1非小细胞肺癌(NSCLC)三维适形放疗(3-dimensional conformal radiation thera-py,3D-CRT)
放疗是局部晚期NSCLC的主要治疗手段,这部分患者占确诊肺癌病例的40%左右[1]。但是局部晚期NSCLC的治疗结果一直令人失望,5年生存率为5%~10%。局部控制率低是造成这种结果的一个主要原因,临床研究发现,局部控制率仅为13%~70%;用支气管镜活检的方法进行随诊,局部控制率为15%~17%[2~5]。临床剂量研究显示提高剂量可望提高局部控制率和生存率[2,6]。根据Fletcher的放射生物学研究,要杀灭局部晚期NSCLC可能需要接近100?Gy的剂量。但由于肺组织耐受剂量的限制,给予60?Gy以上的剂量在常规放疗中是不可能的。3D-CRT为解决这一难题提供了可行的手段。3D-CRT有两个目的:一是提高靶区剂量,提高局部控制率;二是降低靶区周围正常组织的照射剂量,从而降低并发症发生率。3D-CRT治疗计划能够提供精确的剂量体积分布图(dose volume histogram,DVH)。DVH对正常组织的受照射剂量提供了一个量化的体积—剂量分布图。根据DVH能够精确判断某一治疗计划产生正常组织并发症的可能性(normal tissue complication probability,NTCP)。
NSCLC的放疗技术复杂,是进行治疗计划评价研究较好的范例。精确的治疗计划需要应用不规则野、组织补偿、成角照射以及摆位重复性要求。最佳治疗计划的设计非常困难,体现在以下几个方面:①精确的靶区确认困难;②保护胸腔内敏感器官(心脏、肺、食管、脊髓);③胸廓外轮廓不规则;④治疗区组织密度不均一(肺、骨);⑤需要不规则野计算;⑥器官运动幅度大(呼吸运动、心脏和血管的搏动)。1991年Emami等[7]报道了美国四个研究机构对肺癌三维放疗计划系统(3D-TP)临床应用研究结果,认为3D-TP在NSCLC的治疗中,在肿瘤区剂量分布和正常组织保护方面提供了优化的放疗计划。比较常规放疗计划与3D-TP,常规放疗难以给予肿瘤区高剂量照射,不能控制正常组织的照射在适当的剂量范围内。3D-TP的应用使高剂量低并发症的肺癌放疗成为可能。
2靶区确定
在3D-CRT的临床应用中,ICRU50对靶区的定义已被普遍接受和应用。靶区分为:大体靶区(gross target volume,GTV)指所有已知的大体肿瘤体积;临床靶区(clinical target volume,CTV),包括大体肿瘤GTV和亚临床微小病灶;计划靶区(planning target volume,PTV),包括CTV以及肿瘤随器官运动的幅度和范围、摆位和资料传输过程中产生的误差等因素。
根据NSCLC常规放疗中的照射范围,Emami等[1]提出肺癌3D-CRT中靶区的范围。GTV为在CT肺窗条件下大体肿瘤的范围。CTV1为GTV外7~10?mm。CTV2为预防照射的淋巴引流区,淋巴结阴性时包括同侧肺门、双侧纵隔、隆凸下淋巴结;上叶病变或上纵隔淋巴结肿大者,CTV2应包括双锁骨上区。
3选择性区域淋巴结照射(elective nodeirradiation,ENI)
在肺癌的3D-CRT中是否做ENI,存在不同的观点。对于临床Ⅰ期病例,多数研究者同意不做ENI[8~10]。
3.1不做ENI在NSCLC的常规放疗中,纵隔、同侧肺门淋巴结区域一直作为放疗的范围。但这种治疗的临床效果和价值没有文献报道。一是因为放疗后胸部X线片及CT片上的改变难以区分纤维化和复发;二是放疗后原发病灶控制率低,医生不注重评价淋巴结的情况。另外,也有人认为纵隔淋巴结对放疗反应要比原发灶好。临床上不注意报道淋巴结的治疗结果,NSCLC放疗后失败原因多分析为局部和/或区域复发。因此,很难评价ENI的意义。
在NSCLC的3D-CRT中,不做ENI时,在正常组织耐受剂量范围内更容易提高靶区照射剂量。另外还可以观察ENI的作用。Rosenzweig等[9]认为局部控制仍是NSCLC治疗的难题,不做ENI没有明显增加淋巴结区的复发率。Michigan大学的初步研究结果提示,不做ENI并没有发现单独纵隔淋巴结失败病例,因而认为不做ENI是可行的[10]。
3.2做ENI文献报道NSCLC淋巴结转移率高达37%~70%,这提示了ENI的重要性。3D-CRT的目的是提高照射剂量,改善局部控制率,但ENI增加了正常组织的照射体积和剂量,直接影响到靶区剂量的提高。
4GTV在治疗中的变动范围
