梁霞 李齡
作者單位:530021 南寧 廣西醫(yī)科大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院放療科
鼻咽癌調(diào)強(qiáng)放射治療(intensity modulated radiation therapy,IMRT)計(jì)劃具有較高的靶區(qū)適形度,可保證腫瘤病灶得到根治量的照射劑量,對(duì)頭頸部危及器官亦有較好的保護(hù)作用,但對(duì)治療體位精確性要求較高。IMRT過程中可能出現(xiàn)多種影響患者治療體位的因素,如擺位誤差、系統(tǒng)誤差、患者體重改變、原發(fā)腫瘤體積位置改變、危及器官體積位置改變等,如根據(jù)初始IMRT計(jì)劃,實(shí)際照射劑量與原計(jì)劃劑量可能有顯著差異,影響療效。自適應(yīng)放療(adaptive radiotherapy,ART)是動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)放療過程,通過圖像引導(dǎo)觀察患者體位改變情況、治療過程中正常組織結(jié)構(gòu)及腫瘤形態(tài)位置變化,從而及時(shí)調(diào)整放療計(jì)劃的治療模式[1]。ART包括在線影像引導(dǎo)放療(image guide radiation therapy,IGRT)、劑量引導(dǎo)放療(dose-guided radiotherapy,DGRT)和離線再計(jì)劃的劑量修改技術(shù)放療。多項(xiàng)研究證實(shí)ART有一定價(jià)值,但對(duì)于ART時(shí)機(jī)、頻率、患者的選擇,目前仍存爭(zhēng)議[2-4]。本文就ART在鼻咽癌IMRT治療中的研究進(jìn)展作一綜述。
放療固定體位裝置不斷發(fā)展,但擺位誤差和系統(tǒng)誤差仍不可避免。Lu等[5]比較10例行IMRT鼻咽癌患者每次治療時(shí)的錐形束CT(cone beam CT,CBCT)圖像與初始計(jì)劃圖像,發(fā)現(xiàn)前后、左右、上下方向擺位誤差>2 mm的概率分別為34.1%、21.7%和12.7%。如每日未行CBCT,各方向分別需6.3 mm、4.9 mm和4.0 mm外擴(kuò)邊界;而每日行CBCT,各方向外擴(kuò)邊界可減少到1.2 mm,提示在線校正的IGRT技術(shù)可使外擴(kuò)邊界減少70%~81%。Zhang等[6]研究IGRT在線校正技術(shù)亦得出類似結(jié)論,同時(shí)指出不同厚度的CT圖像重建可影響誤差測(cè)量的準(zhǔn)確性,特別是頭腳方向,在重建圖像中厚度為3 mm對(duì)在線校正誤差較合適。Wang等[7]在22例鼻咽癌患者IMRT過程中采用CBCT,研究在線校正對(duì)劑量學(xué)的影響,發(fā)現(xiàn)在線校正在三個(gè)方向的2 mm水平上有效,整組校正系統(tǒng)誤差及隨機(jī)誤差均為1.1~1.3 mm;在線校正后,系統(tǒng)和隨機(jī)誤差分別為0.4~0.5 mm和0.7~0.8 mm。在三個(gè)方向上的計(jì)劃靶區(qū)(planning target volume,PTV)邊緣分別為 3.5~4.2 mm、1.6~1.8 mm和2.5~3.2 mm。分析假設(shè)劑量測(cè)定由平移中心點(diǎn)3 mm顯示,如未應(yīng)用IGRT技術(shù),腦干和脊髓平均最大劑量(Dmax)增加10 Gy,左右腮腺平均劑量將分別增加7.8 Gy和8.5 Gy,而鼻咽腫瘤靶區(qū)(gross tumor volume of nasopharyngeal,GTVnx) 的 D95減少4 Gy,臨床靶區(qū)(clinical target volume,CTV)的 D95減少5.6 Gy,甚至出現(xiàn)靶區(qū)漏照情況。綜上,基于ART在線校正技術(shù),可減少系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差,提高鼻咽癌IMRT準(zhǔn)確性,同時(shí)減少對(duì)正常組織的照射劑量。
