAT 调强技术能保证靶区剂量的同时减少危及器官的受照剂量，但放射性肺损伤仍然是食管癌患者接受放疗最常见的剂量限制性毒性之一，放射性肺损伤早期表现为放射性肺炎（Radiation Pneumonitis，RP），晚期表现为放射性肺纤维化［33］。发生放射性肺损伤往往取决于双肺的受照剂量和受照体积，相关研究表示，V20、V30是发生2 级以上RP 的独立相关因素［34-35］，田振桃等［36］研究发现双肺的平均剂量、V20和V30与急性肺毒性增加相关，减少20Gy 至40Gy的高剂量的体积比相应减少DVH 的低剂量区域更能降低肺炎的发生率。本研究Meta 分析结果显示：对双肺的V20、V30和Dmean，VMAT 比IMRT 更具优势，结果均有统计学意义，表明VMAT 不仅可以减少双肺高剂量区照射的体积，也能降低双肺的平均剂量。有文献报道［37］，相比IMRT，VMAT在保护正常组织低剂量照射方面并未表现出优势，Meta 研究也发现：对双肺低剂量区V5和V10的照射，VMAT 确实没有明显优势，可能是因为VMAT 的照射野穿过双肺的区域面积比IMRT 要大的缘故，因此、当选择VMAT 技术设计食管癌患者计划时，应使用不同的策略（如设计双弧或多弧、加大函数权重、画辅助区域控制低剂量区等）来减少低剂量（V5和V10）的受照体积。

在食管癌患者的放疗过程中，心脏不可避免地受到一定的照射，王松等［38］Meta 分析结果显示食管癌患者接受放疗时发生放射性心脏损伤（Radiotherapy-Induced Heart Disease，RIHD）的概率为29%，在胸部肿瘤患者接受放疗时发生放射性心脏损伤中居第2位。RIHD的发生与放疗剂量和体积呈显著正相关，心脏高剂量区受照射体积及心脏平均受照射剂量增加，发生心脏损伤的概率增加，照射总剂量＜30Gy 时，极少引起心脏损伤，照射总剂量＞40Gy 时，随照射剂量增加，放射性心脏损伤发病率增高。脊髓损伤由于精确放疗的开展而极少发生。本研究Meta分析结果显示较IMRT，VMAT 更能降低心脏的V30、V40和Cord 的Dmax，结果均有统计学意义，因此VMAT 技术对心脏和脊髓有更好的保护作用。

“十人成桌”早已成为中国宴席的固定模式，觥筹交错，人声鼎沸的千年时空中，却似乎无人知晓，这种风俗习惯起源于何时？

综上所述，对食管癌IMRT 和VMAT 两种放疗技术靶区和危及器官的剂量参数差异进行的Meta 分析结果显示：与IMRT相比，VMAT能明显降低心肺的受照剂量，且有更好靶区适形度和靶区均匀性，但选择VMAT 技术时应着重考虑双肺V5和V10的低剂量受照。本研究存在一定的局限性，由于文献中数据有限，无法对不同部位或不同照射剂量的食管癌做亚组分析，可能会使结果产生偏倚。剂量学优势在预后及并发症控制上的体现，仍需进一步的研究。