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不可手术食管癌患者序贯加量IMRT与同步推量IMRT的剂量学比较分析.pdf
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1、2a0y一临床研究580-BME&ClinMed,September2023,Vol.27,No.5生物医学工程与临床2 0 2 3年9 月第2 7 卷第5期网络出版时间:2 0 2 3-0 8-2 2 17:2 2:2 4D0I:10.13339/j.c n k i.s g l c.2 0 2 30 8 2 2.0 2 2网络出版地址:https:/ 0 18 年10 月至2 0 2 2 年5月拟行放射治疗的不可手术食管癌患者30 例,其中男性2 5例,女性5例;年龄6 0 8 8 岁,中位年龄6 8.2 岁;病变长度4.0 17.6 cm,平均病变长度6.37 cm(标准差2.7 6 cm
2、);临床分期为cTxN1-2MO-1期。分别制定SB-IMRT与SIB-IMRT两种放射治疗计划,并采用靶区勾画、射束设野、靶区覆盖、剂量均匀性、危及器官(OAR)、处方剂量(CB-CHOP)审核通过放射治疗计划。SIB-IMRT给予剂量方法为在一个计划中临床计划靶区(PCTV)50.4G y,肿瘤计划靶区(PGTV)剂量同步给予59.9 2 Gy,共2 8 次完成。SB-IMRT剂量要求为PCTV50Gy,均分2 5次完成;完成后修改照射野局部加照至10 Gy,均分5次完成。SB-IMRT放射治疗需设计前后两套计划,再做计划叠加处理,合成一套计划后根据处方剂量要求优化计划并记录靶区参数和OA
3、R限量。采用均匀性指数(HI)、适形性指数(CI)、靶区覆盖度(TC)及剂量分布、OAR限量等参数分别评估。结果两组计划的PCTV-Dmax、PG T V-D ma x 和PCTV-Dmin剂量差异无统计学意义(均P0.05),但SIB-IMRT组PCTV-Dmean、PG T V-D mi n、PCT V-D me a n 均低于SB-IMRT组,差异有统计学意义(57.38 1.7 3)Gyus(58.132.38)Gy、(51.414.90)Gyvs(54.766.31)Gy、(6 1.2 2 2.10)G y v s(6 2.8 6 2.0 3)G y。P0.0 5。两组计划的PCTV
4、-TC值比较,差异无统计学意义(PO.05)。SB-IM R T 组CI优于SIB-IMRT组,而HI次于SB-IMRT组,两组间CI、H I值比较,差异有统计学意义(0.550.10 vs0.600.11、1.2 0 0.38 v s 1.2 40.39。P 0.0 5)。SIB-IM R T 组PGTV和PCTV的生物效应剂量(BED)分别为7 2.7 4Gy、59.47 G y;SB-IM R T 组PGTV和PCTV的BED分别为7 2 Gy、6 0 G y。SIB-IM R T 组脊髓Dmax、双肺V,和心脏的平均心脏剂量(MHD)低于SB-IMRT组,差异均有统计学意义(41.8
5、32.48)Gyus(43.2 7 1.99)Gy、(41.0 6 11.7 4)G y v s (42.2 6 11.52)G y、(2 0.7 7 8.8 1)G y u s (2 2.7 2 9.2 3)G y。P0.05)。结论在不可手术食管癌放射治疗中,相似或/和相等处方剂量的SB-IMRT计划和SIB-IMRT计划,前者仅CI略占优势,后者计划一次成型,能同时给予肿瘤靶区和临床预防靶区不同梯度的剂量照射,具有高效、精确,生物效应高、OAR受照剂量更低的优势,值得临床推广。关键词:食管癌;调强放射治疗;同步推量调强放疗;序贯加量调强放疗中图分类号:R735.1文献标识码:A文章编号:
6、10 0 9-7 0 9 0(2 0 2 3)0 5-0 58 0-0 7Dosimetric analysis of sequential boost intensity-modulated radiotherapy and simultaneous integrated boost intensitmodulated radiotherapy in patients with inoperable esophagus carcinomaLI Yu-feng,SHEN Lian2,MENG Linxin,LI Bing-cheng,WANG Hai-yan,WANG Yun-peng,SU
7、Na,SONG Hai-tao!(l.Department of Oncology,RiziPeoples Hospital,Key Laboratory of Medicine and Health of Shandong,Rizhao276826,Shandong,China;2.DepartmeniOncology,The Second Peoples Hospital of Rizhao,Rizhao276800,Shandong,China)Corresponding author:MENG Ling-xin.E-mail:.Abstract:Objective To compare
8、 the difference of dose distribution in target area and organs at risk between sequentialboost intensity-modulated radiotherapy(SB-IMRT)and simultaneous integrated boost intensity-modulated radiotherapy(SIB-IMRT)for inoperable esophageal carcinoma.Methods From October 2018 to May 2022,a total of 30
