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前列腺癌二维与三维适形放疗剂量分布的比较

2022-07-28
来源:求医网

【摘要】 目的:评估前列腺癌适形放疗计划的剂量分布特点。方法:对20例前列腺癌患者分别进行二维常规放疗和三维适形放疗治疗计划设计,根据剂量体积直方图等参数对两者剂量分布进行分析和评估。结果:与常规放疗相比,适形放疗的靶区剂量分布更均匀,直肠和膀胱的受照剂量及体积明显降低。结论:使用适形放疗可安全地增加前列腺癌的照射剂量,有助于提高前列腺癌局控率,同时又能更好地保护周围正常组织。

【关键词】 前列腺癌;放疗;剂量体积直方图


A comparison between twoand threedimensional conformal radiotherapy in dose distribution in prostate cancer

LIANG Yuxin,JING Baoguo,YANG Zhixiong

(Department of Radiotherapeutics, Affiliated Hospital of Guangdong Medical College,Zhanjiang 524001,China)

【Abstract】 Objective: To evaluate the dose distribution of conformal radiotherapy in prostate cancer. Methods: Twenty patients with prostate cancer received two and threedimensional conformal radiotherapy, respectively. The dose distribution was analyzed by dosevolumehistogram (DVH). Results: Compared with twodimensional radiotherapy, the target dose was welldistributed, and the absorbed dose and volume in rectum and bladder were obviously reduced in threedimensional conformal radiotherapy. Conclusion: Conformal radiotherapy provides dose escalation on prostate cancer, which is helpful in improving the local control and excluding the surrounding normal tissues.

【Key words】 prostate cancer; radiotherapy; dosevolumehistogram

前列腺癌适形放疗的目的在于提高肿瘤照射剂量,并减少周围正常组织照射剂量。自开展三维适形放射治疗计划系统(3DCRT)以来,已最大限度地减少正常组织的照射剂量,达到了提高肿瘤局部控制率,降低正常组织并发症的发生率。Zelefsky等报道[1~3]前列腺癌适形放疗和调强适形放疗提高了肿瘤局部控制率和无生化失败生存率,而正常组织毒副作用降低或未增加。为了量化评估3DCRT的优势,我们随机选择20例患者同时应用两种技术(二维和三维)制定计划,通过剂量体积直方图(dosevolumehistogram,DVH)分析对比两种计划的剂量参数。现将结果报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 研究对象为临床分期为T2N01M0的前列腺癌患者20例。所有病例均行腹部B超或CT/MR检查,并经细胞学检查确诊。

1.2 治疗计划设计

1.2.1 体位固定及CT扫描 每位患者均取仰卧位,用真空负压垫固定患者身体。行膀胱对比造影,选取前列腺中心为坐标原点,并在患者体表作4个皮肤参考标志点,然后对患者进行CT扫描,扫描层厚为5 mm。

1.2.2 治疗计划设计 采用美国TOPslane三维放射治疗计划系统(treatment planning system, TPS)进行计划设计。CT扫描图像资料用光盘从CT机上拷贝后输入TPS工作站,行图像三维重建。常规勾画患者体表外轮廓及靶区周围重要组织或器官,靶区的勾画由主管医师负责完成。每例均做二维常规放疗和三维适形放疗计划设计。射线能量采用6MVX线,处方剂量为70 Gy。常规放疗采用前后野加两侧野的四野照射法。适形放疗的射野通过BEV设计,尽量避开靶区重要器官或组织,采用多个固定野共面或非共面照射,使用整体挡铅或多叶光栅(MLC)形成适形照射野。

1.3 治疗计划的评估根据DVH和等剂量分布曲线图,以治疗计划对计划靶区(planning target volume, PTV)的包绕状况及直肠和膀胱的受照剂量等参数为指标,分别对常规放疗和适形放疗计划进行分析、评估。

2 结果

2.1 PTV的包绕状况常规放疗和适形放疗的DVH和横断面、矢状面等剂量曲线分布见图1。常规放疗的90%等剂量线包绕PTV。适形放疗95%等剂量线可包绕PTV,80%以上包括了髂内、外及骶前淋巴结区域。

常规放疗DVH(CGy) 适形放疗DVH(CGy)

1.皮肤,2.右股骨头,3.左股骨头,4.直肠,5.膀胱,6.PTV,7.CTV

图1 常规放疗和适形放疗剂量曲线分布图(略)

2.2 直肠和膀胱的受照剂量二维常规放疗 三维适形

图2 CT断层面上等剂量线分布图(略)

从CT断层面上等剂量线分布图(图2)可以看出,常规放疗80%以上剂量线包进靶区周围大部分膀胱和直肠。从图1中可见常规放疗膀胱和直肠的平均剂量均大于55 Gy。适形放疗靶区外等剂量线迅速跌落,直肠和膀胱的平均剂量分别是36 Gy和45 Gy,50%直肠照射剂量为30~32 Gy,50%膀胱照射剂量为40 Gy。