1.2.1 體重改變引起的劑量變化 鼻咽癌患者主要采用同步放化療[8],在6~7周IMRT治療過程中,放化療不良反應(yīng)常導(dǎo)致患者體重不同程度下降,引起面頸部外輪廓、鼻咽部橫徑和頸部橫徑改變[9-10],影響IMRT計(jì)劃。Chen等[11]利用25例行IMRT鼻咽癌患者構(gòu)建體重下降模型,將初始CT圖像的外輪廓縮小,并將初始計(jì)劃傳遞至縮小外輪廓后的CT圖像上,發(fā)現(xiàn)如患者體重較治療前下降3.4%~13.7%,腫瘤靶區(qū)(gross tumor volume,GTV)、CTV 的 PTV 劑量分別增加1.9%~2.9%和1.8%~2.9%,腦干和脊髓的Dmax亦顯著增加(P<0.001),提示IMRT治療期間體重下降可引起顯著的劑量學(xué)改變。此外,治療過程中患者體重下降,人體脂肪層變薄,頸部及腮腺位置亦會(huì)發(fā)生偏移,使周圍危及器官進(jìn)入原靶區(qū)區(qū)域,靶區(qū)適形度下降,放療劑量亦會(huì)發(fā)生改變。張萍等[12]觀察50例鼻咽癌患者,發(fā)現(xiàn)體重減輕后前后、上下和左右的系統(tǒng)誤差分別為3.2 mm、2.6 mm和2.0 mm,隨機(jī)誤差分別為3.8 mm、2.9 mm和2.0 mm。綜上,鼻咽癌患者放療后可引起體重降低,頭頸部外輪廓、鼻咽部橫徑和頸部橫徑發(fā)生改變,致使擺位誤差增加,根據(jù)體重改變調(diào)整放療計(jì)劃,可保證腫瘤靶區(qū)劑量和適形度,同時(shí)避免因體重下降、脂肪減少導(dǎo)致危及器官位置移動(dòng),遭受不必要的劑量照射。
1.2.2 鼻咽腫瘤及頸部淋巴結(jié)體積及劑量變化 隨治療時(shí)間推移,鼻咽腫瘤及頸部淋巴結(jié)的靶區(qū)體積均逐漸縮?。?-10,13-16],靶區(qū)劑量和適形度亦發(fā)生變化。Lu等[9]分析43例鼻咽癌患者,放療至20次時(shí)再次CT掃描,發(fā)現(xiàn)GTVnx體積減少30.1%,頸部淋巴結(jié)靶區(qū)(gross tumor volume of neck lymph nodes,GTVnd)體積減少41.6%。Wang等[14]報(bào)道28例行IMRT鼻咽癌患者,放療至25次時(shí)行再計(jì)劃,結(jié)果CTV1劑量增加(4.91±10.89)%。吳偉偉等[17]在 18例局部晚期鼻咽癌患者中每周行CBCT,放療至20次后再計(jì)劃,發(fā)現(xiàn)GTVnx體積共減少22.03%,GTVnd共減少39.68%,且在IMRT前4周體積減少明顯,之后較慢;PGTVnd的D95下降2.20%,但PGTVnx、PTV1和PTV2的D95未明顯改變。而Cheng等[13]研究卻得出不同結(jié)論。該研究發(fā)現(xiàn)放療至15次、25次時(shí),GTVnx體積較放療前減少 9.1%、13.1%,GTVnd體積較放療前減少16.2%、28.7%(P<0.05);而比較初始計(jì)劃與放療第 15次、25次合成計(jì)劃發(fā)現(xiàn),GTVnx及GTVnd的Dmean及D95均稍高于初始計(jì)劃,認(rèn)為放療過程中靶區(qū)劑量并未下降。黃劭敏等[15]隨機(jī)選取行IMRT鼻咽癌患者10例,在治療第2周、第4周、第6周時(shí)再計(jì)劃,發(fā)現(xiàn)GTVnx、GTVnd、CTV2體積均明顯減少,但靶區(qū)劑量變化不大。Chen等[18]研究亦發(fā)現(xiàn)GTVnx、GTVnd體積減少,但GTVnx、GTVnd劑量學(xué)變化無顯著差異。以上研究表明,鼻咽癌患者行IMRT治療期間,鼻咽腫瘤及頸部淋巴結(jié)體積逐漸縮小,靶區(qū)劑量及適形度呈動(dòng)態(tài)變化,靶區(qū)劑量在治療過程中是否受影響仍存有爭(zhēng)議,但從鼻咽癌靶區(qū)適形度考慮,有必要行ART的離線再計(jì)劃。
1.2.3 危及器官體積及劑量變化 腮腺是鼻咽癌IMRT 過程中變化較明顯的危及器官[9,13,19-21]。Yang等[10]報(bào)道53例行IMRT鼻咽癌患者,放療至25次時(shí)再行CT掃描,發(fā)現(xiàn)2個(gè)腮腺體積橫向分別減?。?.70±6.26)mL 和(5.04±5.85)mL,且與初始計(jì)劃相比左右腮腺的V30均增加,脊髓Dmax、脊髓V40和腦干V50均增加。Wang等[14]發(fā)現(xiàn)患者于放療第25次時(shí)行再計(jì)劃,左側(cè)腮腺Dmean、右側(cè)腮腺V30平均減少4.23 Gy、11.47%,認(rèn)為放療中修改計(jì)劃可顯著降低腮腺劑量,保護(hù)腮腺功能。該研究還發(fā)現(xiàn)脊髓Dmax下降了(5.00±9.23)Gy,且初始計(jì)劃“融合”到再計(jì)劃時(shí),50%的正常組織照射劑量超量,而再計(jì)劃后照射劑量均未超量,且可降低腦干受照劑量。