非小细胞肺癌不同放射治疗计划的剂量学研究

非小细胞肺癌不同放射治疗计划的剂量学研究【摘要】目的研究比较非小细胞肺癌(NSCLC)不同照射方法的优劣。

方法应用Topslane三维治疗计划系统，对经病理证实的30例NSCLC患者均设计四种放射治疗计划：常规放疗、常规加三维适形放疗、三维适形选择性淋巴结照射（ENI）和三维适形累及野照射（IFI）。

各计划总放疗剂量均为66Gy。

通过剂量体积直方图(DVH)、靶区适形指数(CI)、肿瘤控制概率(TCP)正常组织并发症概率(NTCP)评价各治疗计划效果。

结果常规放疗、常规加适形放疗、ENI和IFI的CI分别为0.09、0.15、0.21、0.27；TCP分别为94.7%、96.9%、97.1%、97.5%；全肺接受≥20Gy照射体积百分比(V20)分别为25.7%、25.1%、23.6%、21.8%；NTCP分别为7.8%、7.9%、6.8%、5.6%；食管接受≥45Gy照射体积百分比(V45)分别为31.3%、31.0%、23.2%、19.7%；心脏受照射平均剂量分别为25.7Gy、24.7Gy、15.1Gy、14.3Gy；脊髓受照射的最大剂量分别为42.6Gy、42.1Gy、39.4Gy、38.4Gy。

结论三维适形放射治疗较常规放射治疗提高了靶区的照射剂量和肿瘤控制概率，可降低正常组织受照剂量和正常组织并发症的概率。

【关键词】非小细胞肺癌；放射疗法；适形；剂量体积直方图Abstract： Objective Using three dimensional treatment planning system,to assess the dosimetric of different radiation therapy planning and to obtain a better technique in the treatment of non- small cell lung cancer. Methods Using the Topslane treatment planning system,thirty pathologically proved patients of non-smallcell lung cancer were selected in this study. Four different methodsof radiotherapy planning were used for each case, which were conventional radiation, conventional plus conformal radiation,elective nodal irradiation (ENI) and involved-field irradiation (IFI). The total radiation dose was 66 Gy. Dose volume histogram(DVH), nomal tissue complication probability(NTCP), tumor control probability (TCP) and conformity index (CI) were used to assess the target volume dosimetric distribution and NTCP. Results TCP of conventional radiation，conventional plus conformal radiation，ENI and IFI groups were 94.7%，96.9%，97.1%，97.5%；CI were 0.09，0.15，0.21，0.27, respectively；the total lung volume received radiation 20 Gy(V20)were 25.7%，25.1%，23.6%，21.8%；NTCP were 7.8%，7.9%，6.8%，5.6%, respectively.The total esophageal volume received radiation 45Gy(V45) were 31.3%，31.0%，23.2%，19.7%. The mean dose at the heart were25.7Gy，24.7Gy，15.1Gy，14.3Gy. The maximum dose at the spinal cord were 42.6Gy，42.1Gy，39.4Gy，38.4Gy. Conclusion Compared with the conventional radiotherapy, 3DCRT increases the dose at target and TCP,and decreases the dose at the normal tissue、NTCP. IFI can protect normal tissue effectively, which make it possiple to increase the dose at target and TCP. IFI should be helpful on guiding the radiotherapy of non-small cell lung cancer.Key words： NSCLC；radiotherapy；conformal；dose volume histogram对于不能手术的非小细胞肺癌(NSCLC),放射治疗是其主要的治疗手段之一。