在放疗中,完全消除一些不确定性因素(器官运动、摆位重复性)所产生的误差是不可能的,这些误差是PTV范围的依据。Ekberg等[11]对NSCLC放疗中临床靶区的确定进行了细致的研究,在透视下观察20例患者靶区范围随呼吸运动变化的程度(随机误差),应用治疗时射野片观察摆位的重复性(系统误差),结果显示,在平静呼吸时CTV前后和左右活动平均幅度为2.4?mm,上下活动平均为3.9?mm(0~12?mm),摆位重复性的前后左右变化幅度为2.0?mm,上下方向为3.0?mm。CTV活动和摆位误差加在一起,两个参数之和为7.5~10.3?mm。在临床工作中常常采用前后左右方向11?mm,上下方向15?mm,但是又不能按固定范围确定PTV,要考虑具体情况。
53D-CRT治疗计划的评价
Lyman等[12]最早提出正常组织受到不均匀照射后产生NTCP的数学模型:
NTCP=(2π)-1/2∫∞-∞e-t2/2dt′
T=[D-TD50/5(V)]/σ(V)
TD50/5(V)=TD50/5/Vn
σ(V)=m·TD50/5(V)
Lyman认为:NTCP与照射剂量和照射体积有关。在此基础上又产生了不同的改进模型。Kutcher等[13]提出分布还原法(histogram reduction method),将不均匀照射剂量转换为均一照射剂量(effective volume method Veff)。他的公式为:
Veff=∑(D1/DM)1/n△Vi
在NSCLC的3D-CRT中,肺的DVH和急性放射性肺损伤的关系是最好的临床模型。密执根大学Martel等[14]回顾性分析了21例何杰金氏病及42例NSCLC胸部照射后肺损伤的发生和体积剂量的关系,发现Lyman模型能够预测高危和低危组。为了验证这一结果,对NSCLC进行剂量提增研究,根据正常肺受照射的体积计算Veff并进行分组,Veff越低,总剂量越高。部分病例照射剂量≥100?Gy,尚未发生急性放射性肺损伤。Oetzel等[15]报道46例支气管肺癌,分析临床放射性肺损伤发生与应用Lyman模型计算的NTCP的相关性,由于病例数少,未发现全肺平均剂量与NTCP的相关性,但后者与单侧肺受照射剂量有相关性。
Duke大学Marks等[16]分析100例3D-CRT治疗后放射性肺损伤、肺纤维化和肺部症状的发生与计算的NTCP的相关性。同时评价肺功能、SPECT、TGF-β与肺部症状的关系。NTCP与肺损伤有明显的相关性(P<0.001),≥30?Gy的肺的体积(V30)与肺损伤指标有相关倾向,但无统计学意义(P=0.05~0.08),其他指标与肺损伤发生的相关性不明显,疗前肺功能是一个重要的指标,但预测价值不明显(DLCO,P=0.08;FEV1,P=0.1)。
Graham等[17]分析99例NSCLC 3D-CRT治疗的患者临床放射性肺损伤与DVH的关系。单因素分析显示:V20(≥20?Gy的肺体积比例)、Veff、全肺平均剂量、肿瘤原发部位(上叶vs下叶)与≥Ⅱ级的放射性肺损伤有相关性,多因素分析显示仅V20为独立的相关因素。作者认为V20可以从DVH中直接得到,应用方便,可作为比较和评价治疗计划的指标,也可以用这一指标作为剂量提高研究的分组参数。若V20<25%,放射性肺炎的危险性很小,可以提高剂量;当V20大于25%小于35%时需要修正计划,采用不同方法降低V20,如改变照射野、非共面照射、减少或不做ENI或缩小靶区范围等(最后一项为不得已为之);如V20>35%~40%,则放弃治疗计划,因为所有致命性的肺损伤均发生在V20≥35%的病例。对这类患者应该:①修改治疗计划;②先化疗,肿瘤缩小后再放疗;③给予姑息放疗。
肺的放射敏感性和耐受性受多种因素影响,DVH只是空间剂量分布,如合并肺气肿的患者,在相同的PTV情况下,DVH分布反而更好。又如肺叶切除的患者,DVH也较难反映真实情况。另外,肺的通气灌注功能,不同部位肺功能的差异,损伤对整体肺功能的影响,以及化疗、吸烟等,也会影响肺的放射耐受性。
6剂量和剂量分割
Duke大学应用加速超分割3D-CRT(1.6?Gy Bid间隔6小时),不作肺校正,总照射剂量73.6~80?Gy/5周,毒性反应比常规照射60~66?Gy时严重一些,毒性反应≥Ⅲ级的病例为19/49[16]。卡洛琳达大学已将此方案作为Ⅲ期NSCLC 3D-CRT治疗的临床研究方案,将照射剂量提高到73.6~92.8?Gy,放疗在诱导化疗后(carboplatin/paclitaxel or carboplatin/vinorelbine)进行。Michigen医学中心报道38例NSCLC,照射剂量63~84?Gy。随访6个月以上无放射性肺损伤发生[18]。总之,应用3D-CRT治疗技术,完全可以将照射剂量提高至80?Gy或更高,关键是根据NTCP与DVH的关系,确定可以接受的NTCP的剂量。
多数医院在3D-C