9、inoperable patients withesophagus carcinoma performed radiotherapy were enrolled,which included 25 males and 5 females,aged 60-88 years oldwith median age of 68.2 years old;lesion length was 4.0-17.6 cm with mean of 6.37 cm(standard deviation 2.76 cm);clinicalstage was cTxN1-2MO-1.The SB-IMRT and SI
10、B-IMRT plans were developed respectively,and the radiotherapy plan was ap-proved by target delineation,beam field setting,target coverage(TC),dose uniformity,organ at risk(OAR),and prescription dose(CB-CHOP).The dose method of SIB-IMRT was 50.4 Gy for clinical planning target volume(PCTV)and 59.92 G
11、y for tumor作者单位:1.日照市人民医院肿瘤科,山东省医药卫生重点实验室,山东日照2 7 6 8 2 6;2.日照市第二人民医院肿瘤科,山东日照2 7 6 8 0 0作者简介:李玉锋(19 7 8 一),男,山东日照市人,硕士,副主任医师,主要从事胸部肿瘤的放化疗及综合治疗研究。电话:18 7 0 6 336 19 8。E-mail:。基金项目:山东省医药卫生科技发展计划项目(2 0 19 WS160);山东省医学会临床科研专项资金项目(YXH2022ZX03224)通信作者:孟令新(19 7 9),男,山东省人,博士,主任医师,主要从事食管癌的放化疗与基础研究。电话:0 6 33-
12、336 50 6 0。E-mail:。版权保护,不得翻录。581BME&ClinMed,September 2023,Vol.27,No.5生物医学工程与临床2 0 2 3年9 月第2 7 卷第5期planning gross target volume(PGTV)in one plan,28 times in total.The dose requirement of SB-IMRT was PCTV 50 Gy with meanof 25 times.Then,the radiation field was modified and locally irradiated to 10 Gy
13、 with mean of 5 times.The SB-IMRT was de-signed 2 sets of plan,and then the plans were superimposed.After integration of a set of plan,it was optimized according to pre-scription dose requirements,and the target area parameters and OAR limits were recorded.The homogeneity index(HI),confor-mity index
14、(CI),TC,dose distribution and OAR limits were evaluated respectively.Results There was no significant difference indosage parameters of PCTV-Dmax,PGTV-Dmax and PCTV-Dmin between 2 groups(all P 0.05),while PCTV-Dmean,PGTV-Dmin and PGTV-Dmean values of SIB-IMRT group were lower than those of SB-IMRT g
15、roup,and difference was statisti-cally significant(57.38 1.73)Gy vs(58.13 2.38)Gy,(51.41 4.90)Gy vs(54.76 6.31)Gy,(61.22 2.10)Gy vs(62.86 2.03)Gy.P 0.05.There was no significant difference in PCTV-TC values between 2 groups(P 0.05).The CI of SB-IMRTgroup was better than that of SIB-IMRT group,while
16、HI was inferior to SB-IMRT group.The difference of CI and HI was statisti-cally significant between 2 groups(0.55 0.10 vs 0.60 0.11,1.20 0.38 vs 1.24 0.39.P 0.05).The biological effect doses(BED)of PGTV and PCTV in SIB-IMRT group were 72.74 Gy and 59.47 Gy,respectively.The BED of PGTV and PCTV in SB
17、-IMRT group were 72 Gy and 60 Gy,respectively.The spinal cord Dmax,lung Vs and heart MHD in SIB-IMRT group were lowerthan those in SB-IMRT group,and the differences were statistically significant(41.83 2.48)Gy vs(43.27 1.99)Gy,(41.06 11.74)Gy us(42.26 11.52)Gy,(20.77 8.81)Gy vs(22.72 9.23)Gy.P 0.05)
