周露，張書旭(通信作者)，彭瑩瑩，王琳婧，李慧君

廣州醫(yī)科大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院放療中心 (廣東廣州 510095)

放射治療是目前治療惡性腫瘤患者的重要手段之一。目前，60%～70%的腫瘤患者在病程不同時(shí)期，因不同的目的需要放射治療。現(xiàn)代化精準(zhǔn)調(diào)強(qiáng)放射治療(intensity modulated radiation therapy，IMRT)具有副作用小、治療效果好、綜合成本低等優(yōu)勢(shì)，與其他治療方式配合可以取得較好的療效。此外，放射治療存在不確定性，如不同醫(yī)師間靶區(qū)勾畫的差異性及不同機(jī)構(gòu)間和機(jī)構(gòu)內(nèi)部放射治療計(jì)劃設(shè)計(jì)的差異性[1-2]。放射治療計(jì)劃的劑量分布取決于物理師所定義的劑量目標(biāo)，為了在保證靶區(qū)劑量的前提下盡可能地減小正常組織的受照劑量，物理師需要不斷對(duì)給出的劑量目標(biāo)進(jìn)行調(diào)整優(yōu)化，此過(guò)程需要耗費(fèi)大量的人力與時(shí)間，而且很難確保達(dá)到最優(yōu)方案[3]。因此，放射治療計(jì)劃優(yōu)化過(guò)程的自動(dòng)化，能在減少優(yōu)化時(shí)間的同時(shí)提高計(jì)劃質(zhì)量，降低人為因素導(dǎo)致的計(jì)劃質(zhì)量差異。此外，還可以將自動(dòng)計(jì)劃所生成的劑量分布作為手動(dòng)計(jì)劃的起點(diǎn)，在此基礎(chǔ)上根據(jù)醫(yī)師的具體要求進(jìn)行優(yōu)化與調(diào)整[4-5]。由Pinnacle推出的自動(dòng)計(jì)劃(auto planning，AP)技術(shù)的核心是治療計(jì)劃系統(tǒng)(treatment planning system，TPS)模仿有經(jīng)驗(yàn)的物理師來(lái)做計(jì)劃，生成劑量成形結(jié)構(gòu)(dose shaping structure,DSS)來(lái)使得劑量成型，勾畫出冷點(diǎn)(cold spot，CS)和熱點(diǎn)(hot spot，HS)來(lái)使得劑量均勻。

世界衛(wèi)生組織調(diào)查報(bào)道，全球有80%的鼻咽癌患者在中國(guó)。鼻咽癌的發(fā)病率以中國(guó)南方較高，也被稱為“廣東瘤”。目前，調(diào)強(qiáng)放射治療已經(jīng)廣泛應(yīng)用于鼻咽癌的放射治療中，該技術(shù)能夠保證給予靶區(qū)規(guī)定的照射劑量，同時(shí)最大限度降低正常組織的受照劑量。由于頭頸部解剖結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，需要保護(hù)的正常組織也較多，因此鼻咽癌調(diào)強(qiáng)放射治療的人工優(yōu)化過(guò)程比較費(fèi)時(shí)，AP的提出可以很好地解決這個(gè)問(wèn)題。本研究選取24例鼻咽癌患者，分別采用人工調(diào)強(qiáng)放射治療計(jì)劃和AP進(jìn)行劑量學(xué)評(píng)估，探討鼻咽癌AP的可行性?，F(xiàn)報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2018年5月至2019年3月本院收治的24例病理確診為鼻咽癌，無(wú)遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移的患者。其中男12例，女12例；年齡30～76歲，中位年齡46歲?；颊呔鶡o(wú)放射治療禁忌證，鼻咽及上頸部均行調(diào)強(qiáng)放射治療照射。

1.2 體位固定及CT掃描

患者在平板床上采取仰臥位，行熱塑面罩固定，采用美國(guó)GE公司的Lightspeed 16排螺旋CT進(jìn)行計(jì)算機(jī)斷層成像，層厚3 mm，層間距3 mm，矩陣512×512，掃描范圍從頭頂至鎖骨下緣下3 cm。

1.3 靶區(qū)及危及器官勾畫

由放射治療醫(yī)師根據(jù)ICRU第50、62號(hào)報(bào)告原則及RTOGO225治療規(guī)范勾畫靶區(qū)和危及器官，CTVnx為影像學(xué)及臨床檢查可見的原發(fā)腫瘤區(qū)和咽后轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)，GTVnd為頸部轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)，CTV1為鼻咽腫瘤極易侵犯的結(jié)構(gòu)和高危淋巴引流區(qū)，CTV2為頸部預(yù)防照射區(qū)。正常組織勾畫包括腮腺、脊髓、腦干、視交叉、視神經(jīng)、眼球、晶狀體、垂體、下頜骨、顳頜關(guān)節(jié)和口腔。

1.4 調(diào)強(qiáng)計(jì)劃設(shè)計(jì)

采用Pinnacle3 9.10計(jì)劃系統(tǒng)，對(duì)所有患者分別進(jìn)行調(diào)強(qiáng)放射治療人工計(jì)劃和AP設(shè)計(jì)。調(diào)強(qiáng)放射治療計(jì)劃的射線能量為6 MV X線，處方劑量GTVnx為70 Gy，GTVnd為66 Gy，CTV1為60 Gy，CTV2為56 Gy。5次/周，共32次。射野角度分別為0°、40°、80°、120°、160°、200°、240°、280°、320°。人工計(jì)劃靶區(qū)和危及器官的劑量體積限值以及對(duì)應(yīng)的權(quán)重根據(jù)臨床經(jīng)驗(yàn)設(shè)置，AP初始優(yōu)化時(shí)危及器官的劑量體積限值與人工計(jì)劃相同。調(diào)強(qiáng)放射治療人工計(jì)劃設(shè)計(jì)：危及器官劑量限制條件為腦干≤54 Gy,脊髓≤45 Gy,50%腮腺體積劑量≤30 Gy,晶狀體≤8 Gy等。