局部肿瘤未控或复发与肿瘤远处转移呈正相关,因此如何提高NSCLC的局部控制率成为主要的研究课题。

本文通过对非小细胞肺癌四种不同放射治疗计划的分析，评价不同放疗方案对靶区和正常组织照射剂量的影响，比较对非小细胞肺癌各照射方法的优劣。

1 材料与方法1.1 一般资料患者为2004年2月-2005年11月在我院住院或门诊治疗的非小细胞肺癌病人，共计30例。

其中男26例，女4例，年龄47～73岁，中位年龄57岁。

均有明确的病理或细胞学诊断，鳞癌18例，腺癌12例；周围型11例，中央型19例；临床分期II期7例，III期22例，IV期1例。

1.2 治疗方法患者采用真空气垫固定后行CT扫描,扫描层厚5mm,范围上至锁骨上，下至肋膈角水平。

扫描后将CT图像的数字信息输入topslane三维治疗计划系统。

根据ICRU50号报告和ICRU62号报告对靶区和肺、食管、心脏、脊髓等重要器官进行勾画。

肿瘤靶区（GTV）为CT上可见肿瘤（包括肺内病灶和纵隔淋巴结）；临床靶体积（CTV）为GTV外扩 5～7mm；CTV1为GTV外扩5～7mm和全纵隔淋巴引流区；CTV2为GTV外扩5～7mm及部分纵隔淋巴结引流区（右上肺癌包括同侧肺门和同侧上纵隔淋巴结引流区；左上叶肺癌包括同侧肺门和同侧上纵隔淋巴结引流区,如果纵隔淋巴结或隆突下淋巴结受侵，主肺动脉窗淋巴结包括在内；右中、下叶及左下叶肿瘤包括同侧肺门及隆突下淋巴结引流区）。

PTV、PTV1、 PTV2为相应的CTV外扩5～10mm。

每个入选病例均设计四个放疗计划：①常规放疗计划:前胸和后背两野相对垂直照射PTV1 40Gy，然后缩野避开脊髓改为前后对穿或斜野照射PTV，照射剂量26Gy。

② 常规加适形计划:前胸和后背两野相对垂直照射PTV1 40Gy，之后用三维适形（3DCRT）照射PTV,照射剂量26Gy。

③ 选择性淋巴结照射（ENI）：先对PTV2三维适形照射40Gy, 之后用3DCRT照射PTV，剂量26Gy。

④ 累及野照射(IFI)：对PTV全程行3DCRT照射，剂量66Gy。

以上四种放疗计划均为常规分割，2Gy／次，5次／周，总剂量66Gy。

95%PTV剂量达到处方剂量，正常组织不超过其最大照射耐受剂量。

1.3 计划评价①剂量-体积直方图(DVH)。

②等剂量线图。

③肿瘤控制概率（TCP）和正常组织并发症概率（NTCP）。

④靶区适形指数(CI)。

1.4 统计学方法采用SPSS 12.0软件进行分析。

结果以x±s表示，多样本均数间比较采用随机区组设计的方差分析，组间两两比较采用LSD检验，以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果2.1 四种放疗计划GTV的剂量比较（表1、2）表1 四种放疗计划GTV 剂量比较(略)表2 四种放疗计划CI及TCP的比较(略)常规放疗GTV的最大、平均剂量均小于其它三种方法(P＜0.05),三维适形放疗GTV的CI和TCP高于常规放疗（P＜0.05），IFI的CI好于ENI的CI（P ＜0.05）,但两者的TCP比较差异无统计学意义（P＞0.05）。

2.2 四种放疗计划全肺照射剂量比较（表3）表3 四种放疗计划全肺照射剂量和NTCP的比较(略)ENI、IFI的全肺平均剂量、V20及NTCP均低于常规和常规加适形计划（P ＜0.05）, IFI的照射计量低于ENI（P＜0.05和P＜0.01）。

常规加适形与常规计划的平均剂量、V20、NTCP比较差异无统计学意义（P＞0.05）。

2.3 四种放疗计划食管照射剂量比较（表4）表4 四种放疗计划食管V45、LETT45比较(略)适形放疗食管V45、LETT45较常规放疗小（P＜0.05）。

IFI的食管V45低于ENI（P＜0.05），而LETT45两者间差异无统计学意义（P＞0.05）。

2.4 四种放疗计划心脏照射剂量、脊髓照射剂量比较（表5）表5 四种放疗计划心脏、脊髓照射剂量比较(略)IFI、ENI的心脏受照平均剂量和脊髓受照最大剂量均低于常规、常规加适形放疗（P＜0.05）。

而IFI与ENI的心脏受照平均剂量和脊髓受照最大剂量比较无统计学意义（P＞0.05）。

3 讨论局部晚期NSCLC放疗失败的主要原因为远处转移和局部未控或复发。

NSCLC的局部控制率和生存率的提高均有赖于照射剂量的提高, 获得50%的肿瘤控制至少需要84Gy的照射剂量［1］，如此高的照射剂量,如果采用常规照射技术是难以实现的，而3DCRT既能提高靶区的照射剂量，又能降低周围正常组织的受照剂量，从而达到提高局控率的目的。

本文结果表明,应用3DCRT治疗的GTV最大、平均剂量、CI及TCP均高于常规放疗计划,IFI的CI和TCP最高，IFI与ENI的NTCP低于其它两种计划，以IFI的 NTCP最低。

说明采用常规放疗前后对穿照射40Gy后后程改用3DCRT与否均不能提高TCP和降低NTCP，而3DCRT可减少周围正常组织的受照剂量，提高靶区的照射剂量，从而提高疗效。