2.3 股骨头正常组织并发症概率(NTCP)全部病例适形放疗的股骨头NTCP值均为1,左、右股骨头受照剂量分别为5%体积34 Gy和40 Gy,明显优于临床的要求。

3 讨论

Hanks等[4]证实放疗前应用PSA.10 ng/mL的局部晚期前列腺癌患者其放疗剂量与局部肿瘤控制率之间存在显著的量效反应关系。Zelefsky等[1]从组织活检结果显示,增加放疗靶区的吸收剂量可显著提高前列腺癌的局部控制率。肿瘤照射剂量从64.8Gy增加到81.0Gy,活检阴性率从48%增加到94%,随照射剂量增加,局部控制率增高[2]。前列腺癌放射治疗的疗效与靶区吸收剂量之间的线性关系目前已成为学者们的共识。前列腺的解剖位置特殊,其底部毗邻膀胱颈,前壁紧贴耻骨,后壁依托于直肠壶腹部,使其夹在膀胱和直肠之间。因此采用常规放射治疗技术,不论是前后对穿野或加两侧野的四野照射技术均不可避免地使大部分膀胱和直肠包括在射野内,因而靶区照射剂量的提高受到膀胱和直肠耐受剂量的限制。一般认为直肠并发症的发生与直肠前壁受照射的剂量和体积有关。应用常规放疗技术,直肠的最高安全剂量约为70 Gy。一些研究者提出了控制前列腺癌剂量必须超过70 Gy的必要证据,但由于有较高的直肠和膀胱并发症,常规放射治疗技术不能达到这一剂量要求[4]。前列腺癌采用常规放疗后,再行前列腺活检,其癌细胞阳性率高达65%[3,6,7]。放射治疗的目标为提高治疗增益比,即尽量增加肿瘤照射剂量,同时尽可能减少正常组织照射剂量。肿瘤控制率与放射治疗剂量有关,在放疗剂量超过常规(65~70Gy)水平时,常规的外照射技术增加前列腺周围的正常组织器官严重并发症。常规放疗不能安全地将前列腺剂量提高到70Gy以上,三维适形放疗成为克服这一缺陷的重要方法。在本文中,适形放疗剂量分布显示,部分靶区得到较高的放疗剂量,即靶区最大剂量为76Gy。靠近直肠前壁区域没有出现高剂量区,直肠的最大剂量为72Gy,50%的直肠受量仅为30~32Gy,均在安全范围内。膀胱的受照剂量也较低,50%膀胱照射剂量为40Gy。与常规放疗技术相比,三维适形放疗技术PTV等剂量线包绕状况明显改善,直肠和膀胱的受照剂量及体积显著降低,可安全地提高前列腺癌的放疗剂量。结果显示3DCRT在前列腺癌放疗方面具有显著优势,使得在不增加直肠和膀胱放疗并发症的前提下,通过增加肿瘤照射剂量来提高肿瘤局部控制率成为可能。

【参考文献】
[1] Zelefsky MJ,Leibel SA,Gaudin PB,et al. Dose escalation with three dimensional conformal radiation therapy affects the outcome in prostate cancer[J].Int J Radiat Oncol Biol Phys ,1998,41(3):491500.

[2]Zelefsky MJ,Fums Z,Leibl SA.Intensitymodulated radiation therapy for prostate cancer[J].Semin Radiat Oncol, 2002,12(3):229237.

[3]Zelefsky MJ,Leibel SA,Kutcher GJ,et al. Threedimensional conformal radiotherapy and dose escalation:Where do we stand? [J].Int J Sem Radiat Oncol ,1998,8(2):107114.

[4] Hanks GE,Lee WR,Hanlon AL,et al.Conformal technique dose escalation for prostate cancer: biochemical evidence of improved cancer control with higher doses in patients with pretreatment prostatespecific antigen ≥10ng/ml[J].Int J Radiat Oncol Biol Phys, 1996,35(7):861868.

[5]Valicenti R,Lu J,Pilepich M,et al.Survival advantage from higherdose radiation therapy for clinically localized prostate cancer treated on the Radiation Therapy Oncology Group Trials[J].J Clin Oncol, 2000,18(3):27402746.

[6]Crook JM,Bahadur YA,Bociek RG,et al. Radiotherapy for localized prostate carcinoma. The correlation of pretreatment prostate specific antigen and nadir prostate specific antigen with outcome as assessed by systematic biopsy and serum prostate specific antigen[J].Cancer,1997,79(2):328336.

[7]Laverdie J,Gomez JL,Cusan L,et al.Benecial effect of combination hormonal therapy administered prior and following external beam radiation therapy in localized prostate cancer[J]. Int J Radiat Oncol Phys, 1997,37(2):247252.