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金属内支架与食管癌IMRT靶区和危及器官剂量分布关系

2015-02-09屈进文王友硕张建文熊菊芳王健周美英张亚莉

西部医学 2015年3期
关键词:金属支架靶区食管癌

屈进文 王友硕 张建文 熊菊芳 王健 周美英 张亚莉

(1.泸州医学院附属医院宜宾医院肿瘤科,四川 宜宾 644000;2.泸州医学院附属医院肿瘤科,四川 泸州 646000)

食管癌是常见恶性肿瘤,确诊时不超过50%的患者有手术治疗的可能[1],超过50%的患者在确诊时已是不可治愈[2]。吞咽困难是晚期食管癌常见的症状[3,4],对晚期不可手术食管癌患者支架置入不仅是缓解吞咽困难、提高生活质量的有效方法,而且能延长患者生存时间[3~7]。因此,支架置入是缓解晚期食管癌吞咽困难常用的措施。而调强放射治疗(IMRT)是常用的精确放疗技术,在诸如鼻咽癌、肺癌、宫颈癌、食管癌等肿瘤中均有应用[8~11]。晚期不可手术食管癌有金属支架时,采用IMRT 技术,放射线剂量分布如何,并不清楚。为此,我们在2011年1月~2011年12月放疗的食管癌患者中,选择有金属支架、病变在食管中下段(UICC)、资料完整的患者进行IMRT,并研究金属支架与靶区和危及器官(OAR)剂量分布关系,为此类患者的放疗提供依据,现报告如下。

1 资料与方法

1.1 病例选择 6例晚期食管癌患者中,男2例,女4例,年龄40~65岁,中位年龄47.5岁。所有患者均经病理确诊,中分化鳞癌2例,高分化鳞癌4例。因吞咽困难行支架置入3 例(支架组),为单个网状金属支架,无支架置入3例(非支架组)。所有患者治疗前均行食管钡餐和胸部增强CT 检查。分期标准:结合食管钡餐和胸部增强CT,按食管癌非手术治疗的临床分期标准进行分期[12],其中支架组根据支架置入前食管钡餐和胸部增强CT 分为T36例,N13例,N21例,临床分期均为Ⅳ期。

1.2 模拟定位 所有患者均行CT 模拟定位(美国GM 公司)扫描。扫描同时静脉注射35%的碘氟醇(江苏恒瑞医药股份有限公司)98ml进行影像对比增强,注射速度3ml/s。CT 扫描参数:150Kv,200MA,层距:2.5mm。扫描范围:环甲膜~肾上腺上缘。

1.3 靶区勾画和剂量设置 将CT 模拟定位扫描图像传输到GMS 工作站(美国GMS 公司),在GMS上,由一名经验丰富的放疗医师按ICRU62报告[13]靶区勾画原则结合食管钡餐分别勾画靶区,并由包括放疗医师和物理师在内的3 人共同确认。照射靶区包括:大体肿瘤体积(GTV):有支架者包括整个支架,无支架者根据食管钡餐和CT 图像确认;临床靶体积(CTV):在GTV 上下各放3cm,前后左右各放0.5cm;计划靶体积(PTV):在CTV 上下各放1cm,前后左右各放0.5cm。靶区总剂量PTV 6000cGy。所有患者均仅对PTV 行IMRT 放疗计划,7野照射角度分别为0°、50°、100°、150°、210°、260°、310°。放射线为6MV-x线。靶区剂量评定:分别评定GTV、CTV、PTV的95%、90%、85%、80%的体积剂量。

1.4 OAR 的勾画和剂量测定 在GMS治疗计划系统上,调整定位扫描CT 图像的窗宽和窗位,在显示左右肺、心脏、脊髓、气管、左右支气管等正常组织影像清晰的条件下,分别勾画左右肺、心脏、脊髓、气管、左右支气管等正常组织体积。体积范围:左右肺和整个心脏(不包括心底部血管);脊髓:上下超出PTV 各2cm;气管:上超出PTV 2cm,下至气管分叉;左右支气管:上至气管分叉,下至段支气管末端。正常组织体积剂量评定:左右肺:V5、V10、V20、V30、V40、V50;心脏、左右支气管、气管:V10、V20、V30、V40、V50和V20、V30、V40、V50的体积剂量,以及他们的平均剂量、最大剂量、最小剂量;脊髓:平均剂量、最大剂量、最小剂量以及D1、D5、D10、D20的剂量体积。

1.5 计划确认 PTV 95%等剂量曲线≥5400cGy,最大剂量:≤110%~120%,最小剂量:≥93%。适型指数(conformity index,CI)和均匀性指数(homogene-ity index,HI)参照文献计算[14,15],要求CI ≥0.70,HI≤1.20。