Peng等[22]報(bào)道60例Ⅲ、Ⅳ期鼻咽癌患者在IMRT第15次、25次和30次時(shí)分別進(jìn)行再計(jì)劃,結(jié)果腦干Dmax、脊髓、視神經(jīng)/視交叉受照劑量分別下降了 (5.12±2.33)Gy、(3.45±1.52)Gy和(8.75±3.37)Gy。Deng 等[23]研究亦報(bào)道行IMRT再計(jì)劃可明顯降低鼻咽癌患者腦干、顳葉 Dmax、舌及皮膚的 Dmean。Huang等[24]觀察 19 例鼻咽癌患者同樣發(fā)現(xiàn)再計(jì)劃可顯著減少患者腦干、脊髓、右眼球、左晶體的Dmax。提示ART的離線再計(jì)劃可使鼻咽癌患者危及器官減少因體積改變帶來的不必要照射劑量,減輕損害,達(dá)到最優(yōu)效果。
Yang等[2]研究發(fā)現(xiàn)再計(jì)劃較一段計(jì)劃可提高2年局部控制率(97.2%vs 92.4%P=0.040)。Luo等[4]分析132例鼻咽癌患者亦發(fā)現(xiàn)再計(jì)劃組5年局部腫瘤未復(fù)發(fā)生存率顯著高于一段計(jì)劃組(96.7%vs 88.1%,P=0.022)。Yao等[25]發(fā)現(xiàn) 50例行 IMRT鼻咽癌患者放療前腮腺體積>52.8 cm3、初始計(jì)劃中腮腺Dmean>32.04 Gy、放療第11次時(shí)體重下降>2.3%、16次時(shí)體重下降>3.6%或21次時(shí)體重下降>4.4%中,如符合以上2~3個(gè)條件則認(rèn)為腮腺照射劑量可能超量,需再次行計(jì)劃修改。Brown等[26]認(rèn)為鼻咽癌N2期、N3期、治療前體重>100 kg、治療前最大頸部淋巴結(jié)>15 mm的患者需在放療中進(jìn)行計(jì)劃修改。多項(xiàng)研究[3,27]亦顯示體重明顯下降、頸圍明顯縮小以及 T、N分期較晚的鼻咽癌患者能在ART再計(jì)劃中獲益。由此可見,雖然目前對(duì)于行ART再計(jì)劃患者的選擇標(biāo)準(zhǔn)尚未統(tǒng)一,但體重變化大、頸圍變化大、初始治療時(shí)T、N分期較晚、初始治療時(shí)腮腺體積較大的鼻咽癌以及初始計(jì)劃時(shí)腮腺受照射劑量較高的患者可重點(diǎn)考慮。
ART時(shí)機(jī)的選擇對(duì)鼻咽癌患者IMRT治療有重要作用。李曉玉等[28]分析26例IMRT過程中CBCT每周使用頻率≥3次的鼻咽癌患者,建議在放療第1周每天行CBCT掃描即可,其后可每周1次。黃劭敏等[15]認(rèn)為IMRT前4周GTVnd、CTV2和腮腺體積等結(jié)構(gòu)改變較明顯,因此建議于IMRT前半程進(jìn)行再計(jì)劃。王微等[29]認(rèn)為鼻咽患者IMRT治療至第15次時(shí)行再計(jì)劃優(yōu)于第25次。綜上認(rèn)為,目前研究對(duì)選擇ART的時(shí)機(jī)尚未明確,但多數(shù)研究認(rèn)為鼻咽癌患者IMRT過程中需及時(shí)調(diào)整治療方案,但并非再計(jì)劃的次數(shù)越多越好,CBCT掃描后的在線調(diào)整技術(shù)在第1周可每天進(jìn)行,其后每周1次即可。離線再計(jì)劃建議治療至 15~25 次時(shí)進(jìn)行 1~2 次[30-32]。
ART分為在線計(jì)劃調(diào)整及離線再計(jì)劃調(diào)整,前者可發(fā)現(xiàn)擺位誤差和系統(tǒng)誤差等影響劑量分布的不確定性因素,及時(shí)調(diào)整放療計(jì)劃。后者能解決因鼻咽癌患者在IMRT過程中出現(xiàn)體重明顯下降、腫瘤縮小、危及器官位置改變引起的靶區(qū)位置偏移,以及劑量分布發(fā)生改變等問題,但會(huì)增加患者經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)以及醫(yī)務(wù)人員工作量。目前研究認(rèn)為,ART次數(shù)并非越多越好,放療第1周每天應(yīng)行CBCT掃描,其后可每周1次,并行及時(shí)擺位校正。而鼻咽癌T、N分期較晚、初始治療腮腺體積較大、體重下降明顯、頸圍明顯縮小、初始計(jì)劃時(shí)腮腺受照射劑量較高的患者可能在多次放療計(jì)劃中獲益較大。放療中修改1~2次計(jì)劃是較合理的治療模式,再計(jì)劃在放療至15~25次時(shí)進(jìn)行較合適。但目前對(duì)于再計(jì)劃患者的選擇以及再計(jì)劃的次數(shù)、頻率等仍缺乏臨床規(guī)范,如何勾畫再計(jì)劃靶區(qū)亦尚未統(tǒng)一,有關(guān)方面尚待進(jìn)一步研究探索。