1.5 計(jì)劃評(píng)估

(1)靶區(qū)：靶區(qū)D2為2%的靶區(qū)體積所接受的照射劑量，D98為98%的靶區(qū)體積所接受的照射劑量，D50為50%的靶區(qū)體積所接受的照射劑量，Dmean為靶區(qū)的平均受照劑量；V95%定義為靶區(qū)中劑量達(dá)到95%處方劑量的百分體積，V107%定義為靶區(qū)中劑量達(dá)到107%處方劑量的百分體積。(2)危及器官：脊髓所受的最大劑量Dmax、平均劑量Dmean以及所受劑量大于35 Gy的體積V35；腦干所受的最大劑量Dmax和平均劑量Dmean；左右晶狀體所受的最大劑量Dmax和平均劑量Dmean。

1.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

2 結(jié)果

2.1 靶區(qū)劑量參數(shù)

D2%(%)、D50%(%)、D98%(%)、Dmean(%)分別為D2、D50、D98、Dmean相對(duì)于處方劑量的百分比。AP和人工計(jì)劃相比，靶區(qū)的D2、D98、V107%、V95%差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。AP中靶區(qū)的D50、Dmean大于人工計(jì)劃，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見表1。

表1 24例患者的靶區(qū)劑量參數(shù)

2.2 危及器官劑量

人工計(jì)劃中脊髓的Dmax，腦干的Dmax、Dmean，以及左右晶狀體的Dmax均大于AP，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見表2。

表2 24例患者的危及器官劑量參數(shù)

2.3 計(jì)劃耗時(shí)

本研究的病例中，AP平均耗時(shí)30 min；人工計(jì)劃受到靶區(qū)與危及器官位置關(guān)系以及物理師經(jīng)驗(yàn)等因素的影響，最短耗時(shí)約60 min，最長(zhǎng)耗時(shí)130 min左右，平均耗時(shí)100 min。

3 討論

AP和人工計(jì)劃均可以滿足臨床對(duì)于靶區(qū)劑量的要求，此外，AP在危及器官保護(hù)方面的優(yōu)勢(shì)更加明顯[6-7]。利用Pinnacle的自動(dòng)計(jì)劃模塊可以得到高質(zhì)量的鼻咽癌調(diào)強(qiáng)放射治療計(jì)劃。在人工設(shè)計(jì)調(diào)強(qiáng)放射治療計(jì)劃時(shí)，如果只對(duì)靶區(qū)和危及器官進(jìn)行劑量限制，而對(duì)其他沒(méi)有關(guān)注的正常組織區(qū)域不設(shè)定劑量要求，所得到的治療計(jì)劃很可能出現(xiàn)靶區(qū)外劑量熱點(diǎn)，劑量分布適合度不好，脊髓或腦干等危及器官有劑量“套圈”的現(xiàn)象。而AP采用DSS，在最優(yōu)化問(wèn)題中給定相應(yīng)的劑量要求。例如，將靶區(qū)外擴(kuò)一定距離(1～3 mm)，給定外擴(kuò)區(qū)域的最大劑量為靶區(qū)的處方劑量或最低劑量來(lái)提高靶區(qū)劑量的適形度。對(duì)于凹形靶區(qū)的凹陷區(qū)，給定凹陷區(qū)的最大劑量容許值為靶區(qū)的處方劑量或最低劑量，同時(shí)根據(jù)凹陷區(qū)內(nèi)危及器官的臨床劑量處方要求給定一個(gè)劑量體積約束條件來(lái)消除劑量“套圈”現(xiàn)象。當(dāng)腫瘤亞臨床CTV外擴(kuò)PTV侵犯到重要器官時(shí)，可將PTV侵犯到重要器官部分及PTV外的該重要器官部分分別設(shè)定最大劑量或最低劑量，可以使正常組織的高劑量區(qū)減小，從而滿足醫(yī)師臨床要求。

鼻咽部解剖結(jié)構(gòu)復(fù)雜，存在骨骼、軟組織、氣腔等，組織密度差異大，而且靶區(qū)周圍的危及器官比較多，造成調(diào)強(qiáng)放射治療計(jì)劃的設(shè)計(jì)存在一定的難度，而且比較耗時(shí)。此外，由于治療過(guò)程中腫瘤退縮、患者體重減輕、照射范圍形態(tài)變化等因素會(huì)導(dǎo)致靶區(qū)和危及器官的體積和位置發(fā)生明顯的變化，若繼續(xù)采用初始放射治療計(jì)劃，可能導(dǎo)致靶區(qū)漏照或使危及器官卷入射野內(nèi)，加重放射治療副反應(yīng)[8]。臨床上我們采用自適應(yīng)放射治療(adaptive radiotherapy，ART)技術(shù)來(lái)解決上述問(wèn)題，這就需要快速、多次地設(shè)計(jì)和修改放射治療計(jì)劃，AP計(jì)劃可以很好地滿足ART技術(shù)的要求。此外，在人工調(diào)強(qiáng)放射治療計(jì)劃中，需要物理師手動(dòng)設(shè)置靶區(qū)以及危及器官的劑量限值，物理師的經(jīng)驗(yàn)直接影響了計(jì)劃的質(zhì)量，因此，采用鼻咽癌AP計(jì)劃能夠減少計(jì)劃設(shè)計(jì)中人為因素的影響，更加科學(xué)、合理地設(shè)置目標(biāo)參數(shù)。