18、.Conclusion It is demonstrated that in radiotherapyof inoperable esophageal carcinoma by similar or/and equal prescription doses of SB-IMRT plan and SIB-IMRT plan,SB-IMRTonly showed slight advantage in CI,while SIB-IMRT could give different gradients of dose irradiation to tumor target area andclini
19、cal prevention target area at the same time,which with the advantages of high efficiency,accuracy,high biological effect andlower OAR dose,and is worthy of clinical promotion.Key words:esophageal neoplasms;intensity-modulated radiotherapy;simultaneous integrated boost intensity-modulatedadiotherapy(
20、SIB-IMRT);sequential boost intensity-modulated raT);sequential boost intensity-modulated radiotherapy(SB-IMRT)食管癌在中国恶性肿瘤的发病率、死亡率排行榜中分别占第6 位、第4位。食管癌患者往往因临床症状出现较晚,发现时已为晚期,失去手术机会;另有些食管癌患者因合并严重内科疾病或其他因素不能或不宜手术。为了提高这类患者的疗效,放射治疗(简称放疗)成为食管癌患者主流治疗方法之一。调强适形放疗(intensity modulated radiation ther-apy,IMRT)相比适形放
21、疗和普通放疗,能准确高靶区剂量、减低危及器官(organatrisk,OAR)受照剂量,有不可比拟的优势2,3。调强放疗有很多实现方式,序贯加量调强放疗(sequential boost intensity-modulatedradiotherapy,SB-IMRT)技术和同步推量调强放疗(simultaneous integrated boost intensity-modulated ra-diotherapy,SIB-IMRT)技术是目前常用的两种。SB-IMRT采用常规放疗剂量方案(1.8 2.0 Gy/f),是最基本、最常用的放疗方式,常常需要两个不同的计划来完成食管癌的放疗处方要求
22、。而SIB-IMRT是一种新的剂量分割模式,即同一个治疗计划达到肿瘤计划靶区(planning gross target volume,PGTV)根治量,临床计划靶区(planning clinical tumor volume,PCTV)预防照射剂量,无需后期局部或缩野追加剂量。SIB-IMRT技术在治疗食管癌的应用中开创了一个新的治疗模式,笔者比较SB-IMRT计划与SIB-IMRT计划在不可手术的食管癌治疗中在靶区参数区别,以及它们对正常器官的影响程度。1资料与方法1.1临床资料选择日照市人民医院2 0 18 年10 月至2 0 2 2 年5月拟做放疗的不可手术的食管癌患者30 例,其中
23、男性2 5例,女性5例;年龄6 0 8 8 岁,中位年龄6 8.2岁;病变长度4.0 17.6 cm,平均病变长度6.37 cm(标准差2.7 6 cm);参考第7 版美国癌症联合委员会(American Joint Committee on Cancer,AJCC)分期5,临床分期为cTxN1-2MO-1期。全部患者均了解治疗方案并签订知情同意书。选择标准:有明确的组织病理学或细胞病理学诊断结果证实为食管鳞癌患者;经外科评估不适合/拒绝手术的食管癌患者、患者或家属拒绝手术的患者;Karnofsky(KPS)评分不小于7 0 分。排除标准:存在放疗禁忌证;影像学证实肿瘤侵犯气管支气管或气管食管
24、瘘;预期生存期小于3个月;患有精神疾病者。1.2方法1.2.1体位固定及扫描患者采用荷兰飞利浦大孔径CT模拟定位机扫描定位,取仰卧位,双手置于头顶,体部热塑膜塑形并固定;在X、Y、Z轴方向上做出皮肤体表标记,扫描范围听毗线水平下界至腰椎4下缘。薄层扫描图像传至VarianEclipse15.5治疗计划系统。582BME&ClinMed,SSeptember2023,Vol.27,No.5生物医学工程与临床2 0 2 3年9 月第2 7 卷第5期1.2.2靶区及危及器官的勾画按照2 0 2 1年版中国食管癌放疗指南推荐的累及野照射,大体肿瘤靶区(gross targetvolume,GTV):医
25、学影像检查资料,如增强CT和MRI、正电子发射计算机体层显像(positron emission tomography,PET)和内镜、腔镜等可见的食管异常占位和10 mm的可疑转移淋巴结。临床靶区(clinicaltumorvolume,CTV)、计划靶区(planning tumor volume,PTV):包括将GTV和可疑/高度危险转移的区域包在CTV里,GTV外扩3mm形成为PGTV,CTV外扩5mm形成PCTV(根据笔者所在单位实测数据取平均值),外扩后按解剖结构修整。OAR包括脊髓、心、肺脏等1.2.3计划设计首先用Eclipse13.5放疗计划系统导人患者详细的定位断层影像,分
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