1.6 统计学处理 统计软件为SPSS 17.0,采用单因素方差分析,以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 靶区CI和HI 两组CI均在0.70以上,HI均在1.20以下,两组间无明显差异(P>0.05),见表1。

表1 有无支架者CI和HI比较(n=3,)Table 1 CI and HI

表1 有无支架者CI和HI比较(n=3,)Table 1 CI and HI

注:与支架组比较,P>0.05

2.2 靶区剂量 GTV、CTV、PTV 支架组95%、90%、85%、80%的体积剂量与非支架组无明显差异(P>0.05),见表2。

表2 有无支架者IMRT靶区剂量比较(n=3,)Table 2 Dosage of IMRT target areas

表2 有无支架者IMRT靶区剂量比较(n=3,)Table 2 Dosage of IMRT target areas

注:与支架组比较,P>0.05

2.3 肺部体积受照剂量 右左肺的最小剂量、最大剂量、平均剂量,以及V5、V10、V20、V30、V40、V50有无支架组间无明显差异(P>0.05),见表3。

表3 有无支架者IMRT 肺部剂量比较(n=3,)Table 3 Lung dosage of IMRT

表3 有无支架者IMRT 肺部剂量比较(n=3,)Table 3 Lung dosage of IMRT

注:与支架组比较,P>0.05

2.4 脊髓体积受照剂量 脊髓最小剂量、最大剂量、平均剂量,以及D1、D5、D10、D20 支架组均高于非支架组(P<0.05),见表4。

2.5 心脏体积受照剂量 心脏最小剂量、最大剂量、平均剂量,以及V10、V20、V30、V40、V50 支架组均高于非支架组(P<0.05),见表5。

2.6 气管、左右支气管体积受照剂量 气管最小剂量、最大剂量、平均剂量,以及V20、V30、V40、V50 支架组均高于非支架组(P<0.05);右侧和左侧支气管最小剂量、最大剂量、平均剂量,以及V20、V30、V40、V50 非支架组与支架组无明显差异(P>0.05),见表6、7。

表4 有无支架者IMRT脊髓剂量比较(n=3,)Table 4 Spinal cord dosage of IMRT

表4 有无支架者IMRT脊髓剂量比较(n=3,)Table 4 Spinal cord dosage of IMRT

注:与支架组比较,P>0.05

表5 两组IMRT心脏剂量比较()Table 5 Heart dosage of IMRT

表5 两组IMRT心脏剂量比较()Table 5 Heart dosage of IMRT

注:与支架组比较,P>0.05

表6 两组IMRT 气管剂量比较(n=3)Table 6 Trachea dosage of IMRT

表7 两组IMRT 左右支气管剂量比较(n=3)Table 7 Bronchus dosage of IMRT

3 讨论

为缓解晚期不可手术食管癌患者食管恶性狭窄导致的吞咽困难,支架置入是最常用的方式[3,15]。金属支架是临床最常应用的类型,金属支架对放射线的影响已引起人们的重视。Chen YK 等[15]采用固态水体模研究不锈钢Z 型支架、非金属的聚四氟乙(Polyflex)支架和镍钛合金支架在6、10、15MV X 线时对剂量分布的影响,结果表明,3种不同支架均导致剂量不同增加,分别为3.5%~7.8%、5.5%~8.8%和2%~2.5%。蒙地卡罗计算结果与剂量仪实际测量相似。有学者研究了3 种金属支架(WallFlex,Ultraflex,and Alveolus)和一种非金属支架(Polyflex)对6和15MV 光子线放射线剂量分布的影响,结果表明,3种金属支架对剂量分布的影响最大,靠近放射源的剂量增加超过15.4%,远离放射源的剂量增加在-6.1%~5.8%,非金属支架也产生与金属支架相似的剂量变化(-7.6%~15.4%)。上述研究表明,对放射线剂量分布产生影响的主要是金属食管支架。

研究表明,金属食管支架对放射线剂量分布影响范围较小。Chu J等[16]研究了188Re型食管支架的照射野特征,β射线的最大范围是11mm,90%剂量建成在1.5mm 范围内,95%剂量建成在2.5mm 范 围内,γ射线只有4.21%的能量和轫致辐射超过6.5mm范围。Li XA 等[17]采 用3 种Monte Carlo code systems评估金属食管支架对放射线剂量分布的影响,结果表明,金属食管支架会导致食管粘膜剂量增加5%~10%,但仅限于0.5mm 深度范围内的食管壁。

4 结论

本研究结果显示,支架组与非支架组靶区计划CI和HI无明显差异,表示靶区计划相似度高;支架组与非支架组GTV、CTV 和PTV 的95%、90%、85%、80%的体积剂量、右肺和左肺、脊髓、心脏、气管、左侧和右侧支气管剂量无明显差异。因此,食管内支架采用IMRT 技术时,可获得无支架的剂量分布。

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